Лазерне зварювання — зварювання плавленням, за якого джерелом тепла для розплавлення частин з’єднання є енергія світлового променя, отримана від оптичного квантового генератора — лазера (рис. 553).

Лазери бувають таких типів: твердот ільні, газові, рідкі й напівпровідникові. Лазерна установка складається із джерела світла високої інтенсивності, умонтованого всередині камери рубінового стрижня, зокрема з рожевим рубіном, який містить оксид алюмінію з домішкою хрому до 0,05 %. На кінцях рубінового стрижня є паралельні дзеркала: одне дзеркало з відбивною здатністю 100 %, друге — меншою за 100 % з отвором для виходу променя.

Під час роботи рубіновий стрижень поглинає біле світло високої інтенсивності, допоки не досягне максимального насичення. Потім із нього починають випромінюватися короткі імпульси нової енергії у вигляді червоного світла крізь отвори в частково відбивному дзеркалі. Після кожного випромінювання енергія в стрижні зменшується і цикл знову повторяється. Кожний цикл триває мікросекунди. Хвиля випромінюваного променя може збігатися із хвилею падаючого світла білого кольору, підсилюючи випромінювання. Таке підсилення за допомогою примусового випромінювання має назву «лазер».

Для охолодження лазерної установки використовують рідкі гази — азот і гелій. Промінь лазера фокусують оптичною лінзою у пляму діаметром від 0,01 до 0,1 мм. Густина теплової енергії не зменшується, незалежно від того, що знаходиться на шляху променя — повітря, інертний газ, скло, вакуум чи інші прозорі речовини.

Рис. 55.3. Схема устаткування лазерного зварювання:

1 — газорозрядна лампа з кварцової трубки;

2 — рубіновий стрижень;

З — світловий промінь; 4 — високовольтний конденсатор; 5 — вимикач

Лазерне зварювання має такі переваги: низьке поглинання виробом теплової енергії, завдяки чому зменшується зона термічного впливу; висока густина енергії уможливлює з’єднання різнорідних металів; шов формується за тисячні частки секунди, що позитивно впливає на хімічний склад зварюваних металів; можливість автоматизації процесу зварювання.

Широко використовують лазерне різання металів із піддуванням повітря, кисню або аргону. Лазером ріжуть низьковуглецеві сталі завтовшки до 10 мм, леговані сталі до б мм, нікелеві сплави до 5 мм, тантал і ніобій — до З мм, а також дерево, скло, кераміку, азбоцемент і гуму.

Це матеріал з підручника "Види з’єднань" Гуменюк, Паржницький 2021