Công nghệ hàn chùm tia năng lượng kích thích sử dụng chùm tia mật độ năng lượng cao (chùm tia điện tử, laser, plasma, v.v.) làm nguồn nhiệt để làm nóng chảy kim loại cơ bản dưới tác dụng của chân không hoặc khí bảo vệ để đạt được hiệu quả hàn vật liệu. So với công nghệ hàn truyền thống, công nghệ hàn dòng chảy cao này có ưu điểm là mật độ năng lượng cao, tỷ lệ chiều sâu và chiều rộng mối hàn, tốc độ hàn nhanh, biến dạng nhiệt nhỏ của mối hàn và hiệu suất hàn tốt. Hiện nay, các phương pháp hàn chùm năng lượng được sử dụng trong hàn tấm nhôm, magie, mangan và nhôm chủ yếu bao gồm hàn plasma và hàn laser.
1. Hàn plasma:
Phương pháp hàn sử dụng hồ quang nén (hồ quang truyền) giữa điện cực vonfram và phôi hoặc hồ quang nén (hồ quang không truyền) giữa điện cực vonfram và đầu phun. Khí được phân ly bằng cách đốt nóng hồ quang và bị nén khi đi qua vòi làm mát bằng nước với tốc độ cao, làm tăng mật độ năng lượng và mức độ phân ly để tạo thành hồ quang plasma. Độ ổn định, nhiệt trị và nhiệt độ của nó cao hơn so với hồ quang thông thường nên có lực xuyên thấu và tốc độ hàn lớn hơn. Khí tạo thành hồ quang plasma và khí bảo vệ xung quanh nó nói chung là khí hydro. Tùy thuộc vào đặc tính vật liệu của từng phôi, các loại khí hỗn hợp như amoniac, nitơ argon và hydro argon cũng được sử dụng. Phương pháp này có thể đạt được các mối nối không có khuyết tật khi áp dụng để hàn các tấm nhôm, magie, mangan và nhôm. Tuy nhiên, do hiệu quả hàn thấp nên phương pháp này hiện chỉ có thể hàn ở vị trí thẳng đứng.
2. Hàn laser:
Hàn laser là phương pháp hàn sử dụng chùm tia laser mật độ năng lượng cao làm nguồn nhiệt và tập trung tia laser vào một điểm nhỏ thông qua thấu kính để tạo thành vũng nóng chảy. Do mật độ năng lượng cao của tia laser, mối hàn thu được bằng cách hàn các tấm nhôm magiê và mangan có thể thu được vùng ảnh hưởng nhiệt nhỏ hơn. Trong quá trình hàn laser, do tác dụng làm nóng của tia laser, một phần kim loại cơ bản bị bay hơi và tạo ra các sóng khí trên bề mặt thân đế ảnh hưởng đến phần hàn. Đóng vai trò dọn dẹp. Đồng thời, một khoang nhỏ được hình thành ở giữa bể nóng chảy. Khi chùm tia laser di chuyển về phía trước để hàn, tốc độ nóng chảy xung quanh khoang lõm sẽ chảy vào khoang. Đồng thời, do tác dụng của sức căng bề mặt, khi súng hàn di chuyển về phía trước để hàn với tốc độ không đổi, khoang liên tục được lấp đầy liên tục để tạo thành mối hàn đồng nhất.
Hàn laser là hàn không tiếp xúc. Nó không bị nhiễu điện từ, có thể được thực hiện trong không khí mà không gây ô nhiễm, nóng lên nhanh chóng và có nhiệt độ gia nhiệt cao. Nó có thể đạt được sự hàn các chất có điểm nóng chảy cao. Ngoài ra, do chùm tia laser dùng để hàn có khả năng định hướng và tập trung tốt, thuận tiện và dễ tự động hóa nên đạt hiệu quả sản xuất cao hơn.
Tấm nhôm nhôm-magiê-mangan sử dụng nhiều cảm biến khác nhau như điện cảm, điện dung, sóng âm, quang điện và tầm nhìn để theo dõi quá trình hàn thông qua các phương pháp xử lý thủ công, tự động và máy tính, đồng thời có thể dễ dàng nhận ra quá trình theo dõi mối hàn, phát hiện khuyết tật và quá trình hàn điều chỉnh. Đạt được sản xuất hoàn toàn tự động.
