Зварювання в інертному газі вольфраму (TIG)
● Принцип: типовий процес зварювання в захисному газі з використанням вольфрамового електрода та зварювальної поверхні як електродів. Для захисту дуги між електродами вводиться гелій або аргон. Миттєвий розряд високої-напруги розплавляє присадковий дріт і основний метал, який використовується для зварювання та формування деталей з алюмінієвих сплавів, а також для ремонту ливарних дефектів у виливках.
● Характеристики: простий в експлуатації, гнучкий і керований, адаптований до різних робочих умов і низька вартість; зона термічного-впливу є вузькою, і коли використовується достатня кількість присадного дроту, деформація зварювального з’єднання невелика, а загальна продуктивність з’єднання висока; зварювальний процес хороший і стабільний, а зварний шов щільний і естетично привабливий.
Зварювання металу в інертному газі (MIG)
● Принцип: подібно до TIG, це також процес зварювання в захисному газі, але він використовує сам матеріал присадкового дроту як електрод. Напруга та струм діють на кінець електрода зварювального дроту, створюючи миттєву високу напругу між дротом і основним металом, розплавляючи основний метал і область канавки. Розплавлені краплі з кінця дроту відриваються і переходять вертикально в басейн розплавленого основного металу, утворюючи зону зварювання.
● Особливості: обмежене застосування через м’якість алюмінієвого дроту та погані характеристики подачі дроту; зварювання розплавленого алюмінію схильне до «зависання без крапель», що призводить до розбризкування крапель. Перевагою є те, що швидкість зварювання є вищою, ніж TIG, а діапазон зварювальних рухів для великих заготовок невеликий. Регулюючи швидкість подачі дроту, ефективність зварювання може досягати кількох метрів за хвилину.
Лазерне зварювання (LBW)
● Принцип: високо{0}}енергетичні лазерні імпульси використовуються для локального нагрівання невеликої ділянки матеріалу. Енергія лазерного випромінювання дифундує в матеріал через теплопровідність, розплавляючи матеріал, утворюючи певну купу розплаву. Після застигання матеріали з’єднуються між собою.
● Особливості: невелика точка зварювання, концентроване високо{0}}джерело тепла, здатне зварювати товсті пластини, вузька-зона термічного впливу та невелика зварювальна деформація. Однак це вимагає високої точності позиціонування зварювання, обладнання дороге і вартість висока. Алюміній, магній та інші металеві матеріали мають високу лазерну відбивну здатність, що ускладнює пряме зварювання. Коли щільність потужності на заготовці досягає понад 10⁶ Вт/см², метал у нагрітій зоні випаровується за дуже короткий час. Газ накопичується в розплавленому басейні, утворюючи невеликий отвір, і тепло передається в центрі цього отвору, утворюючи розплавлений басейн, що є ефектом «замкової щілини». Це можна пом’якшити, зменшивши енергію лазера, збільшивши швидкість зварювання або контролюючи переплавлення розплавленої серцевини, щоб видалити бульбашки в зоні плавлення та зменшити пористість.
Зварювання тертям з перемішуванням (FSW)
● Принцип: нова технологія твердотільного-з’єднання, розроблена на основі традиційних технологій зварювання тертям. Не-витратний інструмент для перемішування спеціальної форми (складається з перемішувального штифта та плеча) обертається та проникає через поверхню матеріалів, що зварюються. Під час руху вздовж зварного шва температура зварювального матеріалу підвищується, і пластифікований метал піддається інтенсивній пластичній деформації під дією механічного перемішування та тиску кування. Завдяки дифузії та рекристалізації утворюється щільний твердий-з’єднання.
● Характеристики: у порівнянні з традиційними методами зварювання він пропонує нижчу температуру зварювання та меншу деформацію; хороші механічні властивості шва; простий, економічний і екологічно чистий процес зварювання. Однак він вимагає високого тиску кування та рушійної сили вперед, що призводить до складного та громіздкого обладнання, що обмежує його розвиток.