การเชื่อมด้วยเลเซอร์มีข้อดีคือมีความหนาแน่นของพลังงานสูง การเชื่อมผิดรูปเล็กน้อย โซนที่ได้รับผลกระทบจากความร้อนเล็กน้อย และการเจาะทะลุขนาดใหญ่ และมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านการผลิตการเชื่อมที่มีความแม่นยำ ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา การวิจัยเกี่ยวกับการเชื่อมด้วยเลเซอร์โลหะผสมไทเทเนียมได้รับความสนใจมากขึ้นเรื่อยๆ จากหลายประเทศ และมีผลการวิจัยขั้นสูงมากมาย บทความนี้จะมุ่งเน้นไปที่แง่มุมของการเชื่อมด้วยเลเซอร์แผ่นบางโลหะผสมไทเทเนียม, การเชื่อมด้วยเลเซอร์แผ่นหนา, การเชื่อมด้วยเลเซอร์ไฮบริด, การเชื่อมด้วยเลเซอร์แบบแอคทีฟ, การเชื่อมด้วยเลเซอร์ของวัสดุที่ไม่เหมือนกัน ฯลฯ
1. การเชื่อมด้วยเลเซอร์ของแผ่นโลหะผสมไทเทเนียม
โลหะผสมไทเทเนียมที่ใช้ในสนามการบินและอวกาศส่วนใหญ่เป็นแผ่นบางที่มีความหนา 1 ถึง 2 มม. ดังนั้น การวิจัยในปัจจุบันของนักวิชาการหลายคนเกี่ยวกับการเชื่อมด้วยเลเซอร์ของแผ่นบางโลหะผสมไทเทเนียมจึงมุ่งเน้นไปที่การเชื่อมแผ่นบางด้วยความเร็วสูงที่มีความหนา 1 ถึง 2 มม. เป็นหลัก เมื่อตอบสนองความต้องการของกระบวนการเชื่อมด้านเดียวและการขึ้นรูปสองด้าน ความเร็วในการเชื่อมสูงสุดสามารถเข้าถึง 3.6 ม./นาที วัสดุฐานส่วนใหญ่ที่เป็นเป้าหมายในการวิจัยคือโลหะผสมไททาเนียม TC4 และการวิจัยมุ่งเน้นไปที่ผลกระทบของพารามิเตอร์กระบวนการเชื่อมต่างๆ (เช่น กำลังเลเซอร์ ความเร็วในการเชื่อม การพร่ามัว ฯลฯ) ที่มีต่อการก่อตัวของการเชื่อมและคุณสมบัติทางโครงสร้าง . สำหรับแผ่นหนา 0.5 มม. ได้ทำการศึกษาอิทธิพลของพารามิเตอร์กระบวนการต่างๆ ที่มีต่อการสร้างรอยเชื่อม เปรียบเทียบขนาดของหน้าต่างกระบวนการภายใต้เงื่อนไขของการเชื่อมด้วยความเร็วต่ำแผ่นบาง (ความเร็วในการเชื่อม: 1.5 ม./นาที) และการเชื่อมด้วยความเร็วสูงด้วยแผ่นบาง (ความเร็วการเชื่อม: 3 ม./นาที) ผลการวิจัยพบว่าหน้าต่างกระบวนการของการเชื่อมด้วยความเร็วสูงด้วยแผ่นบางมีขนาดใหญ่ขึ้น ทำให้ตะเข็บการเชื่อมเกิดขึ้นมากขึ้น ง่ายต่อการควบคุม
2. การเชื่อมด้วยเลเซอร์ของแผ่นโลหะผสมไทเทเนียมขนาดกลางและหนา
แผ่นโลหะผสมไทเทเนียมหนาปานกลางใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมปิโตรเคมีและการต่อเรือ สำหรับการเชื่อมแผ่นโลหะผสมไทเทเนียมขนาดกลางและหนา การเชื่อม TIG และการเชื่อมลำแสงอิเล็กตรอนเป็นวิธีการหลักในปัจจุบัน การวิจัยในประเทศและต่างประเทศเกี่ยวกับการเชื่อมด้วยเลเซอร์ของแผ่นโลหะผสมไทเทเนียมที่มีความหนาปานกลางยังอยู่ในขั้นที่ยังไม่สมบูรณ์ วัสดุฐานเป้าหมายในการวิจัยส่วนใหญ่เป็น TC4 และความหนาของแผ่นส่วนใหญ่ต่ำกว่า 10 มม. ในระหว่างขั้นตอนการวิจัยพบว่าแผ่นโลหะผสมไททาเนียมหนาปานกลาง ในระหว่างการเชื่อมด้วยเลเซอร์มีปัญหาหลักๆ เช่น ขนนก ออกซิเดชันที่พื้นผิว รูขุมขน และรอยแตกร้าวที่ต้องแก้ไขอย่างเร่งด่วน
3. การเชื่อมไฮบริดเลเซอร์โลหะผสมไทเทเนียม
การเชื่อมอาร์กทังสเตน (การเชื่อม TIG เรียกสั้นๆ) เป็นวิธีการเชื่อมคุณภาพสูง โดยมีข้อดีของกระบวนการเชื่อมที่มีความเสถียรและข้อกำหนดในการประกอบการเชื่อมต่ำ อย่างไรก็ตาม มันยังทนทุกข์ทรมานจากความแตกต่างของพลังงานอาร์ค การเจาะอาร์คที่อ่อนแอ และการเจาะทะลุของการเชื่อมที่ตื้น ข้อบกพร่อง. การเชื่อมด้วยเลเซอร์มีข้อดีคือมีความสามารถในการเจาะทะลุได้ดี แต่มีข้อกำหนดในการประกอบสูง
