01 Хибридно ласерско-лачно заварување со дебела плоча
Заварувањето со дебела плоча (дебелина ≥ 20 mm) игра клучна улога во производството на голема опрема во важни области како што се воздушната, навигацијата и бродоградбата, железничкиот транспорт итн. Овие компоненти обично се карактеризираат со голема дебелина, сложени форми на споеви и сложена услуга средини.Квалитетот на заварувањето има директно влијание врз перформансите и животниот век на опремата.Поради бавната брзина на заварување и сериозните проблеми со прскање, традиционалниот метод на заварување со заштитен гас се соочува со предизвици како што се ниската ефикасност на заварувањето, високата потрошувачка на енергија и големиот преостанат стрес, што го отежнува исполнувањето на сè поголемите барања на производството.Сепак, технологијата на хибридно заварување со ласерско лачно се разликува од традиционалната технологија на заварување.Успешно ги комбинира предностите наласерско заварувањеи лачно заварување, и има карактеристики на голема длабочина на пенетрација, брза брзина на заварување, висока ефикасност и подобар квалитет на заварот, како што е прикажано на слика 1 Прикажи.Затоа, оваа технологија привлече големо внимание и почна да се применува во некои клучни области.
Слика 1 Принцип на ласерско-лачно хибридно заварување
02Истражување за ласерско-лачно хибридно заварување на дебели плочи
Норвешкиот институт за индустриска технологија и Технолошкиот универзитет Луле во Шведска ја проучувале структурната униформност на композитните заварени споеви под 15 kW за микролегиран високолегиран челик со висока цврстина со дебелина од 45 mm.Универзитетот во Осака и египетскиот Централен металуршки истражувачки институт користеа ласер со влакна од 20 kW за да спроведат истражување на процесот на хибридно заварување со ласерско-лачно заварување со еден премин на дебели плочи (25 мм), користејќи долна облога за да го реши проблемот со долната грпка.Данската компанија Force Technology користеше два ласери на дискови од 16 kW во серија за да спроведе истражување за хибридното заварување на челични плочи со дебелина од 40 mm на 32 kW, што укажува дека се очекува ласерско заварување со висока моќност да се користи во заварување на база на кули со електрична енергија на офшор. , како што е прикажано на слика 2. Harbin Welding Co., Ltd. е првата во земјата која ја совлада основната технологија и технологијата за интеграција на опремата за заварување со лачен лачен хибриден извор на топлина со висока моќност со цврсти ласерски топење.Ова е првпат успешно да се примени технологија и опрема за хибридно лачно заварување со електрода за топење со цврста ласерско-двојна жица со висока моќност на опрема од високата класа во мојата земја.производство.
Слика 2. Дијаграм за распоред на ласерска инсталација
Според тековниот истражувачки статус на ласерско-лачно хибридно заварување на дебели плочи дома и во странство, може да се види дека комбинацијата на методот на ласерско-лачно хибридно заварување и жлебот со тесен јаз може да постигне заварување на дебели плочи.Кога ласерската моќ се зголемува на повеќе од 10.000 вати, под зрачење на високо-енергетски ласер, однесувањето на испарувањето на материјалот, процесот на интеракција помеѓу ласерот и плазмата, стабилната состојба на протокот на стопениот базен, механизмот за пренос на топлина и металуршкото однесување на заварот Промени ќе настанат во различен степен.Со зголемувањето на моќноста на повеќе од 10.000 вати, зголемувањето на густината на моќноста ќе го интензивира степенот на испарување во областа во близина на малата дупка, а силата на повлекување директно ќе влијае на стабилноста на малата дупка и на протокот на стопениот базен, притоа влијае на процесот на заварување.Промените имаат незанемарливо влијание врз имплементацијата на ласерот и неговите композитни процеси на заварување.Овие карактеристични појави во процесот на заварување директно или индиректно ја рефлектираат стабилноста на процесот на заварување до одреден степен, па дури и можат да го одредат квалитетот на заварувањето.Ефектот на спојување на двата извори на топлина на ласерот и лакот може да ги натера двата извори на топлина целосно да им дадат на своите карактеристики и да добијат подобри ефекти на заварување од единечно ласерско заварување и заварување со лачно заварување.Во споредба со методот на ласерско автогено заварување, овој метод на заварување ги има предностите на силната приспособливост на јазот и големата дебелина на заварување.Во споредба со методот на заварување со ласерско полнење на жица со тесен јаз на дебели плочи, тој ги има предностите на високата ефикасност на топење на жиците и добар ефект на фузија на жлебот..Покрај тоа, привлекувањето на ласерот кон лакот ја подобрува стабилноста на лакот, правејќи го хибридното заварување со ласерско лачно побрзо од традиционалното лачно заварување иласерско заварување со жица за полнење, со релативно висока ефикасност на заварување.
03 Примена на високомоќно ласерско-лачно хибридно заварување
Технологијата на хибридно заварување со ласерско лачно заварување е широко користена во индустријата за бродоградба.Бродоградилиштето Мејер во Германија воспостави производствена линија за ласерско-лачно заварување CO2 од 12 kW за заварување на рамни плочи и зацврстувачи на трупот за да се постигне формирање на филети долги 20 метри во едно движење и да се намали степенот на деформација за 2/3.GE разви хибриден систем за заварување со ласерски лак со влакно со максимална излезна моќност од 20 kW за заварување на носачот на авиони USS Saratoga, заштедувајќи 800 тони метал на заварување и намалувајќи ги работните часови за 80%, како што е прикажано на Слика 3. CSSC 725 прифаќа Ласерски хибриден систем за заварување со ласерски влакна со висока моќност од 20 kW, кој може да ја намали деформацијата на заварувањето за 60% и да ја зголеми ефикасноста на заварувањето за 300%.Бродоградилиштето Шангај Waigaoqiao користи хибриден систем за заварување со ласерски ласерски со висока моќност од 16 kW.Производната линија усвојува нова процесна технологија на ласерско хибридно заварување + МАГ заварување за да се постигне еднострано заварување со еден премин и двострано формирање на челични плочи со дебелина од 4-25 mm.Технологијата за хибридно заварување со ласерско лачно заварување е широко користена во оклопните возила.Неговите карактеристики на заварување се: заварување на сложени метални конструкции со голема дебелина, ниска цена и високоефикасно производство.
Слика 3. Носач на авиони USS Sara Toga
Технологијата за хибридно заварување со ласерско лачно заварување со голема моќност првично се применуваше во некои индустриски области и ќе стане важно средство за ефикасно производство на големи конструкции со средни и големи дебелини на ѕидови.Во моментов, недостигаат истражувања за механизмот на високомоќно ласерско-лачно хибридно заварување, кое треба дополнително да се зајакне, како што е интеракцијата помеѓу фотоплазмата и лакот и интеракцијата помеѓу лакот и стопениот базен.Сè уште има многу нерешени проблеми во процесот на високомоќно ласерско-хибридно заварување, како што се тесен прозорец на процесот, нерамномерни механички својства на структурата на заварот и комплицирана контрола на квалитетот на заварувањето.Како што постепено се зголемува излезната моќност на ласерите од индустриско ниво, технологијата за хибридно заварување со ласерско лачно голема моќ ќе се развива брзо и ќе продолжат да се појавуваат различни нови технологии за ласерско хибридно заварување.Локализацијата, големите размери и интелигенцијата ќе бидат важни трендови во развојот на опремата за ласерско заварување со висока моќност во иднина.
Време на објавување: 24 април 2024 година
