01 Biezplākšņu lāzerloka hibrīda metināšana
Biezo plākšņu (biezums ≥ 20 mm) metināšanai ir galvenā loma lielu iekārtu ražošanā tādās svarīgās jomās kā aviācija, navigācija un kuģubūve, dzelzceļa transports utt. Šos komponentus parasti raksturo liels biezums, sarežģītas savienojumu formas un sarežģīts serviss. vides. Metināšanas kvalitātei ir tieša ietekme uz iekārtas veiktspēju un kalpošanas laiku. Lēna metināšanas ātruma un nopietnu šļakatu problēmu dēļ tradicionālā ar gāzi aizsargātā metināšanas metode saskaras ar tādām problēmām kā zema metināšanas efektivitāte, augsts enerģijas patēriņš un liels atlikušais spriegums, kas apgrūtina arvien pieaugošo ražošanas prasību izpildi. Tomēr lāzera loka hibrīda metināšanas tehnoloģija atšķiras no tradicionālās metināšanas tehnoloģijas. Tas veiksmīgi apvieno priekšrocībaslāzera metināšanaun loka metināšana, un tam piemīt liels iespiešanās dziļums, ātrs metināšanas ātrums, augsta efektivitāte un labāka metināšanas kvalitāte, kā parādīts 1. attēlā. Tāpēc šī tehnoloģija ir piesaistījusi plašu uzmanību un ir sākusi izmantot dažās galvenajās jomās.
1. attēls Lāzerloka hibrīda metināšanas princips
02Pētījums par biezu plākšņu lāzerloka hibrīdmetināšanu
Norvēģijas Rūpniecisko tehnoloģiju institūts un Lūles Tehnoloģiju universitāte Zviedrijā pētīja kompozītmateriālu metināto savienojumu struktūras viendabīgumu zem 15 kW 45 mm biezam mikroleģētam augstas stiprības mazleģētam tēraudam. Osakas universitāte un Ēģiptes Centrālais metalurģijas pētniecības institūts izmantoja 20 kW šķiedru lāzeru, lai veiktu pētījumus par biezu plākšņu (25 mm) vienas piegājiena lāzera loka hibrīda metināšanas procesu, izmantojot apakšējo starpliku, lai atrisinātu apakšējo izciļņu problēmu. Danish Force Technology Company sērijveidā izmantoja divus 16 kW disku lāzerus, lai veiktu pētījumus par 40 mm biezu tērauda plākšņu hibrīdmetināšanu pie 32 kW, norādot, ka ir paredzēts izmantot lieljaudas lāzerloka metināšanu jūras vēja torņu bāzes metināšanā. , kā parādīts 2. attēlā. Harbin Welding Co., Ltd. ir pirmā valstī, kas apgūst pamattehnoloģiju un iekārtu integrācijas tehnoloģiju lieljaudas cietā lāzera kausēšanas elektrodu loka hibrīda siltuma avota metināšanai. Šī ir pirmā reize, kad manā valstī augstākās klases iekārtām veiksmīgi pielietoju lieljaudas cieto lāzeru un divu vadu kausēšanas elektrodu loka hibrīda metināšanas tehnoloģiju un aprīkojumu. ražošana.
2. attēls. Lāzera uzstādīšanas izkārtojuma shēma
Saskaņā ar pašreizējo pētījumu statusu par biezu plākšņu lāzera loka hibrīda metināšanu mājās un ārvalstīs, var redzēt, ka lāzera loka hibrīda metināšanas metodes un šauras spraugas rievas kombinācija var sasniegt biezu plākšņu metināšanu. Ja lāzera jauda palielinās līdz vairāk nekā 10 000 vatiem, apstarojot ar augstas enerģijas lāzeru, materiāla iztvaikošanas izturēšanās, lāzera un plazmas mijiedarbības process, izkausētā baseina plūsmas stabilais stāvoklis, siltuma pārneses mehānisms un metinātās šuves metalurģiskā uzvedība Izmaiņas notiks dažādās pakāpēs. Ja jauda palielinās līdz vairāk nekā 10 000 vatiem, jaudas blīvuma palielināšanās pastiprinās iztvaikošanas pakāpi apgabalā, kas atrodas netālu no mazā cauruma, un atsitiena spēks tieši ietekmēs mazā cauruma stabilitāti un izkausētā baseina plūsmu, tādējādi ietekmējot metināšanas procesu. Izmaiņām ir nenozīmīga ietekme uz lāzera un tā kompozītmetināšanas procesu ieviešanu. Šīs raksturīgās parādības metināšanas procesā tieši vai netieši zināmā mērā atspoguļo metināšanas procesa stabilitāti un pat var noteikt metinājuma kvalitāti. Lāzera un loka divu siltuma avotu savienojuma efekts var likt abiem siltuma avotiem pilnībā izmantot savas īpašības un iegūt labākus metināšanas efektus nekā viena lāzera metināšana un loka metināšana. Salīdzinājumā ar lāzera autogēnās metināšanas metodi, šai metināšanas metodei ir spēcīgas spraugas pielāgošanās iespējas un liels metināmais biezums. Salīdzinājumā ar biezu plākšņu šauras spraugas lāzera stiepļu aizpildīšanas metināšanas metodi, tai ir augsta stieples kausēšanas efektivitāte un labs rievu saplūšanas efekts. . Turklāt lāzera piesaiste lokam uzlabo loka stabilitāti, padarot lāzera loka hibrīdmetināšanu ātrāku nekā tradicionālā loka metināšana unlāzera pildvielas stiepļu metināšana, ar salīdzinoši augstu metināšanas efektivitāti.
03 Lieljaudas lāzera loka hibrīda metināšanas pielietojums
Lieljaudas lāzera loka hibrīda metināšanas tehnoloģija tiek plaši izmantota kuģu būves nozarē. Meyer Shipyard Vācijā ir izveidojusi 12kW CO2 lāzera loka hibrīdmetināšanas ražošanas līniju korpusa plakano plākšņu un stingrību metināšanai, lai vienā piegājienā panāktu 20m garu filejas šuvju veidošanos un samazinātu deformācijas pakāpi par 2/3. GE izstrādāja šķiedru lāzera loka hibrīda metināšanas sistēmu ar maksimālo izejas jaudu 20 kW, lai metinātu USS Saratoga lidmašīnas pārvadātāju, ietaupot 800 tonnas metinātā metāla un samazinot cilvēka darba stundas par 80%, kā parādīts 3. attēlā. CSSC 725 pieņem 20 kW šķiedru lāzera lieljaudas lāzera loka hibrīda metināšanas sistēma, kas var samazināt metināšanas deformāciju par 60% un palielināt metināšanas efektivitāti par 300%. Šanhajas Waigaoqiao kuģu būvētava izmanto 16 kW šķiedru lāzera lieljaudas lāzera loka hibrīda metināšanas sistēmu. Ražošanas līnijā tiek izmantota jauna lāzera hibrīda metināšanas + MAG metināšanas procesa tehnoloģija, lai panāktu vienpusēju vienvirziena metināšanu un 4-25 mm biezu tērauda plākšņu divpusēju formēšanu. Lieljaudas lāzera loka hibrīda metināšanas tehnoloģija tiek plaši izmantota bruņumašīnās. Tā metināšanas īpašības ir: liela biezuma sarežģītu metāla konstrukciju metināšana, zemas izmaksas un augstas efektivitātes ražošana.
3. attēls. USS Sara Toga lidmašīnas bāzes kuģis
Lieljaudas lāzera loka hibrīda metināšanas tehnoloģija sākotnēji tika izmantota dažās rūpniecības jomās un kļūs par svarīgu līdzekli lielu konstrukciju efektīvai ražošanai ar vidēju un lielu sienu biezumu. Šobrīd trūkst pētījumu par lieljaudas lāzerloka hibrīdmetināšanas mehānismu, kas vēl vairāk jāstiprina, piemēram, fotoplazmas un loka mijiedarbība un loka un izkausēta baseina mijiedarbība. Lieljaudas lāzerloka hibrīda metināšanas procesā joprojām ir daudz neatrisinātu problēmu, piemēram, šaurs procesa logs, nevienmērīgas metināšanas struktūras mehāniskās īpašības un sarežģīta metināšanas kvalitātes kontrole. Pakāpeniski palielinoties rūpnieciskās klases lāzeru izejas jaudai, strauji attīstīsies lieljaudas lāzera loka hibrīda metināšanas tehnoloģija, un turpinās parādīties dažādas jaunas lāzera hibrīda metināšanas tehnoloģijas. Lokalizācija, liela mēroga un inteliģences veidošana būs svarīgas tendences lieljaudas lāzermetināšanas iekārtu attīstībā nākotnē.
Izlikšanas laiks: 24.04.2024
