Ievads lieljaudas lāzerloka hibrīdmetināšanā

Lāzera loka hibrīda metināšanag ir lāzermetināšanas metode, kas metināšanai apvieno lāzera staru un loku. Lāzera stara un loka kombinācija pilnībā parāda ievērojamo metināšanas ātruma, iespiešanās dziļuma un procesa stabilitātes uzlabošanos. Kopš 80. gadu beigām nepārtraukta lieljaudas lāzeru attīstība ir veicinājusi lāzera loka hibrīda metināšanas tehnoloģijas attīstību. Tādas problēmas kā materiāla biezums, materiāla atstarošanās spēja un spraugu pārvarēšanas spēja vairs nav šķērslis metināšanas tehnoloģijai. Tas ir veiksmīgi izmantots vidēja biezuma materiālu detaļu metināšanā.

Lāzera loka hibrīda metināšanas tehnoloģija

Lāzera loka hibrīda metināšanas procesā lāzera stars un loks mijiedarbojas kopējā izkausētā baseinā, veidojot šauras un dziļas metināšanas šuves, tādējādi uzlabojot produktivitāti, kā parādīts 1.

1. attēls Lāzerloka hibrīda metināšanas procesa shēma

Lāzerloka hibrīdmetināšanas pamatprincipi

Lāzermetināšana ir pazīstama ar ļoti šauru siltuma ietekmēto zonu, un tās lāzera staru var fokusēt uz nelielu laukumu, lai izveidotu šauras un dziļas metināšanas šuves, kas var sasniegt lielāku metināšanas ātrumu, tādējādi samazinot siltuma padevi un samazinot termiskās deformācijas iespējamību. metinātās detaļas. Tomēr lāzermetināšanai ir vāja spraugu savienošanas spēja, tāpēc sagataves montāžā un malu sagatavošanā ir nepieciešama augsta precizitāte. Lāzera metināšana ir ļoti sarežģīta, lai metinātu materiālus ar augstu atstarošanas spēju, piemēram, alumīniju, varu un zeltu. Turpretim loka metināšanas procesam ir lieliska spraugu savienošanas spēja, augsta elektriskā efektivitāte, un tas var efektīvi metināt materiālus ar augstu atstarošanas spēju. Taču zemais enerģijas blīvums loka metināšanas laikā palēnina metināšanas procesu, kā rezultātā metināšanas zonā tiek ievadīts liels siltuma daudzums un izraisot metināto detaļu termisko deformāciju. Tāpēc lielas jaudas lāzera stara izmantošana dziļi iespiešanās metināšanai un loka sinerģija ar augstu energoefektivitāti, kura hibrīdais efekts kompensē procesa trūkumus un papildina tā priekšrocības, kā parādīts 2. attēlā.

Lāzermetināšanas trūkumi ir slikta spraugu savienošanas spēja un augstas prasības sagataves montāžai; loka metināšanas trūkumi ir zems enerģijas blīvums un neliels kušanas dziļums, metinot biezas plāksnes, kas rada lielu siltuma ievadi metināšanas zonā un izraisa metināto detaļu termisko deformāciju. Abu kombinācija var ietekmēt un atbalstīt viens otru un kompensēt viens otra metināšanas procesa defektus, pilnībā izmantojot lāzera dziļkausēšanas un loka metināšanas pārklājuma priekšrocības, panākot nelielas siltuma ievades priekšrocības, nelielu metināšanas deformāciju, ātrs metināšanas ātrums un augsta metināšanas izturība, kā parādīts 3. attēlā. Lāzermetināšanas, loka metināšanas un lāzera loka hibrīda metināšanas ietekmes uz vidēji biezām un biezām plāksnēm salīdzinājums parādīts 1. tabulā.

1. tabula Vidēja un bieza plākšņu metināšanas efektu salīdzinājums

3. attēls Lāzerloka hibrīda metināšanas procesa diagramma

Mavenlaser loka hibrīda metināšanas futrālis

Mavenlaser loka hibrīda metināšanas iekārtas galvenokārt sastāv no aRobota roka, lāzers, dzesētājs, ametināšanas galva, loka metināšanas strāvas avots utt., kā parādīts 4. attēlā.

Lāzerloka hibrīdmetināšanas pielietojuma jomas un attīstības tendences

Lietojumprogrammu lauki

Tā kā lieljaudas lāzera tehnoloģija attīstās, lāzera loka hibrīda metināšana tiek plaši izmantota dažādās jomās. Tā priekšrocības ir augsta metināšanas efektivitāte, augsta spraugas tolerance un dziļa metināšanas iespiešanās spēja. Tā ir vēlamā metināšanas metode vidēji un biezām plāksnēm. Tā ir arī metināšanas metode, kas var aizstāt tradicionālo metināšanu liela mēroga iekārtu ražošanas jomā. To plaši izmanto tādās rūpniecības jomās kā inženiertehniskās iekārtas, tilti, konteineri, cauruļvadi, kuģi, tērauda konstrukcijas un smagajā rūpniecībā.