01 Lasersko-lučno hibridno zavarivanje debelih ploča
Zavarivanje debelih ploča (debljine ≥ 20 mm) igra ključnu ulogu u proizvodnji velike opreme u važnim oblastima kao što su vazduhoplovstvo, navigacija i brodogradnja, železnički transport itd. Ove komponente obično karakterišu velika debljina, složeni oblici spojeva i složen servis okruženja.Kvalitet zavarivanja ima direktan utjecaj na performanse i vijek trajanja opreme.Zbog male brzine zavarivanja i ozbiljnih problema sa prskanjem, tradicionalna metoda zavarivanja zaštićenog plinom suočava se s izazovima kao što su niska efikasnost zavarivanja, visoka potrošnja energije i veliko zaostalo naprezanje, što otežava ispunjavanje sve većih proizvodnih zahtjeva.Međutim, lasersko-lučna hibridna tehnologija zavarivanja razlikuje se od tradicionalne tehnologije zavarivanja.Uspješno kombinuje prednostilasersko zavarivanjei lučno zavarivanje, a ima karakteristike velike dubine prodiranja, velike brzine zavarivanja, visoke efikasnosti i boljeg kvaliteta zavarivanja, kao što je prikazano na slici 1. Prikaz.Stoga je ova tehnologija privukla široku pažnju i počela se primjenjivati u nekim ključnim područjima.
Slika 1 Princip lasersko-lučnog hibridnog zavarivanja
02Istraživanje hibridnog lasersko-lučnog zavarivanja debelih ploča
Norveški institut za industrijsku tehnologiju i Tehnološki univerzitet Lule u Švedskoj proučavali su strukturnu uniformnost kompozitnih zavarenih spojeva ispod 15 kW za mikrolegirani niskolegirani čelik visoke čvrstoće debljine 45 mm.Univerzitet u Osaki i egipatski Centralni metalurški istraživački institut koristili su laser s vlaknima od 20 kW da sprovedu istraživanje hibridnog procesa lasersko-lučnog zavarivanja debelih ploča (25 mm), koristeći donju oblogu za rješavanje problema donje grbe.Danska kompanija Force Technology koristila je dva disk lasera od 16 kW u seriji za istraživanje hibridnog zavarivanja čeličnih ploča debljine 40 mm pri 32 kW, što ukazuje da se očekuje da će se lasersko lučno zavarivanje velike snage koristiti u zavarivanju baze vjetroelektrana na moru. , kao što je prikazano na slici 2. Harbin Welding Co., Ltd. je prvi u zemlji koji je savladao osnovnu tehnologiju i tehnologiju integracije opreme zavarivanja sa hibridnim izvorom toplote velike snage čvrstim laserskim elektrodama za topljenje elektroda.Ovo je prvi put da uspješno primjenjujem tehnologiju i opremu hibridnog zavarivanja i opreme visoke snage laser-dual-wire topljene elektrode za topljenje na vrhunskoj opremi u mojoj zemlji.proizvodnja.
Slika 2. Shema rasporeda laserske instalacije
Prema trenutnom stanju istraživanja lasersko-lučnog hibridnog zavarivanja debelih ploča u zemlji i inostranstvu, može se vidjeti da se kombinacijom lasersko-lučnog hibridnog zavarivanja i žljebova uskog razmaka može postići zavarivanje debelih ploča.Kada se snaga lasera poveća na više od 10.000 vati, pod zračenjem lasera visoke energije, ponašanje materijala pri isparavanju, proces interakcije između lasera i plazme, stabilno stanje toka rastopljenog bazena, mehanizam prijenosa topline i metalurško ponašanje šava Promene će se desiti u različitom stepenu.Kako se snaga povećava na više od 10.000 vati, povećanje gustine snage će intenzivirati stepen isparavanja u području blizu male rupe, a sila trzanja će direktno uticati na stabilnost male rupe i protok rastopljenog bazena, čime utiče na proces zavarivanja.Promjene imaju nezanemarljiv utjecaj na implementaciju lasera i njegovih kompozitnih procesa zavarivanja.Ove karakteristične pojave u procesu zavarivanja direktno ili indirektno odražavaju u određenoj mjeri stabilnost procesa zavarivanja, a mogu čak i odrediti kvalitetu zavara.Učinak spajanja dva izvora topline lasera i luka može učiniti da dva izvora topline daju potpunu igru svojim vlastitim karakteristikama i postižu bolje efekte zavarivanja od pojedinačnog laserskog i lučnog zavarivanja.U poređenju sa metodom laserskog autogenog zavarivanja, ova metoda zavarivanja ima prednosti snažne prilagodljivosti zazora i velike debljine zavarivanja.U poređenju sa metodom zavarivanja debelih ploča sa laserskim punjenjem žice uskog razmaka, ima prednosti visoke efikasnosti topljenja žice i dobrog efekta spajanja žljebova..Osim toga, privlačenje lasera prema luku povećava stabilnost luka, čineći hibridno zavarivanje laser-lukom bržim od tradicionalnog lučnog zavarivanja ilasersko zavarivanje žice za punjenje, sa relativno visokom efikasnošću zavarivanja.
03 Lasersko-lučno hibridno zavarivanje velike snage
Tehnologija hibridnog lasersko-lučnog zavarivanja velike snage široko se koristi u brodogradnji.Brodogradilište Meyer u Njemačkoj uspostavilo je proizvodnu liniju za hibridno zavarivanje CO2 od 12kW za zavarivanje ravnih ploča i ukrućenja trupa kako bi se postiglo formiranje 20m dugih kutnih zavara u jednom potezu i smanjio stupanj deformacije za 2/3.GE je razvio hibridni sistem zavarivanja laser-lučnim vlaknima sa maksimalnom izlaznom snagom od 20 kW za zavarivanje nosača aviona USS Saratoga, uštedeći 800 tona metala za zavarivanje i smanjenje radnih sati za 80%, kao što je prikazano na slici 3. CSSC 725 usvaja 20kW fiber laser visoke snage lasersko-lučni hibridni sistem zavarivanja, koji može smanjiti deformaciju zavarivanja za 60% i povećati efikasnost zavarivanja za 300%.Shanghai Waigaoqiao Shipyard koristi 16kW fiber laser visoke snage lasersko-lučni hibridni sistem zavarivanja.Proizvodna linija usvaja novu procesnu tehnologiju laserskog hibridnog zavarivanja + MAG zavarivanja kako bi se postiglo jednostrano jednoprolazno zavarivanje i dvostrano oblikovanje čeličnih ploča debljine 4-25 mm.Lasersko-lučno hibridno zavarivanje velike snage široko se koristi u oklopnim vozilima.Njegove karakteristike zavarivanja su: zavarivanje složenih metalnih konstrukcija velike debljine, niska cijena i visoka efikasna proizvodnja.
Slika 3. USS Sara Toga nosač aviona
Tehnologija hibridnog lasersko-lučnog zavarivanja velike snage u početku je primijenjena u nekim industrijskim poljima i postaće važno sredstvo za efikasnu proizvodnju velikih konstrukcija srednje i velike debljine zidova.Trenutno nedostaju istraživanja o mehanizmu lasersko-lučnog hibridnog zavarivanja velike snage, koji treba dodatno ojačati, kao što je interakcija između fotoplazme i luka i interakcija između luka i rastopljenog bazena.Još uvijek postoje mnogi neriješeni problemi u visokom lasersko-lučnom hibridnom procesu zavarivanja, kao što su uzak procesni prozor, neujednačena mehanička svojstva strukture zavara i komplikovana kontrola kvaliteta zavarivanja.Kako se izlazna snaga industrijskih lasera postupno povećava, tehnologija hibridnog lasersko-lučnog zavarivanja velike snage će se brzo razvijati, a niz novih tehnologija laserskog hibridnog zavarivanja će se nastaviti pojavljivati.Lokalizacija, velika i inteligentnost bit će važni trendovi u razvoju opreme za lasersko zavarivanje velike snage u budućnosti.
Vrijeme objave: Apr-24-2024
