Lasersko-lučno hibridno zavarivanje
Jan 09, 2024
U današnjem željezničkom tranzitu, brodogradnji i drugim industrijama sve je veća potražnja za zavarivanjem čeličnih ploča srednje i velike debljine. Posljednjih godina, kako bi promovirala razvoj brodogradnje, zemlja je sukcesivno uvodila politike kao što su davanje prioriteta razvoju visokotehnoloških brodova i brodova s visokom dodanom vrijednošću, ubrzavanje transformacije i nadogradnje brodogradnje. , a trend svjetske brodogradnje također se kreće ka velikom, raznolikom i vrhunskom razvoju. Tehnologija zavarivanja je ključna tehnologija u preradi i proizvodnji brodova i razvoju brodogradnje. Radni sati zavarivanja čine otprilike 30% do 40% od ukupnog broja radnih sati u brodogradnji. Efikasnost proizvodnje zavarivanja i kvaliteta zavarivanja direktno utiču na proizvodni ciklus, cenu i kvalitet trupa u preradi i proizvodnji broda. Stoga je efikasna i kvalitetna tehnologija zavarivanja brodova važan faktor u realizaciji transformacije i nadogradnje brodograđevne industrije, a takođe je važan faktor u poboljšanju međunarodne konkurentnosti brodograđevnih kompanija.
Osim toga, brzim razvojem željezničke industrije i kontinuiranim ubrzanjem vozova, okretna postolja, kao važna komponenta šinskih vozila, nose veća dinamička opterećenja, što postavlja sve veće zahtjeve za tehnologiju okretnih postolja. Okvir okretnog postolja je u dizajnu, materijali i procesi moraju se kontinuirano razvijati i poboljšavati kako bi se ispunili zahtjevi performansi. Kvaliteta zavarenih spojeva postala je jedna od važnih karika za osiguranje kvaliteta okvira okretnog postolja. Stoga je neophodan uslov optimiziranija metoda zavarivanja.
Lasersko-lučno hibridno zavarivanje
Kao nova tehnologija zavarivanja, lasersko-lučno hibridno zavarivanje koristi laser i luk kao dvostruke izvore topline, koji djeluju na isti rastopljeni bazen u isto vrijeme i formiraju laserski vođen i stabilan luk. Luk poboljšava brzinu laserske apsorpcije metala i poboljšava prijenos i premošćivanje otopljenih kapljica. Sposobna metoda zavarivanja koja daje punu ulogu prednostima laserskog zavarivanja i elektrolučnog zavarivanja i nadoknađuje njihove nedostatke. Posebno kod zavarivanja materijala srednje i velike debljine, hibridna tehnologija zavarivanja ima veće prednosti. Budući da tradicionalne metode zavarivanja imaju nedostatke kao što su niska čvrstoća spoja, niska efikasnost, ozbiljne deformacije i velika potrošnja materijala za zavarivanje; i jednostruko lasersko zavarivanje takođe ima neke nedostatke, kao što su visoki zahtevi za proces montaže spojeva i mogućnosti zavarivanja ograničene snagom lasera. Velika, slaba sposobnost premošćavanja, ozbiljno podrezivanje zavara itd.
Kao nova metoda zavarivanja, lasersko-lučno hibridno zavarivanje ima sljedeće tri značajne karakteristike:
1) Poboljšajte korištenje energije, povećajte dubinu prodiranja zavara i brzinu zavarivanja;
2) Smanjiti zahtjeve za montažu radnog komada;
3) Poboljšati kvalitet zavara i poboljšati formiranje zavara.
Bolji efekat zavarivanja
Postoje mnogi oblici hibridnog lasersko-lučnog zavarivanja, uključujući Laser-MAG/MIG hibridno zavarivanje, Laser-TIG hibridno zavarivanje, lasersko-plazma-lučno hibridno zavarivanje, itd. Među njima, najčešće korišteni izvori laserskog svjetla u ovoj fazi su fiber laseri i poluvodičkim laserima. Na primjer, Raycus kontinuirani fiber laser 4000W, 6000W i poluprovodnički laser sa izlaznim vlaknima 4000W.
Laser-MAG hibridno zavarivanje ima dva izvora topline zavarivanja, i to laserski i MAG luk. Kada se koristi kao jedan izvor topline za zavarivanje, može se formirati efikasna rastopljena bazena, ali su karakteristike rastopljenog bazena različite: karakteristike rastopljenog bazena za lasersko zavarivanje su "duboke i uske"", površina otvora je mala i dubina je velika, što ne pogoduje formiranju vara; rastopljeni bazen za elektrolučno zavarivanje MAG karakteriše da je "plitak i širok", površina otvora je velika, a dubina mala, što pogoduje formiranju šav i ima jaku sposobnost premošćavanja.
During the Laser-MAG composite welding process, two heat sources act on the base material at the same time. There is mutual influence between the two heat sources, and there is also mutual influence between the two molten pools, which will eventually form a new composite molten pool. This composite molten pool has both the "large depth" of the laser molten pool and the "large area" of the arc molten pool. This composite molten pool has a large depth, good weld formation, and strong bridging ability. At the same time, because of the MAG arc welding There is welding wire filling, and the type of welding wire can be selected, so according to the performance defects of the base material itself, the appropriate welding wire can be selected and added to the welding process, thereby improving the crack resistance, fatigue resistance, and corrosion resistance of the weld at the micro level. , wear resistance and other aspects to carry out purposeful improvements. In addition, during the entire welding process, there are two heat sources acting on the base material. The mutual influence between them can increase the penetration depth and achieve the effect of "1+1>2". Stoga je pojedinačna tačka topljenja hibridnog lasersko-lučnog zavarivanja Kapacitet prodiranja će biti značajno poboljšan. Konačno, lasersko-lučno hibridno zavarivanje može postići višeprolazno naslagano zavarivanje i zavarivanje materijala velike debljine, kao i sposobnost fuzije gornje i donje zavarene perle i bočne stijenke je vrlo jaka zbog luka.
Širok raspon primjena
Ship Manufacturing
Među svim proizvodnim industrijama, industrija brodogradnje je najveći korisnik lasersko-lučne tehnologije hibridnog zavarivanja. Kako bi zadržali svoje prednosti u industriji brodogradnje s visokom dodanom vrijednošću, neka europska brodogradilišta su široko usvojila tehnologiju hibridnog laserskog zavarivanja, koja je uvelike poboljšala kvalitetu zavarivanja i efikasnost proizvodnje u aplikacijama zavarivanja debelih ploča. Tipično i reprezentativno je da je brodogradilište Meyer u Njemačkoj usvojilo lasersko-lučno hibridno zavarivanje za brodsko zavarivanje.
Auto industrija
Njemačka je preuzela vodeću ulogu u primjeni lasersko-lučnog hibridnog zavarivanja u proizvodnji spojeva automobilskih vrata, bočnih panela i drugih komponenti. Naučnik Graf T i drugi izvijestili su na Međunarodnom forumu za zavarivanje automobila "Primjena laserskog hibridnog zavarivanja u automobilima Volkswagen i Audi [C ]" Izvještava se da postoji 66 zavara na prednjim vratima Volkswagen Phaeton limuzine, ukupne dužine 4,98 m, uključujući 48 kompozitnih zavara laserskog luka; Ukupna dužina kompozitnog zavarivanja okvira karoserije Audi A8 limuzine je 4,5m.
Nova energetska vozila cvetaju, a srž njihove snage je baterija. Kako bi se smanjila ukupna težina vozila, nosači akumulatora su uglavnom napravljeni od legure aluminija. Nosači su sastavljeni i zavareni, a svaki nosač ima na desetine zavara. , a zahtjevi za čvrstoću zavara i efikasnost zavarivanja su visoki. Tradicionalno lučno zavarivanje i konvencionalno lasersko zavarivanje teško je ispuniti zahtjeve, a lasersko-lučno hibridno zavarivanje je metoda povezivanja koja vrlo dobro zadovoljava potrebe.
Petrohemijska industrija
Prema istraživanju laser-MAG hibridnog procesa zavarivanja cevovoda za transport nafte, utvrđeno je da u poređenju sa korišćenjem samog lasera kao izvora toplote nakon zavarivanja, lasersko-lučno hibridno zavarivanje može povećati dubinu penetracije za 20%, a zavarivanje proces je stabilniji sa malom količinom prskanja. Šav je dobro oblikovan, ima dobar omjer taljenja i širine i nema defekta u zavarivanju kao što su podrezi ili nedostatak fuzije. Nakon zavarivanja, pore se kontrolišu u određenom opsegu rendgenskim pregledom, što ne utiče na kvalitet zavarenog spoja i zadovoljava inženjerske zahteve.
Laser-MIG hibridno zavarivanje se koristi za zavarivanje rezervoara za ulje. Dodavanjem lasera, dubina prodiranja šava je znatno poboljšana, tako da se može izvesti jednostrano zavarivanje, izbjegavajući neugodnosti uzrokovane dvostranim zavarivanjem. Ne samo da je poboljšan kvalitet zavarenih spojeva, već su napravljeni i veliki pomaci u poboljšanju efikasnosti zavarivanja i proizvodnih kapaciteta. Trenutno, lasersko-lučno hibridno zavarivanje se široko koristi u njemačkoj industriji proizvodnje rezervoara za naftu.
Aerospace Field
U vazduhoplovstvu, laser-MIG/MAG hibridna tehnologija zavarivanja takođe je počela da se koristi za zavarivanje ploča srednje debljine i čelika visoke čvrstoće, čime se postiže 3CrMnSiA lasersko-MAG hibridno zavarivanje debljine 7 mm bez predgrijavanja, što značajno smanjuje Intenzitet rada radnika i poboljšana efikasnost proizvodnje zavarivanja.
