Laser-Arc Hybrid sveising
Jan 09, 2024
I dagens jernbanetransport, skipsbygging og annen industri er det en økende etterspørsel etter sveising av mellomstore og store stålplater. De siste årene, for å fremme utviklingen av skipsbyggingsindustrien, har landet suksessivt innført politikk som å prioritere utviklingen av høyteknologiske skip og skip med høy verdiøkning, akselerere transformasjonen og oppgraderingen av skipsbyggingsindustrien , og trenden med verdens skipsbygging beveger seg også mot storskala, mangfoldig og avansert utvikling. Sveiseteknologi er en nøkkelteknologi innen skipsbehandling og -produksjon og utviklingen av skipsbyggingsindustrien. Sveisearbeidstimer utgjør omtrent 30 % til 40 % av det totale skipsbyggingsarbeidet. Sveiseproduksjonseffektivitet og sveisekvalitet påvirker direkte produksjonssyklusen, kostnadene og skrogkvaliteten til skipsbehandling og -produksjon. Derfor er effektiv og høykvalitets skipsveiseteknologi en viktig faktor for å realisere transformasjonen og oppgraderingen av skipsbyggingsindustrien, og er også en viktig faktor for å forbedre den internasjonale konkurranseevnen til skipsbyggingsbedrifter.
I tillegg, med den raske utviklingen av jernbanetogindustrien og den kontinuerlige akselerasjonen av tog, bærer boggier, som en viktig komponent i jernbanekjøretøyer, større dynamiske belastninger, noe som stiller høyere krav til boggiteknologi. Boggirammen er i design, Materialer og prosesser må kontinuerlig utvikles og forbedres for å møte ytelseskrav. Kvaliteten på sveisede skjøter har blitt et av de viktige leddene for å sikre kvaliteten på boggierammen. Derfor er en mer optimalisert sveisemetode en nødvendig betingelse.
Laser-Arc Hybrid sveising
Som en ny sveiseteknologi bruker laserbuehybridsveising laser og lysbue som doble varmekilder, som virker på det samme smeltede bassenget samtidig for å danne en laserstyrt og stabil lysbue. Buen forbedrer laserabsorpsjonshastigheten til metallet og forbedrer overføringen og brodannelsen av smeltede dråper. En dyktig sveisemetode som gir fullt spill til fordelene ved lasersveising og lysbuesveising og veier opp for deres respektive mangler. Spesielt ved sveising av materialer med middels og stor tykkelse har hybrid sveiseteknologi større fordeler. Fordi tradisjonelle sveisemetoder har mangler som lav fugestyrke, lav effektivitet, alvorlig deformasjon og stort forbruk av sveisematerialer; og enkeltlasersveising har også noen mangler, slik som høye krav til sammenstillingsprosess og sveisemuligheter begrenset av laserkraft. Stor, dårlig broevne, alvorlig underskjæring av sveiser m.m.
Som en ny sveisemetode har laserbuehybridsveising følgende tre vesentlige egenskaper:
1) Forbedre energiutnyttelsen, øke sveisens inntrengningsdybde og sveisehastighet;
2) Reduser monteringskravene til arbeidsstykket;
3) Forbedre sveisekvaliteten og forbedre sveisedannelsen.
Bedre sveiseeffekt
Det finnes mange former for laserbuehybridsveising, inkludert Laser-MAG/MIG hybridsveising, Laser-TIG hybridsveising, laserplasmabuehybridsveising, etc. Blant dem er de vanligste laserlyskildene på dette stadiet fiberlasere og halvlederlasere. For eksempel Raycus kontinuerlig fiberlaser 4000W, 6000W og fiberutgang halvlederlaser 4000W.
Laser-MAG hybridsveising har to sveisevarmekilder, nemlig laser og MAG lysbue. Når det brukes som en enkelt varmekilde for sveising, kan det dannes et effektivt smeltet basseng, men egenskapene til smeltebassenget er forskjellige: egenskapene til lasersveising smeltebassenget er "dyp og smal" ", åpningsområdet er lite og dybden er stor, noe som ikke bidrar til dannelsen av sveisen; MAG-buesveising smeltet basseng er karakterisert ved å være "grunnt og bredt", åpningsområdet er stort og dybden er liten, noe som bidrar til dannelsen av sveisen og har sterk brodannende evne.
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". Derfor er enkeltsmeltepunktet for laserbuehybridsveising. Penetrasjonskapasiteten vil bli betydelig forbedret. Til slutt kan laserbuehybridsveising oppnå flerpasss stablet sveising og sveising av materialer med stor tykkelse, og smelteevnen til de øvre og nedre sveisevulstene og sideveggene er veldig sterke på grunn av buen.
Bredt spekter av applikasjoner
Skipsproduksjon
Blant all produksjonsindustri er skipsbyggingsindustrien den største fordelen av laserbuehybrid sveiseteknologi. For å opprettholde sine fordeler i skipsbyggingsindustrien med høy verdiøkning, har noen europeiske verft bredt tatt i bruk laserbuehybridsveiseteknologi, som har forbedret sveisekvaliteten og produksjonseffektiviteten i applikasjoner for tykkplatesveising. Typisk og representativt er at Meyer Shipyard i Tyskland har tatt i bruk laser-bue hybrid sveisemetode for skipsveising.
Bilindustrien
Tyskland tok ledelsen når det gjaldt å bruke laserbuehybrid sveiseteknologi til forbindelsesproduksjon av bildeler, sidepaneler og andre komponenter. Forsker Graf T og andre rapporterte på International Automobile Welding Forum "Application of Laser Hybrid Welding in Volkswagen and Audi Cars [C ]" Det er rapportert at det er 66 sveiser på frontdøren til Volkswagen Phaeton sedan, med en total lengde på 4,98 m, inkludert 48 laserbue kompositt sveiser; den totale sammensatte sveiselengden på karosseriet til Audi A8 sedan er 4,5 m.
Nye energikjøretøyer blomstrer, og kjernen i kraften deres er strømbatteriet. For å redusere den totale vekten til kjøretøyet, er batteribrettene vanligvis laget av aluminiumslegering. Skuffene er satt sammen og sveiset, og hvert brett har dusinvis av sveiser. , og kravene til sveisestyrke og sveiseeffektivitet er høye. Tradisjonell lysbuesveising og konvensjonell lasersveising er vanskelig å oppfylle kravene, og laserbuehybridsveising er en koblingsmetode som dekker behovene meget godt.
Petrokjemisk industri
I følge forskning på laser-MAG lysbuehybrid sveiseprosessen for oljetransportrørledninger, ble det funnet at sammenlignet med bruk av laser alene som varmekilde etter sveising, kan laserbuehybridsveising øke penetrasjonsdybden med 20 %, og sveisingen prosessen er mer stabil med en liten mengde sprut. Sømmen er godt utformet, har et godt smelte-til-bredde-forhold og har ingen sveisefeil som underskjæringer eller manglende sammensmelting. Etter sveising kontrolleres porene innenfor et visst område ved røntgeninspeksjon, som ikke påvirker kvaliteten på sveiseskjøten og oppfyller ingeniørkravene.
Laser-MIG hybrid sveising brukes til å sveise oljetanker. På grunn av tilsetningen av laser er sveiseinntrengningsdybden betydelig forbedret, slik at ensidig sveising kan utføres, og unngår ulempen forårsaket av dobbeltsidig sveising. Ikke bare kvaliteten på sveisene har blitt forbedret, men også store gjennombrudd har blitt gjort for å forbedre sveiseeffektiviteten og produksjonskapasiteten. For tiden har laserbuehybridsveising blitt mye brukt i tysk oljetankproduksjonsindustri.
Aerospace Field
I romfartsfeltet har laser-MIG/MAG lysbuehybrid sveiseteknologi også begynt å bli brukt i sveising av middels tykke plater og høyfast stål, og oppnår 7 mm tykk 3CrMnSiA laser-MAG lysbuehybridsveising uten forvarming, noe som reduserer kraftig arbeidernes arbeidsintensitet og forbedret sveiseproduksjonseffektivitet.
