01 Laserbuesveising av tykke plater
Tykk plate (tykkelse større enn eller lik 20 mm) sveising i romfart, marine fartøyer, jernbanetransport og andre viktige områder innen produksjon av stort utstyr spiller en nøkkelrolle. Disse komponentene er vanligvis preget av stor tykkelse, komplekse fugeformer og servicemiljøer. Sveisekvalitet har en direkte innvirkning på ytelsen og levetiden til utstyret. Tradisjonelle gassskjermede sveisemetoder har utfordringer som lav sveiseeffektivitet, høyt energiforbruk og høye restspenninger på grunn av lave sveisehastigheter og alvorlige sprutproblemer, noe som gjør det vanskelig å møte de stadig økende produksjonskravene. Imidlertid er laserbuekomposittsveiseteknologi forskjellig fra tradisjonell sveiseteknologi ved at den vellykket integrerer fordelene ved lasersveising og lysbuesveising, og er preget av stor fusjonsdybde, rask sveisehastighet, høy effektivitet og bedre sveisekvalitet, som vist i figur 1. Derfor har denne teknologien vakt stor oppmerksomhet og har begynt å bli brukt på noen nøkkelområder.
02 Tykkplate laser-bue kompositt sveiseforskning
Norsk industriteknisk institutt og det svenske Lule-universitetet for naturvitenskap og teknologi for 45 mm tykt mikrolegert høyfast lavlegert stål, studiet av 15 kW-kassen av komposittsveiset felles organisasjonsenhet. Osaka University og det egyptiske sentralinstituttet for metallurgi ved hjelp av 20kW fiberlaser, for å utføre en tykk plate (25 mm) single-pass laser - buekompositt sveiseprosessforskning, ved å bruke bunnen av bunnen for å løse problemet med bunnpukkelen. Denmark Force Technology-selskapet brukte to 16 kW skivelasere i serie for å utføre 32kW tilfellet med komposittsveising 40 mm tykk stålplate prosessforskning, noe som indikerer at høyeffekt laser-buesveising forventes å bli brukt i offshore vindkrafttårnsveising, som vist i figur 2. Ha sveising i den første til å mestre høy-effekt solid laser - smeltet elektrode bue kompositt varmekilde sveising kjerneteknologi og utstyr integrering teknologi, den første vellykkede høyeffekt solid laser - dual-wire smeltet elektrode bue kompositt sveising teknologi og utstyr for Kinas avanserte utstyrsindustri.
I henhold til den tykke platen laser - lysbue kompositt sveising i inn-og utland kan forskningsstatus sees, laser - lysbue kompositt sveisemetode og smal gap skråkombinasjon kan realisere sveising av tykk plate. Når lasereffekten økes til mer enn 10,000 watt, under bestråling av høyenergilaser, materialets fordampningsoppførsel, interaksjonsprosessen mellom laseren og plasmaet, den stabile tilstanden til det smeltede bassenget strømning, varmeoverføringsmekanismen og den metallurgiske oppførselen til sveisesømmen vil gjennomgå forskjellige grader av endring. Med økningen i kraft til mer enn 10,000 watt, vil økningen i effekttetthet øke graden av fordampning i området nær det lille hullet, noe som fører til at rekylkraften direkte påvirker det lille hullet og stabiliteten til flyt av smeltet basseng, noe som fører til en endring i sveiseprosessen, implementeringen av laseren og dens sammensatte sveiseprosess har en ikke ubetydelig innvirkning. Disse egenskapene til sveiseprosessfenomenet reflekterer i en viss grad direkte eller indirekte stabiliteten til sveiseprosessen, og kan til og med bestemme kvaliteten på sveisen. Koblingseffekten til de to varmekildene, laser og lysbue, kan få de to varmekildene til å gi fullt spill til sine egne egenskaper, for å oppnå bedre enn en enkelt lasersveising og lysbuesveiseeffekt. Gjør sveisemetoden og laser selvsmeltende sveisemetoden sammenlignet med gapet tilpasningsevne og sveisbar tykkelse og andre fordeler, sammenlignet med smalt gap laser fylltråd sveisemetoden for tykk plate har en høy trådsmelteeffektivitet og god skrå smelteeffekt og andre fordeler . I tillegg øker laserens tiltrekning til lysbuen stabiliteten til lysbuen, noe som gjør laserbuehybridsveisingen raskere enn tradisjonell buesveising og laserfylltrådsveising, med relativt høy sveiseeffektivitet.
Laser-bue hybrid sveising
03 Høyeffekt laserbuehybrid sveiseapplikasjoner
Høyeffekt laser-bue kompositt sveiseteknologi har et bredt spekter av bruksområder i den marine industrien. Tyskland Meyer verft for å etablere 12kW CO2 laser - lysbue kompositt sveising produksjonslinje, for skroget av flat plate og armeringsjern sveising, for å oppnå 20m lang kilsveising, reduseres graden av deformasjon med 2/3. GE utviklet fiberlaser-bue-kompositt sveisesystem, den maksimale utgangseffekten på 20kW, sveising av amerikanske Sara toga hangarskip, sparer 800 tonn sveisemetall, reduserer 80% av arbeidstimer. 80 % av arbeidstiden, som vist i figur 3. CSBC 725 bruker 20kW fiberlaser høyeffekt laser-bue kompositt sveisesystem, som kan redusere sveisedeformasjonen med 60 % og øke sveiseeffektiviteten med 300 %. Shanghai Waigaoqiao Shipyard tar i bruk 16kW fiberlaser høyeffekt laser - lysbue kompositt sveisesystem, produksjonslinjen tar i bruk laser kompositt sveising + MAG sveising ny prosessteknologi, for å oppnå 4-25 mm tykk stålplatesveising ensidig enkelt- pass sveising dobbeltsidig støping. Høyeffekt laser - bue kompositt sveiseteknologi i pansrede kjøretøy har et bredt spekter av bruksområder, dens sveisefunksjoner: stor tykkelse av kompleks metallstruktur sveising, lavere kostnad, høyeffektiv produksjon.
Høyeffekt laser-bue kompositt sveiseteknologi har blitt brukt i en rekke industrisektorer, og vil bli et viktig middel for effektiv produksjon av store strukturer med middels og stor veggtykkelse. For tiden mangler det forskning på mekanismen for høyeffekt laserbue-komposittsveising, som må styrkes ytterligere, for eksempel samspillet mellom det fototropiske plasmaet og lysbuen og samspillet mellom lysbuen og det smeltede bassenget . Høyeffekt laser-bue kompositt sveiseprosess eksisterer fortsatt i mange uløste problemer, for eksempel smalt prosessvindu, sveiseorganisering og mekaniske egenskaper av uensartethet, sveisekvalitetskontroll er mer kompleks. Med den gradvise økningen i industriell laserutgangseffekt, vil høyeffekts laser-buekompositt sveiseteknologi utvikle seg raskt, en rekke nye laserkomposittsveiseteknologier vil fortsette å dukke opp. Lokalisering, storskala, intelligent vil være den fremtidige utviklingen av høyeffekts laser sveiseutstyr er en viktig trend.
