01 Lāzerloka kompozītu metināšana biezām plāksnēm
Biezo plākšņu (biezums ir lielāks vai vienāds ar 20 mm) metināšanai kosmosa, jūras kuģu, dzelzceļa transportēšanas un citās svarīgās liela aprīkojuma ražošanas jomās ir galvenā loma. Šīs sastāvdaļas parasti raksturo liels biezums, sarežģītas savienojuma formas un apkalpošanas vide. Metināšanas kvalitātei ir tieša ietekme uz iekārtas veiktspēju un kalpošanas laiku. Tradicionālajām ar gāzi aizsargātajām metināšanas metodēm ir problēmas, piemēram, zema metināšanas efektivitāte, augsts enerģijas patēriņš un liels atlikušais spriegums, ko izraisa lēns metināšanas ātrums un nopietnas izšļakstīšanās problēmas, kas apgrūtina arvien pieaugošo ražošanas prasību izpildi. Tomēr lāzera loka kompozītu metināšanas tehnoloģija atšķiras no tradicionālās metināšanas tehnoloģijas ar to, ka tā veiksmīgi integrē lāzermetināšanas un loka metināšanas priekšrocības, un to raksturo liels kausēšanas dziļums, ātrs metināšanas ātrums, augsta efektivitāte un labāka metināšanas kvalitāte, kā parādīts 1. attēlā. Tāpēc šī tehnoloģija ir piesaistījusi plašu uzmanību un ir sākta izmantot dažās galvenajās jomās.
02 Biezo plākšņu lāzerloka kompozītu metināšanas izpēte
Norvēģijas Rūpniecisko tehnoloģiju institūts un Zviedrijas Lūles Zinātnes un tehnoloģijas universitāte 45 mm biezam mikroleģētam augstas stiprības mazleģētam tēraudam, pētījums par 15 kW kompozītu metināto savienojumu organizācijas viendabīgumu. Osakas universitāte un Ēģiptes Centrālais metalurģijas institūts, izmantojot 20kW šķiedru lāzeru, lai veiktu biezas plātnes (25mm) vienas piegājiena lāzera - loka kompozīta metināšanas procesa izpēti, izmantojot apakšējās oderes apakšējo daļu, lai atrisinātu apakšas kupra problēmu. Uzņēmums Denmark Force Technology sērijveidā izmantoja divus 16 kW disku lāzerus, lai veiktu 32 kW kompozītmetināšanas 40 mm biezas tērauda plākšņu procesa pētījumus, norādot, ka lielas jaudas lāzera loka metināšanu paredzēts izmantot jūras vēja torņu metināšanā. parādīts 2. attēlā. Ha metināšana pirmajā apgūt lieljaudas cietā lāzera - kausēta elektrodu loka kompozītu siltuma avota metināšanas kodolu tehnoloģiju un iekārtu integrācijas tehnoloģiju, pirmo veiksmīgo lieljaudas cieto lāzeru - divu vadu kausēto elektrodu loka kompozītu metināšanu tehnoloģijas un aprīkojums Ķīnas augstākās klases iekārtu ražošanas nozarei.
Saskaņā ar biezo plākšņu lāzera un loka kompozītmetināšanas pētījumu stāvokli mājās un ārzemēs var redzēt, lāzera loka kompozītu metināšanas metode un šauras spraugas slīpuma kombinācija var realizēt biezas plāksnes metināšanu. Ja lāzera jauda tiek palielināta līdz vairāk nekā 10,000 vatiem, apstarojot ar augstas enerģijas lāzeru, materiāla iztvaikošanas izturēšanās, lāzera un plazmas mijiedarbības process, izkausētā baseina līdzsvara stāvoklis. plūsma, siltuma pārneses mehānisms un metināšanas šuves metalurģiskā darbība tiks pakļauta dažādām izmaiņām. Palielinoties jaudai līdz vairāk nekā 10,000 vatiem, jaudas blīvuma palielināšanās palielinās iztvaikošanas pakāpi apgabalā, kas atrodas netālu no mazā cauruma, tādējādi radot atsitiena spēku, kas tieši ietekmē mazo caurumu un tā stabilitāti. izkausēta baseina plūsma, tādējādi izraisot izmaiņas metināšanas procesā, lāzera un tā kompozītmetināšanas procesa ieviešanai ir nenozīmīga ietekme. Šie metināšanas procesa fenomena raksturlielumi zināmā mērā tieši vai netieši atspoguļo metināšanas procesa stabilitāti un pat var noteikt metinājuma kvalitāti. Abu siltuma avotu, lāzera un loka, savienojuma efekts var likt abiem siltuma avotiem pilnībā izmantot savas īpašības, lai iegūtu labāku efektu nekā viena lāzera metināšana un loka metināšana. Izveidojiet metināšanas metodi un lāzera paškušanas metināšanas metodi, salīdzinot ar spraugas pielāgošanās spēju un metināmo biezumu un citām priekšrocībām, salīdzinot ar šauras spraugas lāzera pildījuma stieples metināšanas metodi biezai plāksnei, tai ir augsta stieples kausēšanas efektivitāte un labs slīpās saplūšanas efekts un citas priekšrocības. . Turklāt lāzera pievilcība lokam uzlabo loka stabilitāti, padarot lāzera loka hibrīdmetināšanu ātrāku nekā tradicionālo loka metināšanu un lāzera pildvadu metināšanu, ar salīdzinoši augstu metināšanas efektivitāti.
Lāzerloka hibrīdmetināšana
03 Lieljaudas lāzera loka hibrīdmetināšanas pielietojumi
Lieljaudas lāzera loka kompozītu metināšanas tehnoloģijai ir plašs pielietojumu klāsts jūrniecības nozarē. Vācija Meyer kuģu būvētava izveidos 12kW CO2 lāzera loka kompozītmetināšanas ražošanas līniju plakanās plātnes korpusa un armatūras stieņa metināšanai, lai panāktu 20 m garu šuvju veidošanu, deformācijas pakāpi samazina par 2/3. GE izstrādāja šķiedru lāzera - loka kompozītu metināšanas sistēmu ar maksimālo izejas jaudu 20kW, metinot ASV Sara toga lidmašīnu bāzes kuģus, ietaupot 800 tonnas metinātā metāla, samazinot par 80% no cilvēka darba stundām. 80% no darba laika, kā parādīts 3. attēlā. CSBC 725 izmanto 20 kW šķiedru lāzera lieljaudas lāzera loka kompozītu metināšanas sistēmu, kas var samazināt metināšanas deformāciju par 60% un palielināt metināšanas efektivitāti par 300%. Šanhajas Waigaoqiao kuģu būvētava izmanto 16 kW šķiedru lāzera lieljaudas lāzera loka kompozītmetināšanas sistēmu, ražošanas līnijā tiek izmantota lāzera kompozītmetināšanas + MAG metināšanas jauna procesa tehnoloģija, lai sasniegtu 4-25 mm biezu tērauda plākšņu vienpusēju vienpusēju metināšanu. caurlaides metināšana abpusēja formēšana. Lieljaudas lāzera - loka kompozītu metināšanas tehnoloģijai bruņumašīnās ir plašs pielietojums, tās metināšanas īpatnības: liels sarežģītu metāla konstrukciju metināšanas biezums, zemākas izmaksas, augsta ražošanas efektivitāte.
Lieljaudas lāzera loka kompozītu metināšanas tehnoloģija sākotnēji tika izmantota vairākās rūpniecības nozarēs, un tā kļūs par nozīmīgu līdzekli lielu konstrukciju ar vidēju un lielu sienu biezumu efektīvai ražošanai. Šobrīd trūkst pētījumu par lieljaudas lāzerloka kompozītmetināšanas mehānismu, kas ir vēl vairāk jānostiprina, piemēram, fototropās plazmas un loka mijiedarbība un loka un izkausētā baseina mijiedarbība. . Lieljaudas lāzera - loka kompozītu metināšanas process joprojām pastāv daudzos neatrisinātos jautājumos, piemēram, šaurs procesa logs, metināšanas organizācija un neviendabīguma mehāniskās īpašības, metināšanas kvalitātes kontrole ir sarežģītāka. Pakāpeniski palielinoties rūpnieciskā līmeņa lāzera izejas jaudai, strauji attīstīsies lieljaudas lāzera loka kompozītu metināšanas tehnoloģija, turpinās parādīties dažādas jaunas lāzera kompozītu metināšanas tehnoloģijas. Lokalizācija, liela mēroga, inteliģenta būs lielas jaudas lāzera metināšanas iekārtu turpmākā attīstība ir svarīga tendence.
