Sissejuhatus suure võimsusega laserkaarega hübriidkeevitusse

Laserkaare hübriidkeevitusg on laserkeevitusmeetod, mis ühendab keevitamiseks laserkiire ja kaare. Laserkiire ja kaare kombinatsioon näitab täielikult keevituskiiruse, läbitungimissügavuse ja protsessi stabiilsuse olulist paranemist. Alates 1980. aastate lõpust on suure võimsusega laserite pidev arendamine soodustanud laserkaare hübriidkeevitustehnoloogia arengut. Sellised probleemid nagu materjali paksus, materjali peegelduvus ja vahede sildamise võime ei ole enam keevitustehnoloogia takistuseks. Seda on edukalt kasutatud keskmise paksusega materjaliosade keevitamisel.

Laserkaare hübriidkeevitustehnoloogia

Laserkaare hübriidkeevitusprotsessis interakteeruvad laserkiir ja kaar ühises sulabasseinis, tekitades kitsaid ja sügavaid keevisõmblusi, parandades seeläbi tootlikkust, nagu on näidatud joonisel 1.

 

Joonis 1 Laserkaare hübriidkeevitusprotsessi skeem

Laserkaarehübriidkeevituse põhiprintsiibid

Laserkeevitus on tuntud oma väga kitsa kuumusest mõjutatud tsooni poolest ning selle laserkiire saab fokuseerida väikesele alale, et tekitada kitsaid ja sügavaid keevisõmblusi, mis võivad saavutada suurema keevituskiiruse, vähendades seeläbi soojuse sisendit ja vähendades soojuse deformatsiooni võimalust. keevitatud osad. Laserkeevitamisel on aga halb vahede sildamise võime, mistõttu on detaili kokkupanemisel ja servade ettevalmistamisel vaja suurt täpsust. Laserkeevitus on väga keeruline suure peegeldusvõimega materjalide, nagu alumiinium, vask ja kuld, keevitamiseks. Seevastu kaarkeevitusprotsessil on suurepärane vahede sildamise võime, kõrge elektritõhusus ja see võib tõhusalt keevitada suure peegeldusvõimega materjale. Madal energiatihedus kaarkeevitamisel aeglustab aga keevitusprotsessi, mille tulemuseks on suur soojussisend keevituspiirkonnas ja keevitatud detailide termiline deformatsioon. Seetõttu on suure võimsusega laserkiire kasutamine sügava läbitungivusega keevitamiseks ja kõrge energiatõhususega kaare sünergia, mille hübriidefekt korvab protsessi puudused ja täiendab selle eeliseid, nagu on näidatud joonisel 2.

 

Laserkeevituse miinusteks on halb vahede sildamise võime ja kõrged nõuded tooriku kokkupanekule; kaarkeevituse puudusteks on madal energiatihedus ja madal sulamissügavus paksude plaatide keevitamisel, mis tekitab keevituspiirkonnas suurel hulgal soojust ja põhjustab keevitatud detailide termilist deformatsiooni. Nende kahe kombinatsioon võib üksteist mõjutada ja toetada ning korvata teineteise keevitusprotsessi defekte, andes täieliku mängu lasersügavsulatamise ja kaarkeevituskatte eelistele, saavutades väikese soojussisendi, keevisõmbluse väikese deformatsiooni eelised, kiire keevituskiirus ja suur keevitustugevus, nagu on näidatud joonisel 3. Laserkeevituse, kaarkeevituse ja laserkaare hübriidkeevituse mõju võrdlus keskmisele ja paksusele plaatidele on toodud tabelis 1.

Tabel 1 Keskmiste ja paksude plaatide keevitusmõjude võrdlus

 

Joonis 3 Laserkaare hübriidkeevitusprotsessi diagramm

Mavenlaser kaarhübriidkeevituskarp

Mavenlaseri kaarhübriidkeevitusseadmed koosnevad peamiselt aRoboti käsi, laser, jahuti, akeevituspea, kaarkeevituse toiteallikas jne, nagu on näidatud joonisel 4.

 

Laserkaarehübriidkeevituse kasutusvaldkonnad ja arengusuunad

Rakendusväljad

Suure võimsusega lasertehnoloogia küpsedes kasutatakse laserkaare hübriidkeevitust laialdaselt erinevates valdkondades. Selle eelisteks on kõrge keevitamise tõhusus, kõrge vahetaluvus ja sügav keevitus. See on eelistatud keevitusmeetod keskmiste ja paksude plaatide jaoks. See on ka keevitusmeetod, mis võib asendada traditsioonilist keevitust suuremahuliste seadmete valmistamise valdkonnas. Seda kasutatakse laialdaselt sellistes tööstusvaldkondades nagu insenerimasinad, sillad, konteinerid, torujuhtmed, laevad, teraskonstruktsioonid ja rasketööstus.


Postitusaeg: juuni-07-2024