Laserkaarkomposiitkeevitustehnoloogia uuring 10 mm keskmise paksusega plaatide T-liite põkk-keevitamiseks

Laevaehitustööstus on riigi oluline tugisammas. Selles tööstusharus on vuukkeevitus oluline projekt, millest T-tüüpi vuukide osakaal on ligi 70%. Traditsioonilistes T-tüüpi vuukides kasutatakse tavaliselt kaarkeevitust, kuid sellel meetodil on mõningaid probleeme, mida ei saa ignoreerida, näiteks ebatäpne keevitus, madal keevituse efektiivsus, suur kuummõjuala ja suhteliselt madalad keevisõmblused. Laser-elektrikaar-komposiitkeevitustehnoloogia on oma kõrge energiatiheduse tõttu pälvinud palju tähelepanu. Sellel on eelised nagu madal soojussisend, suur keevituskiirus, suur keevitussügavuse ja laiuse suhe, kitsas kuummõjuala ja väike keevitusdeformatsioon. Laser-elektrikaar-komposiitkeevitustehnoloogia kasutamine T-tüüpi vuukide keevitamisel võimaldab saavutada tõhusaid, esteetiliselt meeldivaid tulemusi, väiksemat keevitusdeformatsiooni ja keevisliidete paremaid mehaanilisi omadusi. Samal ajal on ka keevisliidete mehaanilised omadused paremad.

Keevitusprotsess:

Tooriku puhastamine: Kuna keevitusprotsessi ajal võivad keevisõmblusesse sattuda oksiidikiled ja plekid, siis keevitusefekti häirimise vältimiseks lihvitakse keevisõmbluse pinna oksiidikiled enne kokkupanekut nurklihvijaga ning toorik puhastatakse ja kuivatatakse veevaba etanooliga, et eemaldada tooriku pinnalt õliplekid.

Töödeldava detaili kinnitamine: Spetsiaalselt konstrueeritud kinnitusvahendite abil monteeritakse kaks töödeldavat detaili 90° nurga all, moodustades katsetooriku. Kahte katseplaati nimetatakse vastavalt tasapinnaliseks plaadiks ja püstplaadiks.

Soone kuju: Kui T-tüüpi liitel pole soont, siis ei teki keevisõmblusel sisselõigete defekte ning see vähendab ka töötlemiskulusid ja parandab tootmise efektiivsust; kui soon avatakse, siis on soonega keevisõmblusel sisselõigete teket tänu täiendavale täiteruumile.

Laserkiire ja paneeli kaldenurk: Laserkiire nurk paneeli suhtes mõjutab keevisõmbluse läbitungimist. Sobiv kaldenurk suurendab keevisõmbluse läbitungimist, nii et paneel ja paneeli võrk keevisõmbluse juures hästi kokku sulavad.

Protsessi parameetrid: Laseri võimsus: 9kW; traadi etteandekiirus: 10m/min; keevituskiirus: 70cm/min; lisaks mõjutavad keevitusprotsessi ka külgpuhuv gaas ja gaasivool.

Laser-elektrilise kaarkeevitustehnoloogia mõju T-tüüpi ühendustele:

(1) Keevituse kvaliteet: Laser-elektriline kaarkeevitustehnoloogia komposiitmaterjalide puhul võimaldab see saavutada suure energiatiheduse, mis muudab keevitusprotsessi põhjalikumaks ja kontsentreeritumaks. See aitab saavutada keevisõmbluse sügava läbitungimise, parandades seeläbi keevisõmbluse kvaliteeti ja tugevust. T-tüüpi ühenduste puhul mõjutab keevisõmbluse kvaliteet otseselt kogu konstruktsiooni tugevust ja stabiilsust.

(2) Suur efektiivsus ja täpsus: Laser-elektrilise kaarkeevitustehnoloogial on kõrge efektiivsus ja täpne juhtimine. T-tüüpi ühenduste keevitamisel tagavad keevituskiiruse kõrge efektiivsus ja täpne keevitusjuhtimine keevituskvaliteedi järjepidevuse, parandades samal ajal tootmise efektiivsust.

(3) Kuummõjutsooni vähendamine: Laserkeevituse kõrge energiatihedus aitab vähendada kuummõjutsooni ehk keevitusprotsessi käigus kuumenevat pinda. Kuummõjutsooni vähendamine võib vähendada materjali termilist deformatsiooni, parandades seeläbi vuugi geomeetrilist täpsust.

(4) Keevituskuju kontroll: see keevitustehnoloogia võimaldab keevisõmbluse kuju täpsemalt kontrollida, mis tähendab, et risttala ja pikisuunalise tala ühendusosi saab paremini kontrollida, tagades keevisõmbluse kuju vastavuse projekteerimisnõuetele.

Kokkuvõttes on laser-elektrilise kaarega komposiitkeevitustehnoloogial eelised T-tüüpi ühenduste valmistamisel, see võib parandada keevituse kvaliteeti, töötlemise efektiivsust ja vähendada kuumusest mõjutatud tsooni ning seda kasutatakse laialdaselt masinaehituses.