01 Laserbue-kompositsvejsning af tykke plader
Tyk plade (tykkelse større end eller lig med 20 mm) svejsning i rumfart, marinefartøjer, jernbanetransport og andre vigtige områder inden for fremstilling af stort udstyr spiller en nøglerolle. Disse komponenter er normalt kendetegnet ved stor tykkelse, komplekse fugeformer og servicemiljøer. Svejsekvalitet har en direkte indflydelse på udstyrets ydeevne og levetid. Traditionelle gasafskærmede svejsemetoder har udfordringer som lav svejseeffektivitet, højt energiforbrug og høje restspændinger på grund af langsomme svejsehastigheder og alvorlige sprøjtningsproblemer, hvilket gør det vanskeligt at opfylde de stadigt stigende produktionskrav. Imidlertid adskiller laserbuekompositsvejseteknologi sig fra traditionel svejseteknologi, idet den med succes integrerer fordelene ved lasersvejsning og lysbuesvejsning og er karakteriseret ved en stor smeltedybde, hurtig svejsehastighed, høj effektivitet og bedre svejsekvalitet, som vist i figur 1. Derfor har denne teknologi tiltrukket sig bred opmærksomhed og er begyndt at blive anvendt på nogle nøgleområder.
02 Forskning i tykplade laserbuekompositsvejsning
Norsk Institut for Industriel Teknologi og det svenske Lule Universitet for Videnskab og Teknologi for 45 mm tykt mikrolegeret højstyrke lavlegeret stål, undersøgelsen af 15 kW sagen af sammensat svejset fælles organisations ensartethed. Osaka University og det egyptiske centralinstitut for metallurgi ved hjælp af 20 kW fiberlaser til at udføre en tyk plade (25 mm) single-pass laser - lysbue komposit svejseproces forskning, ved hjælp af bunden af bundforingen til at løse problemet med bundpukkelen. Danish Force Technology-selskabet brugte to 16 kW-skivelasere i serie til at udføre 32 kW-svejsningen af kompositsvejsning 40 mm tyk stålpladeprocesforskning, hvilket indikerer, at højeffekt laser-buesvejsning forventes at blive brugt i offshore vindkrafttårnsvejsning, som vist i figur 2. Ha svejsning i den første til at mestre høj-effekt solid laser - smeltet elektrode bue komposit varmekilde svejsning kerne teknologi og udstyr integration teknologi, den første succesfulde høj effekt solid laser - dual-wire smeltet elektrode bue komposit svejsning teknologi og udstyr til Kinas avancerede udstyrsfremstillingsindustri.
Ifølge den tykke plade laser - bue komposit svejsning i ind-og udland kan forskningsstatus ses, laser - lysbue komposit svejsemetode og smal spalte skrå kombination kan realisere svejsning af tyk plade. Når lasereffekten øges til mere end 10,000 watt under bestråling af højenergilaser, materialets fordampningsadfærd, interaktionsprocessen mellem laseren og plasmaet, den smeltede pools stabile tilstand flow, varmeoverførselsmekanismen og den metallurgiske opførsel af svejsesømmen vil undergå forskellige grader af forandring. Med stigningen i effekt til mere end 10,000 watt, vil stigningen i effekttæthed øge graden af fordampning i området nær det lille hul, hvilket bringer rekylkraften direkte ind på det lille hul og stabiliteten af smeltet pool flow, hvilket medfører en ændring i svejseprocessen, har implementeringen af laseren og dens sammensatte svejseproces en ikke ubetydelig indvirkning. Disse karakteristika ved svejseprocesfænomenet afspejler i en vis grad direkte eller indirekte stabiliteten af svejseprocessen og kan endda bestemme kvaliteten af svejsningen. Koblingseffekten af de to varmekilder, laser og lysbue, kan få de to varmekilder til at give fuldt udspil til deres egne karakteristika, for at opnå bedre end en enkelt lasersvejsning og lysbuesvejsningseffekt. Gør svejsemetoden og laser selvsmeltende svejsemetode sammenlignet med spaltetilpasningsevnen og svejsbar tykkelse og andre fordele, sammenlignet med den smalle spalte laserfyldtrådssvejsemetode til tyk plade har en høj trådsmelteeffektivitet og god skråsmeltningseffekt og andre fordele . Derudover øger laserens tiltrækning til lysbuen stabiliteten af lysbuen, hvilket gør laser-bue hybrid svejsning hurtigere end den traditionelle lysbuesvejsning og laserfyldtrådssvejsning med relativt høj svejseeffektivitet.
Laser-bue hybrid svejsning
03 High Power Laser-Arc Hybrid svejseapplikationer
Højeffekt laser-bue komposit svejseteknologi har en bred vifte af applikationer i marineindustrien. Tyskland Meyer skibsværft til at etablere 12kW CO2 laser - lysbue komposit svejsning produktionslinje, til skroget af den flade plade og armeringsstang svejsning, for at opnå 20m lang filet svejsning, er graden af deformation reduceret med 2/3. GE udviklede fiberlaser-buekompositsvejsesystem, den maksimale udgangseffekt på 20kW, svejsning af de amerikanske Sara toga hangarskibe, sparer 800 tons svejsemetal, hvilket reducerer 80% af mandetimerne. 80 % af arbejdstiden, som vist i figur 3. CSBC 725 anvender 20 kW fiberlaser højeffekt laser-bue komposit svejsesystem, som kan reducere svejsedeformation med 60 % og øge svejseeffektiviteten med 300 %. Shanghai Waigaoqiao Shipyard anvender 16kW fiberlaser højeffekt laser-buekompositsvejsesystem, produktionslinjen anvender laserkompositsvejsning + MAG-svejsning ny procesteknologi for at opnå den 4-25mm tykke stålpladesvejsning enkeltsidet enkelt- passeresvejsning dobbeltsidet støbning. Højeffekt laser - lysbue komposit svejseteknologi i pansrede køretøjer har en bred vifte af applikationer, dens svejsefunktioner: stor tykkelse af kompleks metalstruktur svejsning, lavere omkostninger, højeffektiv fremstilling.
Højeffekt laser-bue komposit svejseteknologi er oprindeligt blevet anvendt i en række industrisektorer og vil blive et vigtigt middel til effektiv fremstilling af store strukturer med mellem og stor vægtykkelse. På nuværende tidspunkt mangler der forskning i mekanismen for højeffekt laserbue-kompositsvejsning, som skal styrkes yderligere, såsom interaktionen mellem det fototropiske plasma og lysbuen og interaktionen mellem lysbuen og den smeltede pool . Højeffekt laser - lysbue komposit svejseproces eksisterer stadig i mange uløste problemer, såsom smalt procesvindue, svejseorganisering og mekaniske egenskaber ved uensartethed, svejsekvalitetskontrol er mere kompleks. Med den gradvise stigning i industriel laserudgangseffekt vil højeffekt laser-buekompositsvejseteknologi udvikle sig hurtigt, en række nye laserkompositsvejseteknologier vil fortsætte med at dukke op. Lokalisering, storstilet, intelligent vil være den fremtidige udvikling af høj-effekt laser svejseudstyr er en vigtig tendens.
