01 Soldadura composta per arc làser de plaques gruixudes
La soldadura de placa gruixuda (gruix superior o igual a 20 mm) en aeroespacial, vaixells marítims, transport ferroviari i altres àrees importants de la fabricació de grans equips té un paper clau. Aquests components solen caracteritzar-se per un gran gruix, formes d'unió complexes i entorns de servei. La qualitat de la soldadura té un impacte directe en el rendiment i la vida útil de l'equip. Els mètodes tradicionals de soldadura amb protecció de gas tenen reptes com ara una baixa eficiència de soldadura, un alt consum d'energia i altes tensions residuals a causa de les velocitats de soldadura lentes i problemes greus d'esquitxades, cosa que dificulta el compliment dels requisits de fabricació cada cop més creixents. Tanmateix, la tecnologia de soldadura composta per arc làser és diferent de la tecnologia de soldadura tradicional, ja que integra amb èxit els avantatges de la soldadura làser i la soldadura per arc, i es caracteritza per una gran profunditat de fusió, velocitat de soldadura ràpida, alta eficiència i millor qualitat de soldadura. tal com es mostra a la figura 1. Per tant, aquesta tecnologia ha cridat l'atenció generalitzada i s'ha començat a aplicar en algunes àrees clau.
02 Recerca de soldadura composta làser-arc de placa gruixuda
L'Institut Noruec de Tecnologia Industrial i la Universitat Sueca de Ciència i Tecnologia de Lule per a acer de baixa aliatge d'alta resistència microaliat de 45 mm de gruix, l'estudi del cas de 15 kW d'uniformitat d'organització conjunta soldada composta. La Universitat d'Osaka i l'Institut Central Egipci de Metal·lúrgia utilitzen làser de fibra de 20kW, per dur a terme una investigació del procés de soldadura composta làser d'un sol pas de placa gruixuda (25 mm) amb arc, utilitzant la part inferior del revestiment inferior per resoldre el problema de la gepa inferior. L'empresa Denmark Force Technology va utilitzar dos làser de disc de 16 kW en sèrie per dur a terme el cas de 32 kW de soldadura composta de 40 mm de gruix per a la investigació del procés de placa d'acer, cosa que indica que s'espera que la soldadura per làser-arc d'alta potència s'utilitzi en la soldadura de torres d'energia eòlica marina, ja que es mostra a la figura 2. La soldadura Ha en la primera a dominar el làser sòlid d'alta potència - elèctrode fos d'arc compost de font de calor de soldadura de font de calor i tecnologia d'integració d'equips, el primer làser sòlid d'alta potència amb èxit - soldadura d'arc compost d'elèctrode fusionat de doble fil tecnologia i equips per a la indústria de fabricació d'equips de gamma alta de la Xina.
Segons l'estat de recerca de la soldadura làser-arc compost de placa gruixuda a casa i a l'estranger, es pot veure el mètode de soldadura làser-arc compost i la combinació de bisell de buit estret poden realitzar la soldadura de placa gruixuda. Quan la potència del làser augmenta a més de 10,000 watts, sota la irradiació del làser d'alta energia, el comportament de vaporització del material, el procés d'interacció entre el làser i el plasma, l'estat estacionari de la piscina fosa el flux, el mecanisme de transferència de calor i el comportament metal·lúrgic de la costura de soldadura experimentaran diferents graus de canvi. Amb l'augment de la potència a més de 10,000 watts, l'augment de la densitat de potència augmentarà el grau de vaporització a la regió propera al forat petit, fent que la força de retrocés afecti directament el forat petit i l'estabilitat del forat. flux de piscina fosa, provocant així un canvi en el procés de soldadura, la implementació del làser i el seu procés de soldadura compost té un impacte no menyspreable. Aquestes característiques del fenomen del procés de soldadura en un cert grau reflecteixen directament o indirectament l'estabilitat del procés de soldadura i fins i tot poden determinar la qualitat de la soldadura. L'efecte d'acoblament de les dues fonts de calor, làser i arc, pot fer que les dues fonts de calor donin un joc total a les seves pròpies característiques, per obtenir un millor efecte de soldadura làser i soldadura d'arc. Feu que el mètode de soldadura i el mètode de soldadura d'autofusió per làser en comparació amb l'adaptabilitat de la bretxa i el gruix soldable i altres avantatges, en comparació amb el mètode de soldadura de filferro de farciment làser de buit estret per a plaques gruixudes té una alta eficiència de fusió de filferro i un bon efecte de fusió de bisell i altres avantatges . A més, l'atracció del làser per l'arc millora l'estabilitat de l'arc, fent que la soldadura híbrida làser-arc sigui més ràpida que la soldadura tradicional per arc i la soldadura de filferro de farciment làser, amb una eficiència de soldadura relativament alta.
Soldadura híbrida làser-arc
03 Aplicacions de soldadura híbrida làser-arc d'alta potència
La tecnologia de soldadura composta d'arc làser d'alta potència té una àmplia gamma d'aplicacions a la indústria marina. La drassana Alemanya Meyer per establir una línia de producció de soldadura composta per làser CO2 de 12 kW per al casc de la placa plana i la soldadura de barres de reforç, per aconseguir la formació de soldadura de filet de 20 m de llarg, el grau de deformació es redueix en 2/3. GE va desenvolupar un sistema de soldadura compost de fibra làser - arc, la potència de sortida màxima de 20 kW, soldant els portaavions Sara Toga dels EUA, estalviant 800 tones de metall de soldadura, reduint el 80% de les hores de treball. El 80% del temps de treball, tal com es mostra a la figura 3. CSBC 725 adopta un sistema de soldadura làser-arc compost d'alta potència amb làser de fibra de 20 kW, que pot reduir la deformació de la soldadura en un 60% i augmentar l'eficiència de la soldadura en un 300%. La drassana de Xangai Waigaoqiao adopta un sistema de soldadura làser d'arc compost làser d'alta potència de fibra de 16 kW, la línia de producció adopta la nova tecnologia de procés de soldadura composta làser + soldadura MAG, per aconseguir la soldadura de placa d'acer d'una sola cara de 4-25 mm de gruix. soldadura de passada modelat a doble cara. La tecnologia de soldadura làser - arc compost d'alta potència en vehicles blindats té una àmplia gamma d'aplicacions, les seves característiques de soldadura: gran gruix de soldadura d'estructura metàl·lica complexa, menor cost, fabricació d'alta eficiència.
La tecnologia de soldadura composta d'arc làser d'alta potència s'ha aplicat inicialment en diversos sectors de la indústria i es convertirà en un mitjà important per a la fabricació eficient d'estructures grans amb gruix de paret mitjà i gran. En l'actualitat, hi ha una manca d'investigació sobre el mecanisme de soldadura làser-arc compost d'alta potència, que s'ha de reforçar encara més, com ara la interacció entre el plasma fototròpic i l'arc i la interacció entre l'arc i la piscina fosa. . El procés de soldadura compost per làser - arc d'alta potència encara existeix en molts problemes no resolts, com ara la finestra del procés estreta, l'organització de la soldadura i les propietats mecàniques de no uniformitat, el control de qualitat de la soldadura és més complex. Amb l'augment gradual de la potència de sortida làser de grau industrial, la tecnologia de soldadura composta làser - arc d'alta potència es desenvoluparà ràpidament, i una varietat de noves tecnologies de soldadura composta làser continuaran sorgint. La localització, a gran escala, intel·ligent serà el desenvolupament futur d'equips de soldadura làser d'alta potència és una tendència important.
