01 Sudarea compozită cu arc laser a plăcilor groase
Sudura cu plăci groase (grosime mai mare sau egală cu 20 mm) în industria aerospațială, a navelor maritime, transportul feroviar și în alte domenii importante ale producției de echipamente mari joacă un rol cheie. Aceste componente sunt de obicei caracterizate prin grosimi mari, forme complexe de îmbinare și medii de serviciu. Calitatea sudurii are un impact direct asupra performanței și duratei de viață a echipamentului. Metodele tradiționale de sudare protejată cu gaz au provocări, cum ar fi eficiența scăzută a sudării, consumul mare de energie și tensiunile reziduale mari din cauza vitezei reduse de sudare și a problemelor grave de stropire, ceea ce face dificilă îndeplinirea cerințelor de producție tot mai mari. Cu toate acestea, tehnologia de sudare compozită cu arc laser este diferită de tehnologia tradițională de sudare prin faptul că integrează cu succes avantajele sudării cu laser și sudării cu arc și se caracterizează printr-o adâncime mare de fuziune, viteză rapidă de sudare, eficiență ridicată și calitate mai bună a sudurii, așa cum se arată în Figura 1. Prin urmare, această tehnologie a atras atenția pe scară largă și a început să fie aplicată în unele domenii cheie.
02 Cercetare de sudare compozită cu laser-arc cu plăci groase
Institutul Norvegian de Tehnologie Industrială și Universitatea Suedeză Lule de Știință și Tehnologie pentru oțel aliat de înaltă rezistență microaliat de 45 mm grosime, studiul cazului de 15 kW de uniformitate compozit sudat organizare comună. Universitatea din Osaka și Institutul Central Egiptean de Metalurgie folosind laser cu fibră de 20kW, pentru a efectua o placă groasă (25 mm) cu laser cu o singură trecere - cercetarea procesului de sudare compozit cu arc, folosind partea de jos a căptușelii inferioare pentru a rezolva problema cocoașului de jos. Compania Danemarca Force Technology a folosit două lasere cu disc de 16 kW în serie pentru a efectua cercetarea procesului de sudare compozită de 32 kW de plăci de oțel cu o grosime de 40 mm, indicând că sudarea cu arc cu laser de mare putere este de așteptat să fie utilizată în sudarea turnurilor eoliene offshore, deoarece prezentate în Figura 2. Ha de sudură în primul care stăpânește laserul solid de mare putere - electrod fuzionat arc compozit sursă de căldură tehnologia miezului de sudare și tehnologia de integrare a echipamentelor, primul laser solid de mare putere de succes - sudare compozită cu electrod fuzionat cu două fire tehnologie și echipamente pentru industria de producție de echipamente de ultimă generație din China.
În funcție de starea cercetării de sudare compozită laser - arc cu placă groasă acasă și în străinătate poate fi văzută, metoda de sudare compozită cu laser - arc și combinația de teșire cu spațiu îngust pot realiza sudarea plăcii groase. Când puterea laserului crește la mai mult de 10,000 wați, sub iradierea unui laser de înaltă energie, comportamentul de vaporizare al materialului, procesul de interacțiune dintre laser și plasmă, starea de echilibru a bazinului topit debitul, mecanismul de transfer de căldură și comportamentul metalurgic al cordonului de sudură vor suferi diferite grade de modificare. Odată cu creșterea puterii la mai mult de 10,000 wați, creșterea densității puterii va crește gradul de vaporizare în regiunea din apropierea gaurii mici, aducând forța de recul afectând direct gaura mică și stabilitatea fluxul bazinului topit, aducând astfel o schimbare în procesul de sudare, implementarea laserului și a procesului său de sudare compozit are un impact deloc neglijabil. Aceste caracteristici ale fenomenului procesului de sudare reflectă într-o anumită măsură direct sau indirect stabilitatea procesului de sudare și chiar pot determina calitatea sudurii. Efectul de cuplare al celor două surse de căldură, laser și arc, poate face ca cele două surse de căldură să dea pe deplin propriile caracteristici, pentru a obține un efect mai bun decât o singură sudare cu laser și sudare cu arc. Efectuați metoda de sudare și metoda de sudare cu autotopire cu laser în comparație cu adaptabilitatea spațiului și grosimea sudabilă și alte avantaje, în comparație cu metoda de sudare a sârmei de umplere cu laser cu distanță îngustă pentru placa groasă are o eficiență ridicată de topire a sârmei și un efect bun de fuziune teșită și alte avantaje . În plus, atracția laserului față de arc îmbunătățește stabilitatea arcului, făcând sudarea hibridă laser-arc mai rapidă decât sudarea tradițională cu arc și sudarea cu sârmă de umplutură cu laser, cu o eficiență relativ ridicată de sudare.
Sudare hibridă cu arc laser
03 Aplicații de sudare hibridă laser-arc de mare putere
Tehnologia de sudare compozită cu arc laser de mare putere are o gamă largă de aplicații în industria navală. Șantierul naval Germania Meyer va stabili linia de producție de sudare compozită cu laser CO2 de 12kW - arc, pentru sudarea plăcii plate și a barei de armare, pentru a obține formarea de sudare în filet de 20 m lungime, gradul de deformare este redus cu 2/3. GE a dezvoltat laser cu fibră - sistem de sudare compozit cu arc, puterea maximă de ieșire de 20 kW, sudând portavioanele Sara toga din SUA, economisind 800 de tone de metal de sudură, reducând cu 80% din orele de lucru. 80% din timpul de muncă, așa cum se arată în Figura 3. CSBC 725 adoptă un sistem de sudare compozit cu laser cu fibră de 20kW de mare putere, care poate reduce deformarea sudurii cu 60% și poate crește eficiența sudării cu 300%. Șantierul naval Shanghai Waigaoqiao adoptă laser cu fibră de 16 kW de mare putere - sistem de sudare compozit cu arc, linia de producție adoptă noua tehnologie de proces de sudare compozită cu laser + sudare MAG, pentru a obține o grosime de 4-25mm de sudare a plăcilor de oțel pe o singură față. sudare de trecere turnare cu două fețe. Tehnologia de sudare compozită cu laser - arc de mare putere în vehiculele blindate are o gamă largă de aplicații, caracteristicile sale de sudare: grosime mare de sudare a structurii metalice complexe, costuri mai mici, producție de înaltă eficiență.
Tehnologia de sudare compozită cu laser-arc de mare putere a fost aplicată inițial într-un număr de sectoare industriale și va deveni un mijloc important de fabricare eficientă a structurilor mari cu grosime medie și mare a peretelui. În prezent, există o lipsă de cercetare privind mecanismul sudării compozite cu laser-arc de mare putere, care trebuie consolidată în continuare, cum ar fi interacțiunea dintre plasma fototropă și arc și interacțiunea dintre arc și bazinul topit. . Procesul de sudare compozit cu laser - arc de mare putere există încă în multe probleme nerezolvate, cum ar fi fereastra îngustă a procesului, organizarea sudurii și proprietățile mecanice de neuniformitate, controlul calității sudurii este mai complex. Odată cu creșterea treptată a puterii de ieșire a laserului de calitate industrială, tehnologia de sudare compozită cu laser - arc de mare putere se va dezvolta rapid, va continua să apară o varietate de noi tehnologii de sudare cu laser compozit. Localizare, pe scară largă, inteligent va fi dezvoltarea viitoare a echipamentelor de sudare cu laser de mare putere este o tendință importantă.
