Sudare hibridă laser-arc
Jan 09, 2024
În actualele industrii de tranzit feroviar, construcții navale și alte industrii, există o cerere din ce în ce mai mare pentru sudarea plăcilor de oțel de grosime medie și mare. În ultimii ani, pentru a promova dezvoltarea industriei construcțiilor navale, țara a introdus succesiv politici precum acordarea de prioritate dezvoltării navelor de înaltă tehnologie și a navelor cu valoare adăugată ridicată, accelerarea transformării și modernizarea industriei construcțiilor navale. , iar tendința construcțiilor navale mondiale se îndreaptă, de asemenea, către o dezvoltare pe scară largă, diversă și de vârf. Tehnologia de sudare este o tehnologie cheie în prelucrarea și fabricarea navelor și în dezvoltarea industriei construcțiilor navale. Orele de lucru pentru sudare reprezintă aproximativ 30% până la 40% din totalul orelor de muncă pentru construcții navale. Eficiența producției de sudare și calitatea sudurii afectează în mod direct ciclul de producție, costul și calitatea corpului de prelucrare și fabricare a navei. Prin urmare, tehnologia eficientă și de înaltă calitate de sudare a navelor este un factor important în realizarea transformării și modernizarii industriei construcțiilor navale și este, de asemenea, un factor important în îmbunătățirea competitivității internaționale a companiilor de construcții navale.
În plus, odată cu dezvoltarea rapidă a industriei feroviare și accelerarea continuă a trenurilor, boghiurile, ca o componentă importantă a vehiculelor feroviare, transportă sarcini dinamice mai mari, ceea ce impune cerințe mai mari pentru tehnologia boghiurilor. Cadrul boghiului este în proiectare, materialele și procesele trebuie dezvoltate și îmbunătățite continuu pentru a îndeplini cerințele de performanță. Calitatea îmbinărilor sudate a devenit una dintre verigile importante pentru a asigura calitatea cadrului boghiului. Prin urmare, o metodă de sudare mai optimizată este o condiție necesară.
Sudare hibridă laser-arc
Ca o nouă tehnologie de sudare, sudarea hibridă laser-arc folosește laserul și arcul ca surse duble de căldură, care acționează asupra aceluiași bazin topit în același timp pentru a forma un arc stabil și ghidat de laser. Arcul îmbunătățește rata de absorbție a laserului a metalului și îmbunătățește transferul și formarea de punte a picăturilor topite. O metodă de sudare capabilă, care dă joc deplin avantajelor sudării cu laser și sudării cu arc și compensează deficiențele acestora. În special în sudarea materialelor de grosime medie și mare, tehnologia de sudare hibridă are avantaje mai mari. Deoarece metodele tradiționale de sudare au deficiențe precum rezistența scăzută a îmbinării, eficiența scăzută, deformarea gravă și consumul mare de materiale de sudură; și sudarea cu un singur laser are, de asemenea, unele deficiențe, cum ar fi cerințele ridicate ale procesului de asamblare a îmbinărilor și capacitățile de sudare limitate de puterea laserului. Capacitate mare, slabă de a legături, subtăiere gravă a sudurilor etc.
Ca metodă nouă de sudare, sudarea hibridă cu arc laser are următoarele trei caracteristici semnificative:
1) Îmbunătățiți utilizarea energiei, creșteți adâncimea de penetrare a sudurii și viteza de sudare;
2) Reduceți cerințele de asamblare a piesei de prelucrat;
3) Îmbunătățiți calitatea sudurii și îmbunătățiți formarea sudurii.
Efect de sudare mai bun
Există multe forme de sudare hibridă laser-arc, inclusiv sudare hibridă Laser-MAG/MIG, sudare hibridă Laser-TIG, sudare hibridă cu arc laser-plasmă etc. Printre acestea, sursele de lumină laser utilizate în mod obișnuit în această etapă sunt laserele cu fibră. și lasere semiconductoare. De exemplu, laser cu fibră continuă Raycus 4000W, 6000W și laser cu semiconductor de ieșire cu fibră 4000W.
Sudarea hibridă Laser-MAG are două surse de căldură de sudare, și anume laser și arc MAG. Când este utilizat ca o singură sursă de căldură pentru sudare, se poate forma un bazin topit eficient, dar caracteristicile bazinului topit sunt diferite: caracteristicile bazinului topit de sudare cu laser sunt „adânci și înguste”, zona de deschidere este mică și adâncimea este mare, ceea ce nu favorizează formarea sudurii; bazinul topit de sudare cu arc MAG se caracterizează prin faptul că este „profunzime și lat”, zona de deschidere este mare, iar adâncimea este mică, ceea ce favorizează formarea de sudarea și are o puternică capacitate de trecere.
During the Laser-MAG composite welding process, two heat sources act on the base material at the same time. There is mutual influence between the two heat sources, and there is also mutual influence between the two molten pools, which will eventually form a new composite molten pool. This composite molten pool has both the "large depth" of the laser molten pool and the "large area" of the arc molten pool. This composite molten pool has a large depth, good weld formation, and strong bridging ability. At the same time, because of the MAG arc welding There is welding wire filling, and the type of welding wire can be selected, so according to the performance defects of the base material itself, the appropriate welding wire can be selected and added to the welding process, thereby improving the crack resistance, fatigue resistance, and corrosion resistance of the weld at the micro level. , wear resistance and other aspects to carry out purposeful improvements. In addition, during the entire welding process, there are two heat sources acting on the base material. The mutual influence between them can increase the penetration depth and achieve the effect of "1+1>2". Prin urmare, punctul de topire unic al sudării hibride laser-arc este. Capacitatea de penetrare va fi îmbunătățită semnificativ. În cele din urmă, sudarea hibridă laser-arc poate realiza sudarea stivuită în mai multe treceri și sudarea materialelor de grosime mare și capacitatea de fuziune a cordonele de sudură superioare și inferioare și pereții laterali sunt foarte puternice datorită arcului.
Gamă largă de aplicații
Fabricarea navelor
Dintre toate industriile de producție, industria construcțiilor navale este cel mai mare beneficiar al tehnologiei de sudare hibridă laser-arc. Pentru a-și menține avantajele în industria construcțiilor navale cu valoare adăugată ridicată, unele șantiere navale europene au adoptat pe scară largă tehnologia de sudare hibridă laser-arc, care a îmbunătățit considerabil calitatea sudurii și eficiența producției în aplicațiile de sudare a plăcilor groase. Tipic și reprezentativ este faptul că Șantierul Naval Meyer din Germania a adoptat metoda hibridă de sudare cu arc laser pentru sudarea navelor.
Industria Auto
Germania a preluat conducerea în aplicarea tehnologiei de sudare hibridă cu arc laser la fabricarea conexiunilor de uși, panouri laterale și alte componente ale automobilelor. Savantul Graf T și alții au raportat la Forumul Internațional de Sudare a Automobilelor „Aplicarea sudării hibride cu laser în mașinile Volkswagen și Audi [C ]” Se raportează că există 66 de suduri pe ușa din față a sedanului Volkswagen Phaeton, cu o lungime totală de 4,98 m, inclusiv 48 de suduri compozite laser-arc; lungimea totală de sudură compozită a cadrului caroseriei Audi A8 sedan este de 4,5 m.
Vehiculele cu energie noi sunt în plină expansiune, iar nucleul puterii lor este bateria de putere. Pentru a reduce greutatea totală a vehiculului, tăvile bateriei de alimentare sunt în general realizate din aliaj de aluminiu. Tavile sunt asamblate si sudate, iar fiecare tava are zeci de suduri. , iar cerințele pentru rezistența sudurii și eficiența sudurii sunt ridicate. Sudarea tradițională cu arc și sudarea convențională cu laser sunt dificil de îndeplinit cerințele, iar sudarea hibridă laser-arc este o metodă de conectare care răspunde foarte bine nevoilor.
Industria Petrochimică
Conform cercetărilor privind procesul de sudare hibridă cu arc laser-MAG a conductelor de transport petrolier, s-a constatat că, în comparație cu utilizarea laserului ca sursă de căldură după sudare, sudarea hibridă cu arc laser poate crește adâncimea de penetrare cu 20%, iar sudarea procesul este mai stabil cu o cantitate mică de stropi. Cusătura este bine formată, are un raport bun topire-lățime și nu are defecte de sudură, cum ar fi decupări sau lipsa de fuziune. După sudare, porii sunt controlați într-un anumit interval prin inspecție cu raze X, care nu afectează calitatea îmbinării sudate și îndeplinește cerințele de inginerie.
Sudarea hibridă laser-MIG este utilizată pentru sudarea rezervoarelor de ulei. Datorită adăugării laserului, adâncimea de pătrundere a sudurii este mult îmbunătățită, astfel încât să se poată efectua sudarea pe o singură față, evitând inconvenientele cauzate de sudarea pe două fețe. Nu numai calitatea sudurilor a fost îmbunătățită, dar s-au făcut și progrese uriașe în îmbunătățirea eficienței sudurii și a capacității de producție. În prezent, sudarea hibridă cu arc laser a fost utilizată pe scară largă în industria germană de fabricare a rezervoarelor de ulei.
Câmpul aerospațial
În domeniul aerospațial, tehnologia de sudare hibridă cu arc laser-MIG/MAG a început să fie utilizată și în sudarea plăcilor cu grosime medie și a oțelului de înaltă rezistență, realizând sudarea hibridă cu arc laser-MAG 3CrMnSiA cu grosimea de 7 mm fără preîncălzire, ceea ce reduce foarte mult intensitatea muncii lucrătorilor și eficiența îmbunătățită a producției de sudare.
Cel mai bine vândut
Aparat de sudura cu laser
Mașină laser 3 în 1
Platformă de sudare cu laser
Sudare robotică cu laser