Laserkaarihybridihitsaus
Jan 09, 2024
Nykypäivän rautatieliikenteessä, laivanrakennuksessa ja muilla teollisuudenaloilla keski- ja suuripaksuisten teräslevyjen hitsaukselle on kasvava kysyntä. Viime vuosina maa on laivanrakennusteollisuuden kehityksen edistämiseksi peräkkäin ottanut käyttöön politiikkoja, kuten korkean teknologian alusten ja korkean lisäarvon alusten kehittämisen etusijalle asettamista, mikä nopeuttaa laivanrakennusteollisuuden muutosta ja uudistamista. , ja myös maailman laivanrakennustrendi on siirtymässä kohti laajamittaista, monipuolista ja huippuluokan kehitystä. Hitsaustekniikka on keskeinen teknologia laivankäsittelyssä ja valmistuksessa sekä laivanrakennusteollisuuden kehityksessä. Hitsaustyötunnit muodostavat noin 30–40 % laivanrakennustyön kokonaistyötunnista. Hitsauksen tuotannon tehokkuus ja hitsauksen laatu vaikuttavat suoraan tuotantosykliin, kustannuksiin ja laivan jalostuksen ja valmistuksen rungon laatuun. Siksi tehokas ja laadukas laivojen hitsaustekniikka on tärkeä tekijä laivanrakennusteollisuuden muutoksen ja uudistumisen toteuttamisessa, ja se on myös tärkeä tekijä laivanrakennusyritysten kansainvälisen kilpailukyvyn parantamisessa.
Lisäksi rautatiejunateollisuuden nopean kehityksen ja junien jatkuvan kiihtymisen myötä telit, jotka ovat tärkeä osa kiskokulkuneuvoja, kantavat suurempia dynaamisia kuormia, mikä asettaa korkeampia vaatimuksia teliteknologialle. Telin runko on suunnitteilla, materiaaleja ja prosesseja on jatkuvasti kehitettävä ja parannettava suorituskykyvaatimusten täyttämiseksi. Hitsausliitosten laadusta on tullut yksi tärkeimmistä lenkeistä telirungon laadun varmistamisessa. Siksi optimoitu hitsausmenetelmä on välttämätön ehto.
Laserkaarihybridihitsaus
Uutena hitsausteknologiana laserkaarihybridihitsaus käyttää laseria ja kaaria kahtena lämmönlähteenä, jotka vaikuttavat samaan sulaan altaaseen samanaikaisesti muodostaen laserohjatun ja vakaan kaaren. Valokaari parantaa metallin laserin absorptionopeutta ja tehostaa sulan pisaroiden siirtymistä ja silloitumista. Toimiva hitsausmenetelmä, joka antaa täyden pelin laserhitsauksen ja kaarihitsauksen eduille ja korvaa niiden puutteet. Erityisesti keskipaksujen ja suurten materiaalien hitsauksessa hybridihitsaustekniikalla on enemmän etuja. Koska perinteisissä hitsausmenetelmissä on puutteita, kuten alhainen liitoslujuus, alhainen tehokkuus, vakava muodonmuutos ja suuri hitsausmateriaalien kulutus; ja yksittäisellä laserhitsauksella on myös joitain puutteita, kuten korkeat liitoskokoonpanoprosessin vaatimukset ja lasertehon rajoittamat hitsausominaisuudet. Suuret, huonot siltausominaisuudet, vakavat hitsausliitokset jne.
Uutena hitsausmenetelmänä laserkaarihybridihitsauksella on seuraavat kolme merkittävää ominaisuutta:
1) Paranna energian käyttöä, lisää hitsin tunkeutumissyvyyttä ja hitsausnopeutta;
2) Vähennä työkappaleen kokoonpanovaatimuksia;
3) Paranna hitsin laatua ja parantaa hitsin muodostumista.
Parempi hitsausvaikutelma
Laserkaarihybridihitsausta on monia muotoja, mukaan lukien Laser-MAG/MIG-hybridihitsaus, Laser-TIG-hybridihitsaus, laser-plasmakaarihybridihitsaus jne. Niistä yleisesti käytetyt laservalonlähteet tässä vaiheessa ovat kuitulaserit. ja puolijohdelaserit. Esimerkiksi Raycus jatkuva kuitulaser 4000W, 6000W ja kuitulähtöinen puolijohdelaser 4000W.
Laser-MAG-hybridihitsauksessa on kaksi hitsauslämmönlähdettä, laser ja MAG-kaari. Kun sitä käytetään yhtenä lämmönlähteenä hitsaukseen, voidaan muodostaa tehokas sulaallas, mutta sulan ominaisuudet ovat erilaiset: laserhitsaussulan ominaisuudet ovat "syvä ja kapea" ", aukkoalue on pieni ja syvyys on suuri, mikä ei edistä hitsin muodostumista; MAG-kaarihitsaussulalle on ominaista se, että se on "matala ja leveä", aukkoalue on suuri ja syvyys pieni, mikä edistää hitsin muodostumista hitsaus ja sillä on vahva siltauskyky.
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". Siksi laserkaarihybridihitsauksen yksi sulamispiste on Läpäisykyky paranee merkittävästi. Lopuksi laserkaarihybridihitsauksella voidaan saavuttaa monivaiheinen pinottu hitsaus ja suuripaksuisten materiaalien hitsaus sekä sulatuskyky ylempi ja alempi hitsisauma ja sivuseinämät ovat erittäin vahvat kaaresta johtuen.
Laaja valikoima sovelluksia
Laivojen valmistus
Kaikista valmistavista toimialoista laivanrakennusteollisuus on laserkaarihybridihitsaustekniikan suurin hyötyjä. Säilyttääkseen etunsa korkean lisäarvon laivanrakennusteollisuudessa jotkin eurooppalaiset telakat ovat ottaneet laajalti käyttöön laserkaarihybridihitsaustekniikan, joka on parantanut huomattavasti hitsauksen laatua ja tuotannon tehokkuutta paksulevyn hitsaussovelluksissa. Tyypillistä ja edustavaa on, että Meyer Shipyard Saksassa on ottanut käyttöön laserkaarihybridihitsausmenetelmän laivojen hitsaukseen.
Autoteollisuus
Saksa otti johtoaseman laserkaarihybridihitsaustekniikan soveltamisessa autonovien, sivupaneelien ja muiden komponenttien liitosvalmistukseen. Scholar Graf T ja muut raportoivat kansainvälisessä autohitsausfoorumissa "Laserhybridihitsauksen soveltaminen Volkswagen- ja Audi-autoihin [C ]" On raportoitu, että Volkswagen Phaeton -sedanin etuovessa on 66 hitsausta, joiden kokonaispituus on 4,98 m, mukaan lukien 48 laserkaarikomposiittihitsausta; Audi A8 sedanin rungon komposiittihitsauksen kokonaispituus on 4,5 m.
Uudet energiaajoneuvot kukoistavat, ja niiden voiman ydin on akku. Ajoneuvon kokonaispainon vähentämiseksi akkukotelot on yleensä valmistettu alumiiniseoksesta. Astiat kootaan ja hitsataan, ja jokaisessa hyllyssä on kymmeniä hitsauksia. , ja vaatimukset hitsin lujuudelle ja hitsausteholle ovat korkeat. Perinteinen kaarihitsaus ja perinteinen laserhitsaus ovat vaikeasti täytettäviä vaatimuksia, ja laserkaarihybridihitsaus on tarpeisiin erittäin hyvin vastaava liitosmenetelmä.
Petrokemian teollisuus
Öljynkuljetusputkien laser-MAG-kaarihybridihitsausprosessin tutkimuksen mukaan laserkaarihybridihitsaus voi lisätä tunkeutumissyvyyttä 20 % ja hitsausta verrattuna pelkän laserin käyttämiseen lämmönlähteenä hitsauksen jälkeen. prosessi on vakaampi pienellä roiskemäärällä. Sauma on hyvin muotoiltu, sillä on hyvä sulamis-leveyssuhde, eikä siinä ole hitsausvirheitä, kuten alileikkauksia tai sulamisen puutetta. Hitsauksen jälkeen huokoset kontrolloidaan tietyllä alueella röntgentarkastuksella, mikä ei vaikuta hitsausliitoksen laatuun ja täyttää tekniset vaatimukset.
Laser-MIG-hybridihitsausta käytetään öljysäiliöiden hitsaukseen. Laserin lisäyksen ansiosta hitsin tunkeutumissyvyys paranee huomattavasti, joten yksipuolinen hitsaus voidaan suorittaa, jolloin vältetään kaksipuolisen hitsauksen aiheuttamat haitat. Hitsausten laatua ei ole parannettu, vaan myös hitsaustehokkuuden ja tuotantokapasiteetin parantamisessa on tehty valtavia läpimurtoja. Tällä hetkellä laserkaarihybridihitsausta on käytetty laajalti Saksan öljysäiliöiden valmistusteollisuudessa.
Ilmailukenttä
Ilmailualalla laser-MIG/MAG-kaarihybridihitsaustekniikkaa on alettu käyttää myös keskipaksujen levyjen ja lujan teräksen hitsauksessa, jolloin saavutetaan 7 mm paksu 3CrMnSiA laser-MAG-kaarihybridihitsaus ilman esilämmitystä, mikä vähentää huomattavasti työntekijöiden työvoimaintensiteetti ja parantunut hitsaustuotannon tehokkuus.
Myydyin
Laserhitsauskone
3 in 1 -laserkone
Alustan laserhitsaus
Robotti laserhitsaus