Bevezetés a nagy teljesítményű lézeres ívhibrid hegesztéshez

Lézeres ívű hibrid hegesztésA g egy lézeres hegesztési eljárás, amely lézersugarat és ívhegesztést kombinál. A lézersugár és ív kombinációja teljes mértékben demonstrálja a hegesztési sebesség, a behatolási mélység és a folyamatstabilitás jelentős javulását. Az 1980-as évek vége óta a nagy teljesítményű lézerek folyamatos fejlesztése elősegítette a lézeres ívhibrid hegesztési technológia fejlődését. Az olyan kérdések, mint az anyagvastagság, az anyagvisszaverő képesség és a résáthidaló képesség, már nem jelentenek akadályt a hegesztési technológiában. Sikeresen alkalmazzák közepes vastagságú anyagrészek hegesztésében.

Lézeres ívű hibrid hegesztési technológia

A lézeres íves hibrid hegesztési eljárás során a lézersugár és az ív egy közös olvadékfürdőben kölcsönhatásba lépve keskeny és mély hegesztési varratokat hoz létre, ezáltal javítva a termelékenységet, ahogy az az 1. ábrán látható.

 

1. ábra Lézeres ívű hibrid hegesztési eljárásvázlat

A lézeres ívű hibrid hegesztés alapelvei

A lézerhegesztés nagyon keskeny hőhatásövezetéről ismert, és lézersugara kis területre fókuszálható, így keskeny és mély hegesztési varratokat lehet létrehozni, amelyekkel nagyobb hegesztési sebesség érhető el, ezáltal csökkentve a hőbevitelt és a hegesztett alkatrészek hődeformációjának esélyét. A lézerhegesztésnek azonban gyenge a résáthidaló képessége, ezért nagy pontosságra van szükség a munkadarab összeszerelése és az élek előkészítése során. A lézerhegesztés nagyon nehéz a nagy fényvisszaverő képességű anyagok, például az alumínium, a réz és az arany hegesztésére. Ezzel szemben az ívhegesztési eljárás kiváló résáthidaló képességgel, magas elektromos hatásfokkal rendelkezik, és hatékonyan hegeszthető nagy fényvisszaverő képességű anyagok. Az ívhegesztés során az alacsony energiasűrűség azonban lelassítja a hegesztési folyamatot, ami nagy mennyiségű hőbevitelt eredményez a hegesztési területen, és a hegesztett alkatrészek hődeformációját okozza. Ezért a nagy teljesítményű lézersugár használata a mély behatolású hegesztéshez és a nagy energiahatékonyságú ív szinergiája, amelynek hibrid hatása kompenzálja az eljárás hiányosságait és kiegészíti előnyeit, amint az a 2. ábrán látható.

 

A lézerhegesztés hátrányai a gyenge résáthidaló képesség és a munkadarab-összeszereléssel szemben támasztott magas követelmények; az ívhegesztés hátrányai az alacsony energiasűrűség és a sekély olvasztási mélység vastag lemezek hegesztésekor, ami nagy mennyiségű hőbevitelt generál a hegesztési területen, és a hegesztett alkatrészek hődeformációját okozza. A kettő kombinációja befolyásolhatja és támogathatja egymást, és kiegyenlítheti egymás hegesztési folyamatának hibáit, teljes mértékben kihasználva a lézeres mélyolvasztás és az ívhegesztés előnyeit, elérve a kis hőbevitel, a kis hegesztési deformáció, a gyors hegesztési sebesség és a nagy hegesztési szilárdság előnyeit, amint az a 3. ábrán látható. A lézerhegesztés, az ívhegesztés és a lézeres ívhibrid hegesztés közepes és vastag lemezekre gyakorolt ​​hatásainak összehasonlítását az 1. táblázat mutatja.

1. táblázat Közepes és vastag lemezek hegesztési hatásainak összehasonlítása

 

3. ábra Lézeres ívű hibrid hegesztési folyamatábra

Mavenlaser ívhibrid hegesztő tok

A Mavenlaser ívhibrid hegesztőberendezés főként egyRobotkar, egy lézer, egy hűtő, egyhegesztőfej, egy ívhegesztő áramforrás stb., ahogy a 4. ábra mutatja.

 

A lézeres ívhibrid hegesztés alkalmazási területei és fejlesztési trendjei

Alkalmazási területek

Ahogy a nagy teljesítményű lézertechnológia fejlődik, a lézeres ívhibrid hegesztés széles körben elterjedt a különböző területeken. Előnyei a magas hegesztési hatékonyság, a nagy réstűrés és a mély hegesztési behatolás. Ez az előnyben részesített hegesztési módszer közepes és vastag lemezekhez. Emellett egy olyan hegesztési módszer, amely helyettesítheti a hagyományos hegesztést a nagyméretű berendezések gyártásában. Széles körben használják olyan ipari területeken, mint a gépészet, hidak, konténerek, csővezetékek, hajók, acélszerkezetek és a nehézipar.


Közzététel ideje: 2024. június 7.