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激光復(fù)合焊工藝在造船廠的應(yīng)用
2013-03-12
毋庸質(zhì)疑激光焊和熔化極氣體保護(hù)焊工藝的開(kāi)發(fā)應(yīng)用已經(jīng)有著很長(zhǎng)的時(shí)間了并且它們?cè)诓牧线B接技術(shù)里有著廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。激光復(fù)合焊就是將這兩種焊接技術(shù)（激光焊接和電弧焊接）有機(jī)的結(jié)合起來(lái)，從而獲得了優(yōu)良的綜合性能，在提高焊接質(zhì)量和生產(chǎn)工藝性的同時(shí)，改善了成本效益比。目前，激光復(fù)合焊已在船舶工業(yè)上取得了令人矚目的成績(jī)，并且這種技術(shù)的經(jīng)濟(jì)性也是非常誘人的。尤其重要的是，激光復(fù)合焊的焊接精度高，可以獲得非常好的機(jī)械/工藝性能。復(fù)合焊的激光電源可以選配不同的激光源，目前主要研究的是將：CO2激光，YAG激光，光纖激光與GMAW工藝的復(fù)合。怎樣使用焊縫跟蹤系統(tǒng)的激光復(fù)合焊小車，進(jìn)行長(zhǎng)焊縫的焊接，被提到研究日程。
1. 簡(jiǎn)介
優(yōu)質(zhì)高效，低變形和易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化裝配，激光焊在鋼結(jié)構(gòu)件的焊接上具有廣闊的前景。激光電弧復(fù)合焊接技術(shù)可提高焊縫搭橋能力，則對(duì)間隙較大時(shí)的焊接有著重大的意義。激光焊和熔化極氣體保護(hù)焊工藝的開(kāi)發(fā)應(yīng)用已經(jīng)有著很長(zhǎng)的時(shí)間了，在工業(yè)領(lǐng)域和材料連接技術(shù)領(lǐng)域已被廣泛的應(yīng)用，兩種焊接方法因能量傳輸?shù)焦ぜ倪^(guò)程和能流的形成都有有所不同，使其形成了各自特定的應(yīng)用領(lǐng)域。
早在20 世紀(jì)70年代，人們就已經(jīng)知道如何把激光和電弧有機(jī)的結(jié)合在一種工藝?yán)锸褂?。但從那以后，在相?dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)，沒(méi)有再進(jìn)行深入的研究。近來(lái)，人們?cè)俅螌⒆⒁饬D(zhuǎn)向這一課題，嘗試開(kāi)發(fā)了激光復(fù)合焊技術(shù)。當(dāng)然，這其中的一個(gè)原因是：在早期，激光器尚未在工業(yè)上得到普遍應(yīng)用，而現(xiàn)在激光器已成為許多工廠的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備。
激光焊與另一種焊接方法相結(jié)合的焊接技術(shù)稱為激光復(fù)合焊，激光束和電弧同時(shí)作用于焊接區(qū)，互相影響和支持。現(xiàn)在的研究方向是探求這種工藝特性更廣，更深的焊接應(yīng)用領(lǐng)域。一個(gè)典型的例子就是將CO2激光GMA復(fù)合焊工藝應(yīng)用在造船工業(yè)上。在此我們將示證和討論應(yīng)用于這種應(yīng)用領(lǐng)域的可能性。
2. 激光焊接工藝
激光焊不僅需要很好的激光源，而且需要高質(zhì)量的激光束，以確保能夠獲得期望的“深熔深焊接”。高質(zhì)量的激光束可以實(shí)現(xiàn)更小的聚焦直徑或更大的焦距。線能量極低，變形量顯著減小。與先進(jìn)的自動(dòng)化弧焊一樣，對(duì)于大型工件的激光焊接來(lái)說(shuō)離線編程，焊縫跟蹤及其它必要的焊接控制系統(tǒng)也是必需的。
如果單純的用激光焊接，其焊縫接頭的間隙最大為0.1至0.2mm,然而更寬的間隙需要我們加入填充金屬，通常填充金屬的加入可使焊縫搭橋能力達(dá)到0.4mm。在工業(yè)領(lǐng)域中已有使用12 kW的CO2激光源。此時(shí)激光的傳導(dǎo)通過(guò)鏡面進(jìn)行。激光束以300mm聚焦距離通過(guò)聚焦裝置作用在工件上。4 kW的燈浦YAG激光和7KW的光纖激光也出現(xiàn)在這項(xiàng)研究中。
而且在船舶制造中首先必須做到的是焊件間隙較大時(shí)有足夠的搭橋連接能力，這是研究的主要目標(biāo)。因?yàn)樵诤附舆^(guò)程中，難免會(huì)出現(xiàn)間隙公差大小不一，于是在焊接時(shí)調(diào)節(jié)的參數(shù)就比較多，如：激光功率，焊接速度，送絲速度及角度的調(diào)整。
1. 簡(jiǎn)介
優(yōu)質(zhì)高效，低變形和易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化裝配，激光焊在鋼結(jié)構(gòu)件的焊接上具有廣闊的前景。激光電弧復(fù)合焊接技術(shù)可提高焊縫搭橋能力，則對(duì)間隙較大時(shí)的焊接有著重大的意義。激光焊和熔化極氣體保護(hù)焊工藝的開(kāi)發(fā)應(yīng)用已經(jīng)有著很長(zhǎng)的時(shí)間了，在工業(yè)領(lǐng)域和材料連接技術(shù)領(lǐng)域已被廣泛的應(yīng)用，兩種焊接方法因能量傳輸?shù)焦ぜ倪^(guò)程和能流的形成都有有所不同，使其形成了各自特定的應(yīng)用領(lǐng)域。
早在20 世紀(jì)70年代，人們就已經(jīng)知道如何把激光和電弧有機(jī)的結(jié)合在一種工藝?yán)锸褂?。但從那以后，在相?dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)，沒(méi)有再進(jìn)行深入的研究。近來(lái)，人們?cè)俅螌⒆⒁饬D(zhuǎn)向這一課題，嘗試開(kāi)發(fā)了激光復(fù)合焊技術(shù)。當(dāng)然，這其中的一個(gè)原因是：在早期，激光器尚未在工業(yè)上得到普遍應(yīng)用，而現(xiàn)在激光器已成為許多工廠的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備。
激光焊與另一種焊接方法相結(jié)合的焊接技術(shù)稱為激光復(fù)合焊，激光束和電弧同時(shí)作用于焊接區(qū)，互相影響和支持。現(xiàn)在的研究方向是探求這種工藝特性更廣，更深的焊接應(yīng)用領(lǐng)域。一個(gè)典型的例子就是將CO2激光GMA復(fù)合焊工藝應(yīng)用在造船工業(yè)上。在此我們將示證和討論應(yīng)用于這種應(yīng)用領(lǐng)域的可能性。
2. 激光焊接工藝
激光焊不僅需要很好的激光源，而且需要高質(zhì)量的激光束，以確保能夠獲得期望的“深熔深焊接”。高質(zhì)量的激光束可以實(shí)現(xiàn)更小的聚焦直徑或更大的焦距。線能量極低，變形量顯著減小。與先進(jìn)的自動(dòng)化弧焊一樣，對(duì)于大型工件的激光焊接來(lái)說(shuō)離線編程，焊縫跟蹤及其它必要的焊接控制系統(tǒng)也是必需的。
如果單純的用激光焊接，其焊縫接頭的間隙最大為0.1至0.2mm,然而更寬的間隙需要我們加入填充金屬，通常填充金屬的加入可使焊縫搭橋能力達(dá)到0.4mm。在工業(yè)領(lǐng)域中已有使用12 kW的CO2激光源。此時(shí)激光的傳導(dǎo)通過(guò)鏡面進(jìn)行。激光束以300mm聚焦距離通過(guò)聚焦裝置作用在工件上。4 kW的燈浦YAG激光和7KW的光纖激光也出現(xiàn)在這項(xiàng)研究中。
而且在船舶制造中首先必須做到的是焊件間隙較大時(shí)有足夠的搭橋連接能力，這是研究的主要目標(biāo)。因?yàn)樵诤附舆^(guò)程中，難免會(huì)出現(xiàn)間隙公差大小不一，于是在焊接時(shí)調(diào)節(jié)的參數(shù)就比較多，如：激光功率，焊接速度，送絲速度及角度的調(diào)整。
來(lái)源：示波器 http://www.91zenqing.cn/
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