Вступ до гібридного зварювання лазерною дугою високої потужності

Лазерно-дугове гібридне зварюванняg — це метод лазерного зварювання, який поєднує лазерний промінь і дугу для зварювання. Поєднання лазерного променя і дуги повністю демонструє значне поліпшення швидкості зварювання, глибини проплавлення і стабільності процесу. З кінця 1980-х постійний розвиток потужних лазерів сприяв розвитку технології гібридного лазерного дугового зварювання. Такі питання, як товщина матеріалу, відбивна здатність матеріалу та здатність перекривати зазори, більше не є перешкодами для технології зварювання. Успішно використовується при зварюванні деталей із матеріалів середньої товщини.

Технологія лазерно-дугового гібридного зварювання

У процесі гібридного лазерного дугового зварювання лазерний промінь і дуга взаємодіють у загальній ємності з розплавом, створюючи вузькі та глибокі зварні шви, що підвищує продуктивність, як показано на малюнку 1.

Рисунок 1 Схема процесу лазерно-дугового гібридного зварювання

Основні принципи лазерно-дугового гібридного зварювання

Лазерне зварювання відоме своєю дуже вузькою зоною термічного впливу, і його лазерний промінь можна сфокусувати на невеликій площі для отримання вузьких і глибоких зварних швів, які можуть досягти більшої швидкості зварювання, тим самим зменшуючи надходження тепла та зменшуючи ймовірність термічної деформації зварні деталі. Однак лазерне зварювання має погану здатність перекривати зазори, тому потрібна висока точність при складанні заготовки та підготовці краю. Лазерне зварювання дуже складне для зварювання матеріалів з високим коефіцієнтом відбиття, таких як алюміній, мідь і золото. Навпаки, процес дугового зварювання має чудову здатність перекривати зазори, високу електричну ефективність і може ефективно зварювати матеріали з високою відбивною здатністю. Однак низька щільність енергії під час дугового зварювання уповільнює процес зварювання, що призводить до великого надходження тепла в зону зварювання та викликає термічну деформацію зварюваних деталей. Тому використання лазерного променя високої потужності для зварювання глибоким проплавленням і синергія дуги з високою енергоефективністю, гібридний ефект якої компенсує недоліки процесу та доповнює його переваги, як показано на малюнку 2.

Недоліками лазерного зварювання є погана здатність перекривати зазори та високі вимоги до складання заготовки; Недоліками дугового зварювання є низька щільність енергії і невелика глибина плавлення при зварюванні товстих листів, що генерує велике надходження тепла в зону зварювання і викликає термічну деформацію зварюваних деталей. Поєднання цих двох факторів може впливати та підтримувати один одного та компенсувати недоліки зварювального процесу один одного, повністю використовуючи переваги лазерного глибокого плавлення та покриття дугового зварювання, досягаючи переваг невеликого підведення тепла, невеликої деформації зварного шва, висока швидкість зварювання та висока міцність зварювання, як показано на малюнку 3. Порівняння ефектів лазерного зварювання, дугового зварювання та гібридного зварювання лазерною дугою на середні та товсті листи показано в таблиці 1.

Таблиця 1. Порівняння зварювальних ефектів пластин середньої та товщини

Рисунок 3 Схема процесу гібридного лазерного дугового зварювання

Корпус для гібридного дугового зварювання Mavenlaser

Обладнання для дугового гібридного зварювання Mavenlaser в основному складається з aРука робота, лазер, чиллер, азварювальна головка, джерело живлення для дугового зварювання тощо, як показано на малюнку 4.

Галузі застосування та напрями розвитку лазерно-дугового гібридного зварювання

Поля застосування

У міру розвитку високопотужних лазерних технологій гібридне лазерне дугове зварювання широко використовується в різних сферах. Він має такі переваги, як висока ефективність зварювання, високий допуск на зазори та глибоке проникнення зварювання. Це кращий метод зварювання для пластин середньої та товщини. Це також метод зварювання, який може замінити традиційне зварювання у сфері виробництва великого обладнання. Він широко використовується в галузях промисловості, таких як інженерне обладнання, мости, контейнери, трубопроводи, кораблі, сталеві конструкції та важка промисловість.