Дослідження технології лазерно-дугового композитного зварювання для стикового зварювання Т-подібних з'єднань пластин середньої товщини товщиною 10 мм

Суднобудівна промисловість є важливою основою галузі країни. У цій галузі зварювання швів є важливим проектом, серед якого Т-подібні з'єднання становлять майже 70%. Традиційні Т-подібні з'єднання зазвичай використовують дугове зварювання, але цей метод має деякі проблеми, які не можна ігнорувати, такі як неточне формування, низька ефективність зварювання, велика площа термічного впливу та відносно неглибокі зварні шви. Технологія лазерно-дугового композитного зварювання, завдяки високій щільності енергії, привернула значну увагу. Вона має такі переваги, як низьке теплове навантаження, висока швидкість зварювання, велике співвідношення глибини до ширини зварних швів, вузька зона термічного впливу та мала деформація зварювання. Використання технології лазерно-дугового композитного зварювання для Т-подібного зварювання дозволяє досягти ефективних, естетично привабливих результатів з меншою деформацією зварювання та чудовими механічними властивостями зварних з'єднань. Водночас механічні властивості зварних з'єднань також є кращими.

Технологія лазерно-дугового композитного зварювання

Процес зварювання:

Очищення заготовок: Оскільки під час зварювання в зварний шов можуть потрапляти оксидні плівки та плями, щоб запобігти перешкодам для зварювання, поверхневі оксидні плівки зварних швів перед складанням шліфують кутовою шліфувальною машинкою, а заготовки очищують і сушать безводним етанолом для видалення масляних плям з поверхні заготовки.

Затискання заготовки: За допомогою спеціально розроблених кріплень дві заготовки збираються під кутом 90°, утворюючи експериментальну заготовку. Дві випробувальні пластини називаються відповідно плоскою пластиною та вертикальною пластиною.

Форма канавки: Якщо Т-подібне з'єднання не має канавки, зварний шов не матиме дефектів підрізання, а також зменшує витрати на обробку та підвищує ефективність виробництва; якщо канавка відкрита, зварний шов з канавкою матиме підрізання через додатковий простір для заповнення.

Кут нахилу лазерного променя та панелі: Кут нахилу лазерного променя до панелі впливає на проникнення зварного шва. Відповідний кут нахилу зробить проникнення зварного шва більшим, завдяки чому панель та полотно полотна можуть бути добре зварені разом у корені шва.

Параметри процесу: потужність лазера: 9 кВт; швидкість подачі дроту: 10 м/хв; швидкість зварювання: 70 см/хв; крім того, бічний газ та його потік також впливають на процес зварювання.

Вплив технології лазерно-електродугового композитного зварювання на Т-подібні з'єднання:

(1) Якість зварювання: Технологія лазерно-дугового композитного зварювання може забезпечити високу щільність енергії, що робить процес зварювання більш глибоким та концентрованим. Це допомагає досягти глибокого проникнення зварного шва, тим самим покращуючи якість та міцність зварного шва. Для Т-подібних з'єднань якість зварного шва безпосередньо впливає на міцність та стійкість всієї конструкції.

(2) Висока ефективність і точність: Технологія лазерно-дугового композитного зварювання характеризується високою ефективністю та точним контролем. При зварюванні Т-подібних з'єднань висока ефективність швидкості зварювання та точний контроль зварювання можуть забезпечити стабільну якість зварювання, одночасно підвищуючи ефективність виробництва.

(3) Зменшення зони термічного впливу: Висока щільність енергії лазерного зварювання допомагає зменшити зону термічного впливу, тобто площу, що нагрівається під час процесу зварювання. Зменшення зони термічного впливу може зменшити теплову деформацію матеріалу, тим самим покращуючи геометричну точність з'єднання.

(4) Контроль форми зварювання: Ця технологія зварювання дозволяє точніше контролювати форму зварного шва, що означає кращий контроль з'єднувальних частин поперечної та поздовжньої балок, забезпечуючи відповідність форми зварного шва проектним вимогам.

Підсумовуючи, технологія лазерно-дугового композитного зварювання має переваги у виробництві Т-подібних з'єднань, може покращити якість зварювання, ефективність обробки та зменшити зону термічного впливу, і широко використовується в машинобудуванні.


Час публікації: 30 травня 2025 р.