Лазерно-дъгово хибридно заваряванеg е метод за лазерно заваряване, който комбинира лазерен лъч и дъга за заваряване. Комбинацията от лазерен лъч и дъга напълно демонстрира значителното подобрение в скоростта на заваряване, дълбочината на проникване и стабилността на процеса. От края на 80-те години на миналия век непрекъснатото развитие на мощни лазери насърчи развитието на хибридна технология за лазерно дъгово заваряване. Проблеми като дебелината на материала, отразяващата способност на материала и способността за запълване на празнини вече не са пречка за технологията на заваряване. Тя се използва успешно при заваряване на части от материали със средна дебелина.
Технология за хибридно лазерно дъгово заваряване
При хибридния процес на лазерно-дъгово заваряване, лазерният лъч и дъгата взаимодействат в обща разтопена вана, за да създадат тесни и дълбоки заварки, като по този начин подобряват производителността, както е показано на Фигура 1.
Фигура 1 Схема на процеса на хибридно лазерно дъгово заваряване
Основни принципи на лазерно-дъгово хибридно заваряване
Лазерното заваряване е известно с много тясната си зона на топлинно въздействие, а лазерният лъч може да бъде фокусиран върху малка площ, за да се получат тесни и дълбоки заваръчни шевове, което може да постигне по-високи скорости на заваряване, като по този начин намали вложената топлина и намали вероятността от термична деформация на заварените части. Лазерното заваряване обаче има слаба способност за преодоляване на празнини, така че е необходима висока прецизност при сглобяването на детайлите и подготовката на ръбовете. Лазерното заваряване е много трудно за заваряване на материали с висока отражателна способност като алуминий, мед и злато. За разлика от това, процесът на дъгово заваряване има отлична способност за преодоляване на празнини, висока електрическа ефективност и може ефективно да заварява материали с висока отражателна способност. Ниската енергийна плътност по време на дъговото заваряване обаче забавя процеса на заваряване, което води до голямо количество вложена топлина в зоната на заваряване и причинява термична деформация на заварените части. Следователно, използването на мощен лазерен лъч за дълбоко проникващо заваряване и синергията на дъга с висока енергийна ефективност, чийто хибриден ефект компенсира недостатъците на процеса и допълва неговите предимства, както е показано на Фигура 2.
Недостатъците на лазерното заваряване са лошата способност за преодоляване на празнините и високите изисквания за сглобяване на детайлите; недостатъците на дъговото заваряване са ниската енергийна плътност и малката дълбочина на топене при заваряване на дебели плочи, което генерира голямо количество топлина в зоната на заваряване и причинява термична деформация на заварените части. Комбинацията от двете може да се влияе и да се подкрепя взаимно и да компенсира недостатъците на процеса на заваряване на другия, давайки пълна сила на предимствата на лазерното дълбоко топене и покритието на дъговото заваряване, постигайки предимствата на малък топлинен вход, малка деформация на заваръчния шев, бърза скорост на заваряване и висока якост на заваряване, както е показано на Фигура 3. Сравнението на ефектите от лазерното заваряване, дъговото заваряване и хибридното лазерно дъгово заваряване върху среднодебели и дебели плочи е показано в Таблица 1.
Таблица 1 Сравнение на ефектите от заваряването на средно дебели и дебели плочи
Фигура 3 Диаграма на процеса на хибридно лазерно дъгово заваряване
Кутия за хибридно заваряване Mavenlaser
Оборудването за хибридно дъгово заваряване Mavenlaser се състои главно отРоботизирано рамо, лазер, охладител, aзаваръчна глава, източник на захранване за дъгово заваряване и др., както е показано на Фигура 4.
Области на приложение и тенденции в развитието на лазерно-дъгово хибридно заваряване
Области на приложение
С развитието на лазерните технологии с висока мощност, хибридното лазерно дъгово заваряване се използва широко в различни области. То има предимствата на висока ефективност на заваряване, висока толерантност на хлабина и дълбоко проникване на заварката. Това е предпочитаният метод за заваряване на средни и дебели плочи. Също така е метод за заваряване, който може да замести традиционното заваряване в областта на производството на голямо оборудване. То се използва широко в индустриални области като инженерни машини, мостове, контейнери, тръбопроводи, кораби, стоманени конструкции и тежка промишленост.
Време на публикуване: 07 юни 2024 г.
