隨著焊接技術(shù)的不斷研究和創(chuàng)新沼瘫,一種高質(zhì)高效的焊接技術(shù)在船舶產(chǎn)業(yè)的制造的領(lǐng)域中得到不斷的應(yīng)用跳蚓,這是一種新型的,特殊的焊接方法--激光--MIG復(fù)合焊房包。我們知道在金屬連接技術(shù)工藝?yán)镆环矫嬉蠛附铀俣雀咦冃涡】俳ǎ硪环矫嬉泻芎玫暮缚p搭橋能力。大家知道傳統(tǒng)單一的激光焊接工藝是不可能解決上述題目的矮憔。
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)域蔓踩。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)良的綜合性能遭绝,在進(jìn)步焊接質(zhì)量和生產(chǎn)工藝性的同時(shí)紧慧,改善了本錢(qián)效益比。目前零硫,激光復(fù)合焊已在船舶產(chǎn)業(yè)上取得了令人矚目的成績(jī)盯窜,并且這種技術(shù)的經(jīng)濟(jì)性也是非常誘人的。尤其重要的是萄蕾,激光復(fù)合焊的焊接精度高领靖,可以獲得非常好的機(jī)械/工藝性能俄洞。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激光槐秧,YAG激光啄踊,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(chē)刁标,進(jìn)行長(zhǎng)焊縫的焊接颠通,被提到研究日程。
1膀懈、簡(jiǎn)介
優(yōu)質(zhì)高效顿锰,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遠(yuǎn)景启搂。激光電弧復(fù)合焊接技術(shù)可進(jìn)步焊縫搭橋能力硼控,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)間了胳赌,在產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域和材料連接技術(shù)領(lǐng)域已被廣泛的應(yīng)用牢撼,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)域匈织。
激光束焊通過(guò)光纖將能量從激光發(fā)射器傳輸?shù)焦ぜ侠四6娀『竸t利用大電流,通過(guò)電弧弧柱傳輸能量圣掷。激光焊的焊接熱影響區(qū)非常窄薛淆,焊縫的縱橫比很高。由于它的聚焦直徑很小匿贴,激光束焊的焊縫搭橋能力很差凑篇。但另一方面,激光束焊的焊接速度非常高耗述。
電弧焊的能量密度比較低托蜡,因而在工件表面的聚焦的直徑比較大,而且焊接速度相對(duì)較低妒彭。激光復(fù)合焊就是將這兩種焊接技術(shù)有機(jī)的結(jié)合起來(lái)谢燎,從而獲得了優(yōu)良的綜合性能,在進(jìn)步焊接質(zhì)量和生產(chǎn)工藝性的同時(shí)幕笋,改善了本錢(qián)效率比钧椿。目前,激光-復(fù)合焊已在汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用上成績(jī)斐然椿笤,同時(shí)在造船產(chǎn)業(yè)上這種技術(shù)的經(jīng)濟(jì)性也是非常誘人的:更高的連接速度盹屠,并且可以獲得非常好的機(jī)械/工藝性能。
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)锸褂冒蚪荨5珡哪且院舐踵冢谙喈?dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi),沒(méi)有再進(jìn)行深進(jìn)的研究全庸。近來(lái)秀仲,人們?cè)俅螌⒘粢饬D(zhuǎn)向這一課題,嘗試開(kāi)發(fā)了激光復(fù)合焊技術(shù)壶笼。當(dāng)然啄育,這其中的一個(gè)原因是:在早期,激光器尚未在產(chǎn)業(yè)上得到普遍應(yīng)用拌消,而現(xiàn)在激光器已成為很多工廠(chǎng)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(chēng)為激光復(fù)合焊安券,激光束和電弧同時(shí)作用于焊接區(qū)墩崩,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侯勉,更深的焊接應(yīng)用領(lǐng)域鹦筹。一個(gè)典型的例子就是將CO2激光GMA復(fù)合焊工藝應(yīng)用在造船產(chǎn)業(yè)上。在此我們將示證和討論應(yīng)用于這種應(yīng)用領(lǐng)域的可能性以睦。
2泌醋、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)量的激光束滤钠,以確保能夠獲得期看的“深熔深焊接”赌拒。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(xiàn)能量極低祠裸,變形量明顯減小贵郎。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(xiàn)編程眶昵,焊縫跟蹤及其它必要的焊接控制系統(tǒng)也是必須的蒂轨。
假如單純的用激光焊接,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進(jìn)填充金屬拔衙,通常填充金屬的加進(jìn)可使焊縫搭橋能力達(dá)到0.4mm檩榕。在產(chǎn)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)行栓稻。激光束以300mm聚焦間隔通過(guò)聚焦裝置作用在工件上关揣。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。
3迫筑、激光-MIG(LaserHybrid)復(fù)合焊
激光焊接金屬時(shí)的激光束聚集強(qiáng)度可達(dá)106W/cm2以上宪赶。當(dāng)激光束點(diǎn)擊在材料表面時(shí),該點(diǎn)的溫度迅速升高到揮發(fā)溫度,并由于金屬蒸汽的揮發(fā)形成揮發(fā)孔搂妻。焊縫最明顯的特征是具有很高的深寬比蒙保。MIG電弧焊接自由燃燒的電弧能量密度稍高于104W/cm2。
激光束在焊縫頂部向其輸進(jìn)熱量欲主,同時(shí)電弧也向焊縫輸進(jìn)熱量邓厕。激光-MIG復(fù)合焊不是兩種焊接方法依次作用于焊接區(qū)域,而是同時(shí)作用于焊接區(qū)域扁瓢。激光和電弧同時(shí)影響焊接的性能详恼。不同的電弧或激光工藝的使用及采用何種工藝參數(shù)都會(huì)對(duì)焊接工藝帶來(lái)不同的影響效果。
激光復(fù)合焊進(jìn)步了熔深和焊接速度引几,焊接過(guò)程中金屬蒸汽會(huì)揮發(fā)昧互,并且反作用于等離子區(qū),等離子區(qū)對(duì)激光有稍微吸收伟桅,但可以忽略不計(jì)机凭。整個(gè)焊接過(guò)程的特性取決于選擇的激光和電弧輸進(jìn)能量的比例。
工件表面的溫度極大的影響了激光射線(xiàn)能量的吸收窖升,當(dāng)工件表面達(dá)到揮發(fā)溫度時(shí)级衅,就形成了揮發(fā)孔,這樣幾乎所有的能量就可以傳到工件上呕瞎。焊接所需要的能量由隨溫度變化的表面吸收率和由工件傳導(dǎo)損失的能量來(lái)決定笑诫。在激光-MIG焊時(shí),揮發(fā)不僅發(fā)生在工件的表面婉肆,同時(shí)也發(fā)生在填充焊絲的表面上咽行,這意味著更多的金屬揮發(fā)量,從而使激光的能量傳輸更加輕易衰惜。同時(shí)也保證了焊接過(guò)程的完整性涣疑。從而使激光的能量傳輸?shù)母虞p易。同時(shí)也保證了焊接過(guò)程的完整性藕壹。
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诞嗦,這是研究的主要目標(biāo)。由于在焊接過(guò)程中椿访,難免會(huì)出現(xiàn)間隙公差大小不一乌企,于是在焊接時(shí)調(diào)節(jié)的參數(shù)就比較多,如:激光功率成玫,焊接速度加酵,送絲速度及角度的調(diào)整。
4哭当、Laserhybrid :激光——MIG焊接和其它焊接方法的試驗(yàn)比較
CO2激光焊的研究
由于CO2激光具有很高的效率猪腕,效率因素達(dá)到20%,技術(shù)上的實(shí)現(xiàn)相對(duì)簡(jiǎn)單和可丈量性使得CO2激光成為產(chǎn)業(yè)金屬加工領(lǐng)域中最重要的激光源。CO2激光具有很高的輸出功率陋葡,其容量范圍達(dá)到50kW亚亲。
FRONIUS公司已經(jīng)用全數(shù)字化電源TPS5000和12KW的CO2激光源有機(jī)的結(jié)合在一起。下表就是來(lái)自Meyer Werft的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)腐缤,這是在4.5m×13m的實(shí)驗(yàn)室里完成的捌归,工裝夾具適用于2000mm×300mm的試件,使用的材料是船舶制造中的普通A級(jí)鋼材岭粤,焊接方式是對(duì)接和角接惜索,焊接位置是平焊和橫焊,并且不用背面襯墊惰衬。實(shí)驗(yàn)對(duì)比工藝為:埋弧焊铡碧、LaserHybrid:激光-MIG焊和激光填絲焊。埋弧焊的焊縫搭橋能力為2mm至5mm羔题,板厚至12mm织娶。而激光-MIG焊時(shí),焊接的板厚達(dá)到15mm掺变,焊縫搭橋能力的間隙可達(dá)1mm,淳篡,但焊接速度是埋弧焊接的3倍帆骗,是激光填絲焊的2倍。還有一種激光脈沖填絲的焊接方法些援,間隙的可達(dá)0.4mm的席,板材厚度可達(dá)15mm。通過(guò)四種分別是5mm准徘,8mm赁至,12mm,15mm的不同厚度材料的實(shí)驗(yàn)來(lái)評(píng)估在最大容忍間隙下的焊接速度洛退。氦氣和氬保護(hù)氣對(duì)激光-電弧焊工藝的影響由基礎(chǔ)研究來(lái)討論瓣俯。保護(hù)氣中加少量的氦氣在用大功率CO2激光器的焊接中十分必要。 在造船產(chǎn)業(yè)兵怯,激光-GMAW-復(fù)合焊已被應(yīng)用德國(guó)Papenburg的Meyer船廠(chǎng)彩匕。這里甲板預(yù)制的全自動(dòng)化生產(chǎn)就是以該種工藝開(kāi)發(fā)的。由于這種工藝方法可高質(zhì)量的完成20倍于20米長(zhǎng)區(qū)段的焊接生產(chǎn)媒区,而不需要將板翻面驼仪。在甲板預(yù)制區(qū)內(nèi),有兩個(gè)對(duì)接焊工作站袜漩。厚度在15mm以?xún)?nèi)的板能達(dá)到3.0米/分鐘的焊接速度绪爸。另外,還有兩個(gè)角接焊接工作站,用于焊接直線(xiàn)尺寸長(zhǎng)度在20米以?xún)?nèi)奠货,厚度在12毫米的甲板或墻板介褥。焊接前,焊接接頭用角磨機(jī)械加工保證良好的部件精度仇味。
光纖激光的研究
IPG光子公司在金屬加工領(lǐng)域出售的盡大部分的大功率光纖激光器的功率在10千瓦以?xún)?nèi)呻顽,其工廠(chǎng)和總部設(shè)在牛津,另外在歐洲還有另外兩個(gè)制造工廠(chǎng)区为。其核心技術(shù):獨(dú)占的活性光纖和獲得專(zhuān)利的泵浦技術(shù)使多組態(tài)半導(dǎo)體激光器比線(xiàn)性陣列半導(dǎo)體激光器有著更廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域喇纬。由于其使得半導(dǎo)體激光器達(dá)到很長(zhǎng)的工作壽命。其設(shè)備可能由摻鐿多包層光纖繞圈構(gòu)成嫂衅,其工作波長(zhǎng)為1.07至1.08微米凯书。還可能是摻銩,波長(zhǎng)為1.8至2.0微米或摻鉺灌龄,波長(zhǎng)為1.54至1.56微米咬恨。半導(dǎo)體激光器泵浦能量通過(guò)被疊成多包層線(xiàn)卷的多組態(tài)光纖傳導(dǎo)到活性介質(zhì)中。在活性光纖里直接天生了激光諧振腔文鸽。激光通過(guò)被動(dòng)單模光纖特有的直徑為6微米的纖芯進(jìn)行傳導(dǎo)邀漩。終極激光束的衍射基本上被限制住,并且當(dāng)配備有內(nèi)置校準(zhǔn)器時(shí)纹词,產(chǎn)生的光束極其平行绿踱。例如,100瓦的單模光纖激光當(dāng)聚焦直徑為5毫米時(shí)在半角具有的全角發(fā)散角為0.13毫弧度残匈。
產(chǎn)業(yè)用單模IPG光纖激光器的最大功率通常為200瓦菲藏。更高功率的激光器的生產(chǎn)需用光纖激光組束技術(shù)。將各個(gè)光纖激光的輸出通過(guò)組合器組合為一束胆萧,成為單一的高質(zhì)量的激光束庆揩。例如,一個(gè)1000瓦的激光器會(huì)由10個(gè)單獨(dú)光纖激光組合而成跌穗。盡管此時(shí)的激光束已不再是單模的订晌,但其光模質(zhì)量因子M2為7~10,比大功率的固態(tài)激光器要好蚌吸。300微米光纖可傳輸7千瓦的光纖激光腾仅。多種不同外形包括產(chǎn)生近似矩形截面光束的光纖都能被生產(chǎn)出來(lái)。
摻鐿光纖激光器的效率是16~20%套利。摻鉺和摻銩光纖激光器的效率稍低推励,但仍比典型的YAG激光器高得多。獲得最好的波長(zhǎng)選擇是其必然的應(yīng)用肉迫。由于產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)的需要验辞,具有Nd:YAG激光器的性能并且對(duì)眼的安全比CO2好的激光器將被生產(chǎn)出來(lái)稿黄。公司的單模CW系統(tǒng)能在脈沖周期短至10毫秒時(shí),被調(diào)制到5000Hz跌造。脈沖周期短至1納秒或在100納秒脈沖內(nèi)脈沖能量不超過(guò)1毫焦耳的三種疊加脈沖激光器和功率從300瓦到10千瓦的多模CW激光器已面市睡谒。
光纖激光技術(shù)為產(chǎn)業(yè)用戶(hù)提供了諸多益處。不需冷卻器的光模質(zhì)量因子為0.5M2的4千瓦光纖激光器比之傳統(tǒng)的11M2的氣體放電燈泵浦的Nd:YAG固體激光器自有著天淵之別尾丑。由于不需更換閃燈或半導(dǎo)體榆墅,它們?cè)谡麄€(gè)使用壽命里不需維護(hù)及維修。極高的用電效率大大的減少了使用本錢(qián)熔淘。更好的激光束質(zhì)量讓用戶(hù)可以享用比傳統(tǒng)激光器的大影響區(qū)和/或長(zhǎng)的工作間隔優(yōu)越很多的直徑極小的光斑(1千瓦激光能被4英寸透鏡聚焦成50微米)榨未。
光纖激光技術(shù)的本錢(qián)呢?低于1000瓦輸出功率的光纖激光器比燈泵浦的YAG激光器低或與之差未幾饼痘。但這時(shí)大于1000瓦的光纖激光器的購(gòu)進(jìn)本錢(qián)較高收谭。然而,當(dāng)將所有的因素考慮進(jìn)往—-占地面積全僧,冷卻器旧败,維護(hù)用度等等,光纖激光器比等功率的棒式Nd:YAG激光器要廉價(jià)得多公杰。在最近半年內(nèi)暮孕,多臺(tái)幾千瓦級(jí)的光纖激光器正處于在歐洲工廠(chǎng)的第二測(cè)試版本的運(yùn)行環(huán)境中。這些激光器在多班倒的工作強(qiáng)度下至今沒(méi)出任何題目许起,就其可靠性十偶,達(dá)到相同的效果以往只能是用功率大得多的激光器。2千瓦的Beta測(cè)試版光纖激光器已經(jīng)在實(shí)驗(yàn)室里焊接1.2mm的汽車(chē)鍍鋅板達(dá)到5m/min的焊接速度街氢。而其質(zhì)量和性能堪比使用4千瓦的燈泵浦Nd:YAG激光器。末端光纖直徑為300微米的2千瓦光纖激光器能以10m/min的速度切割4mm厚的帶鍍層板睦袖,且無(wú)毛刺珊肃。最大的切割速度可達(dá)16m/min。
再來(lái)看看7000瓦的光纖激光器與弧焊工藝相結(jié)合的情況馅笙,在Fronius(福尼斯)-Wels總部研發(fā)部的LaserHybrid激光復(fù)合焊實(shí)驗(yàn)室里已能焊接8mm厚的低合金和高合金鋼板伦乔。圖3為實(shí)驗(yàn)室里L(fēng)aserHybrid與IPG的光纖激光器相組合焊接的配置情況。
4000瓦燈泵浦固體激光器的工件焊接研究:由于目前Nd:YAG激光器的輸出功率已超過(guò)4000瓦董习,再加上其操縱簡(jiǎn)單烈和,如何將其技術(shù)工藝簡(jiǎn)單的應(yīng)用到生產(chǎn)實(shí)際中被提上研究課題。我們先來(lái)看看所有目前已被使用的CO2 和/或Nd:YAG激光器的應(yīng)用和研究皿淋。不利的是需對(duì)等離子體進(jìn)行保護(hù),這是由于僅為10.6μm的波長(zhǎng)而且精細(xì)的激光束需通過(guò)結(jié)構(gòu)無(wú)彈性的光學(xué)鏡系統(tǒng)進(jìn)行傳導(dǎo)招刹,這些都使得CO2激光器在生產(chǎn)實(shí)際中不能涉足移動(dòng)應(yīng)用領(lǐng)域。但這種機(jī)器人或移動(dòng)應(yīng)用概念的實(shí)現(xiàn)對(duì)于Nd:YAG激光器來(lái)說(shuō)顯得輕而易舉窝趣。在過(guò)往的十年中這種類(lèi)型的固態(tài)激光器在產(chǎn)業(yè)的重要領(lǐng)域上獲利頗豐疯暑。由于它的波長(zhǎng)只有1.06μm牧稳,激光束能被柔性的光纖所傳導(dǎo),即便是長(zhǎng)達(dá)70米傳導(dǎo)間隔盅格,這些都使得應(yīng)用機(jī)器人在三維空間里的自由的焊接工作成為可能闰袒。沒(méi)有了需對(duì)等離子體保護(hù)的影響,于是在氣體保護(hù)焊工藝中就能使用最恰當(dāng)?shù)谋Wo(hù)氣優(yōu)化電弧穩(wěn)定性鞭碳,熔滴過(guò)渡悴觅,無(wú)飛濺金屬熔接以及對(duì)熱影響區(qū)的保護(hù)。多工位激光系統(tǒng)只需用一個(gè)激光源供給能量山滔。這樣優(yōu)化了激光源由于啟動(dòng)運(yùn)行本身所需的本錢(qián)轰蜗。大功率的Nd:YAG激光器的激光源在市場(chǎng)推出的時(shí)間較短,所以其價(jià)格(€/kW)相應(yīng)比CO2激光源要高呀逃。但是其輸出功率較高澳银,能高達(dá)6000瓦。在日本已完成了對(duì)10 000瓦級(jí)的激光器的嘗試钾植。不要忽視激光發(fā)射光的危害慨即,即使是相隔數(shù)米的間隔也會(huì)對(duì)未加保護(hù)的眼睛造成傷害。
歐盟的DockLaser計(jì)劃是通過(guò)研發(fā)用于船舶建造和維修的裝配作業(yè)區(qū)域的激光工藝技術(shù)和設(shè)備泛鸟,達(dá)到進(jìn)步生產(chǎn)力和生產(chǎn)質(zhì)量蝠咆,改善作業(yè)的靈活性和生產(chǎn)工作條件的目的。這些區(qū)域的共有特征是焊接工藝的效率低北滥、熱輸進(jìn)量大刚操,從而導(dǎo)致焊接變形和對(duì)工件油漆表面及舾裝部件的損壞。該計(jì)劃具體說(shuō)明了船塢作業(yè)區(qū)的激光工藝的應(yīng)用實(shí)例再芋,需求和目標(biāo)菊霜,來(lái)開(kāi)發(fā)焊接/切割工藝和設(shè)備。操縱安全和規(guī)范是整套設(shè)備工藝的著重點(diǎn)济赎。接近于終極用戶(hù)那兒的檢測(cè)實(shí)際要求和生產(chǎn)原型鉴逞,將幫助實(shí)際生產(chǎn)條件下的效益評(píng)估和適用性的實(shí)現(xiàn)。
3個(gè)主要的應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)椋?/p>
利用行走機(jī)構(gòu)來(lái)焊接長(zhǎng)直角焊縫司训;
完成自動(dòng)化焊接大型工件的定位焊构捡;
在船舶舾裝作業(yè)中應(yīng)用手持操縱激光焊接和切割。
DockLaser計(jì)劃從正確鎖定需求階段開(kāi)始壳猜,包括具體的調(diào)查造船廠(chǎng)需求以及現(xiàn)有被正式承認(rèn)且操縱安全的技術(shù)勾徽。在接下來(lái)的研發(fā)階段將創(chuàng)立3種應(yīng)用領(lǐng)域(長(zhǎng)直角焊縫,定位焊和舾裝作業(yè))的解決方案忿震。任務(wù)點(diǎn)2將針對(duì)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)發(fā)工藝斗黍,任務(wù)點(diǎn)3將開(kāi)發(fā)出之前設(shè)想設(shè)備所需零部件,任務(wù)點(diǎn)4將在實(shí)驗(yàn)室集成和測(cè)試設(shè)備肚浴,任務(wù)點(diǎn)5將重點(diǎn)放在認(rèn)證和使用安全上坦浦。終極評(píng)估階段將把整套系統(tǒng)投進(jìn)終極用戶(hù)辙求,在生產(chǎn)實(shí)踐中進(jìn)行檢驗(yàn)和評(píng)估。起先每一個(gè)終極用戶(hù)承擔(dān)一個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域怔赤。任務(wù)7是與產(chǎn)業(yè)聯(lián)合會(huì)一道將其作為主要生產(chǎn)手段進(jìn)行推廣弟诲。任務(wù)8是對(duì)此項(xiàng)布滿(mǎn)挑戰(zhàn)性的工程進(jìn)行技術(shù)方面和行政治理的完善。
來(lái)自5個(gè)歐盟國(guó)家分较,一個(gè)合眾國(guó)的12 個(gè)氣力雄厚的盟友共同承擔(dān)這個(gè)計(jì)劃的實(shí)施徘伯,這個(gè)同盟包括5個(gè)制造工程師協(xié)會(huì)另外加上3個(gè)終極用戶(hù),4個(gè)焊接學(xué)會(huì)南垦,1個(gè)專(zhuān)業(yè)級(jí)協(xié)會(huì)和4個(gè)設(shè)備制造商就考。他們有著極其豐富的激光工藝技術(shù)的經(jīng)驗(yàn)。對(duì)實(shí)踐應(yīng)用的反饋和傳達(dá)的協(xié)調(diào)任務(wù)由產(chǎn)業(yè)聯(lián)合會(huì)負(fù)責(zé)跛鸵。龍門(mén)架系統(tǒng)最大的缺點(diǎn)就是沉重和方向依靠性強(qiáng)贯卦。給定系統(tǒng)的工作方向必須大致沿焊縫方向。6軸機(jī)器人焊接系統(tǒng)的局限性是最長(zhǎng)的焊接長(zhǎng)度只到2米焙贷。
終極撵割,開(kāi)發(fā)的裝有LaserHybrid 焊頭的移動(dòng)牽引車(chē)是所有這些題目的解決方案,手工操縱便能實(shí)現(xiàn)方位轉(zhuǎn)換辙芍。操縱所需范圍比龍門(mén)架系統(tǒng)要小得多得多啡彬。減少光學(xué)元件移動(dòng)的結(jié)果是保護(hù)激光光纖不受機(jī)械應(yīng)力的損壞。工藝參數(shù)的調(diào)節(jié)最好需在焊接電源上調(diào)節(jié)故硅,由于氣體保護(hù)電弧焊的特性并不十分適合復(fù)合焊工藝庶灿。它能對(duì)激光束和焊頭焊縫跟蹤系統(tǒng)進(jìn)行非常精確的調(diào)節(jié)。假如使用特殊的激光光學(xué)元件吃衅,還可用改裝的移動(dòng)牽引車(chē)焊接角焊縫往踢。為了保護(hù)光纖抵御來(lái)自焊接作業(yè)區(qū)的反射,激光束的軸線(xiàn)需向焊接方向傾斜一個(gè)角度徘层。而焊接效果不會(huì)因此受到影響峻呕。
結(jié)論
Laser-GMAW復(fù)合焊是一種全新的工藝,它在造船產(chǎn)業(yè)有著廣泛的用途惑灵,尤其是一些激光焊不可能達(dá)到或從經(jīng)濟(jì)本錢(qián)上來(lái)考慮不能滿(mǎn)足其所需的裝配公差的場(chǎng)合山上。如此廣泛的應(yīng)用范圍和高性能的復(fù)合焊工藝使得在當(dāng)前利潤(rùn)日漸萎縮的形勢(shì)下競(jìng)爭(zhēng)力極大的進(jìn)步伟蕾,制造時(shí)間減少私舱,生產(chǎn)本錢(qián)降低且生產(chǎn)力進(jìn)步。激光復(fù)合焊最大的優(yōu)點(diǎn)就是焊接變形小并且減小了焊后處理的工作量配昼。
當(dāng)前的研究表明大功率CO2-菊舅、YAG-、或光纖激光器與GMA 相結(jié)合的LaserHybrid激光復(fù)合焊工藝可應(yīng)用于各種板厚的焊接如癌。復(fù)合焊工藝的上風(fēng)在于其優(yōu)良的焊縫搭橋能力和非常低的線(xiàn)能量舆滞。與激光填絲焊相比菱区,激光復(fù)合焊工藝(LaserHybrid)可將焊接速度進(jìn)步兩倍。在板厚不超過(guò)15mm時(shí)服讯,其最大焊縫搭橋能力為1mm的間隙绎瓣。
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