Sudura hibridă cu arc laserg este o metodă de sudare cu laser care combină fascicul laser și arcul pentru sudare. Combinația de fascicul laser și arc demonstrează pe deplin îmbunătățirea semnificativă a vitezei de sudare, adâncimii de penetrare și stabilității procesului. De la sfârșitul anilor 1980, dezvoltarea continuă a laserelor de mare putere a promovat dezvoltarea tehnologiei de sudare hibridă cu arc laser. Probleme cum ar fi grosimea materialului, reflectivitatea materialului și capacitatea de a acoperi golurile nu mai sunt obstacole în calea tehnologiei de sudare. A fost folosit cu succes la sudarea pieselor de material cu grosime medie.
Tehnologia de sudare hibridă cu arc laser
În procesul de sudare hibrid cu arc laser, fasciculul laser și arcul interacționează într-un bazin topit comun pentru a produce suduri înguste și adânci, îmbunătățind astfel productivitatea, așa cum se arată în Figura 1.
Figura 1 Schema procesului de sudare hibrid cu arc laser
Principiile de bază ale sudării hibride cu arc laser
Sudarea cu laser este cunoscută pentru zona sa foarte îngustă afectată de căldură, iar fasciculul său laser poate fi concentrat pe o zonă mică pentru a produce suduri înguste și adânci, care pot atinge viteze mai mari de sudare, reducând astfel aportul de căldură și reducând șansa de deformare termică a piese sudate. Cu toate acestea, sudarea cu laser are o capacitate slabă de a acoperi golurile, astfel încât este necesară o precizie ridicată în asamblarea piesei de prelucrat și pregătirea marginilor. Sudarea cu laser este foarte dificilă pentru sudarea materialelor cu reflectivitate ridicată, cum ar fi aluminiul, cuprul și aurul. În schimb, procesul de sudare cu arc are o capacitate excelentă de a lega golurile, o eficiență electrică ridicată și poate suda eficient materiale cu reflectivitate ridicată. Cu toate acestea, densitatea scăzută de energie în timpul sudării cu arc încetinește procesul de sudare, rezultând o cantitate mare de aport de căldură în zona de sudare și provocând deformarea termică a pieselor sudate. Prin urmare, utilizarea unui fascicul laser de mare putere pentru sudarea cu penetrare adâncă și sinergia unui arc cu eficiență energetică ridicată, al cărui efect hibrid compensează deficiențele procesului și completează avantajele acestuia, așa cum se arată în Figura 2.
Dezavantajele sudurii cu laser sunt capacitatea slabă de acoperire a golurilor și cerințele ridicate pentru asamblarea piesei de prelucrat; dezavantajele sudării cu arc sunt densitatea redusă de energie și adâncimea mică de topire la sudarea plăcilor groase, ceea ce generează o cantitate mare de aport de căldură în zona de sudare și provoacă deformarea termică a pieselor sudate. Combinația celor două se poate influența și susține reciproc și compensează defectele procesului de sudare al celuilalt, dând joc deplin avantajelor topirii adânci cu laser și acoperirii sudării cu arc, obținând avantajele unui aport mic de căldură, deformare mică a sudurii, viteză de sudare rapidă și rezistență mare de sudare, așa cum se arată în Figura 3. Comparația efectelor sudării cu laser, sudării cu arc și sudării hibride cu arc laser pe plăci medii și groase este prezentată în Tabelul 1.
Tabelul 1 Comparația efectelor de sudare ale plăcilor medii și groase
Figura 3 Diagrama procesului de sudare hibrid cu arc laser
Carcasă de sudare hibridă cu arc Mavenlaser
Echipamentul de sudare hibrid Mavenlaser cu arc este compus în principal din aBraț robot, un laser, un chiller, acap de sudare, o sursă de energie pentru sudarea cu arc etc., așa cum se arată în Figura 4.
Domenii de aplicare și tendințe de dezvoltare ale sudării hibride cu arc laser
Câmpurile de aplicare
Pe măsură ce tehnologia laser de mare putere se maturizează, sudarea hibridă cu arc laser este utilizată pe scară largă în diverse domenii. Are avantajele unei eficiențe ridicate de sudare, toleranță ridicată la distanță și penetrare adâncă la sudare. Este metoda de sudare preferată pentru plăcile medii și groase. Este, de asemenea, o metodă de sudare care poate înlocui sudarea tradițională în domeniul producției de echipamente la scară largă. Este utilizat pe scară largă în domenii industriale, cum ar fi mașini de inginerie, poduri, containere, conducte, nave, structuri din oțel și industria grea.
Ora postării: 07-jun-2024
