Sudură hibridă cu arc laserg este o metodă de sudare cu laser care combină fasciculul laser cu arcul. Combinarea fasciculului laser cu arcul demonstrează pe deplin îmbunătățirea semnificativă a vitezei de sudare, a adâncimii de penetrare și a 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 precum grosimea materialului, reflectivitatea materialului și capacitatea de acoperire a golurilor nu mai reprezintă obstacole în calea tehnologiei de sudare. A fost utilizată cu succes în sudarea pieselor din materiale de grosime medie.
Tehnologie hibridă de sudare cu arc laser
În procesul de sudare hibridă cu arc laser, fasciculul laser și arcul interacționează într-o baie topită comună pentru a produce suduri înguste și adânci, îmbunătățind astfel productivitatea, așa cum se arată în Figura 1.
Figura 1 Schema procesului de sudare hibridă cu arc laser
Principiile de bază ale sudării hibride cu arc laser
Sudarea cu laser este cunoscută pentru zona sa foarte îngustă afectată termic, iar fasciculul laser poate fi focalizat pe o suprafață mică pentru a produce suduri înguste și adânci, ceea ce poate permite atingerea unor viteze de sudare mai mari, reducând astfel aportul de căldură și șansele de deformare termică a pieselor sudate. Cu toate acestea, sudarea cu laser are o capacitate slabă de acoperire a golurilor, așa că este necesară o precizie ridicată în asamblarea pieselor de prelucrat și pregătirea muchiilor. 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 acoperire a golurilor, 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 un aport mare 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 profundă 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 sudării cu laser sunt capacitatea slabă de acoperire a interstițiilor și cerințele ridicate pentru asamblarea pieselor de prelucrat; dezavantajele sudării cu arc sunt densitatea redusă a energiei și adâncimea de topire superficială la sudarea plăcilor groase, ceea ce generează o cantitate mare de căldură în zona de sudare și provoacă deformarea termică a pieselor sudate. Combinația celor două se poate influența și susține reciproc și poate compensa defectele procesului de sudare al celuilalt, valorificând pe deplin avantajele topirii profunde cu laser și ale acoperirii sudării cu arc, obținând avantajele aportului mic de căldură, deformării mici a sudurii, vitezei mari de sudare și rezistenței mari de sudare, așa cum se arată în Figura 3. Comparația efectelor sudării cu laser, sudării cu arc și sudării hibride cu arc laser asupra plăcilor medii și groase este prezentată în Tabelul 1.
Tabelul 1 Comparație a efectelor de sudare a plăcilor medii și groase
Figura 3 Diagrama procesului de sudare hibridă cu arc laser
Carcasă de sudură hibridă cu arc laser Maven
Echipamentul de sudare hibrid cu arc laser Maven este compus în principal dintr-unBraț robotic, un laser, un răcitor, uncap de sudură, o sursă de alimentare pentru sudură cu arc etc., așa cum se arată în Figura 4.
Domenii de aplicare și tendințe de dezvoltare ale sudării hibride cu arc laser
Domenii 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. Aceasta are avantajele unei eficiențe ridicate a sudării, toleranței mari la goluri și pătrunderii profunde a sudurii. Este metoda preferată de sudare pentru plăci medii și groase. De asemenea, este o metodă de sudare care poate înlocui sudarea tradițională în domeniul producției de echipamente la scară largă. Este utilizată pe scară largă în domenii industriale precum mașini inginerești, poduri, containere, conducte, nave, structuri metalice și industria grea.
Data publicării: 07 iunie 2024
