ТЕХНОЛОГИИ
И ОБОРУДОВАНИЕ
Рис. 1.
Схема лазерно-дугового
(MAG)
гибридного
процесса:
1
свариваемый
металл;
2
паро-газовый
канал;
3
исходящие
плазма и пары металла; 4 — лазерный пучок; 5 — сварочная прово-
лока; 6 — защитный газ; 7 — сварочная горелка; 8 — зона свароч-
ной
дуги;
9
жидкий
металл
сварочной
ванны;
10
металл
сварного шва
радикальному
снижению
массы
автомоби-
ля. Так как массовая
сварка заготовок тол-
щиной 0,8-1,6 мм на тот период могла быть
решена только
На
основе лазерной
сварки,
значительные
инвестиции
автомобильных
фирм
были
направлены
на
целевую
разра-
ботку
промышленных лазеров, технологию
лазерной
сварки
и создание автоматизиро-
ванных линий но сборке и сварке составных
заготовок.
Лазерная
сварка
позволила
вы-
полнять очень узкие (0,5-1,5 мм) стыковые
швы
на
стальных
листах
толщиной
0,8-
2,0 мм со скоростью 6 -8 м/мин ( С 0 2-лазер,
4 кВт), сварные швы имели небольшое уси-
ление и достаточную пластичность. Для по-
вышения
штампуемости
сварных
швов
на
высокопрочных
сталях
в
техпроцесс
была
включена послесварочная обработка расфо-
кусированным
лучом.
Самой
сложной
и
трудоемкой
операцией
в
этой
технологии
являлась сборка и зажатие стыка в процессе
сварки; зазор под лазерную сварку металла
толщиной 0,5-2,0 мм не должен был превы-
шать 0,08 мм.
К 2000 г., когда общемировой
объем
производства составных сварных за-
готовок
превысил
1,0 млн. т
(при
толщине
металла
0,8-1,6 мм),
прецизионная
сборка
пластин для лазерной сварки практически с
нулевым
зазором
резко
увеличила
произ-
водственные
издержки.
Экономика
произ-
водства требовала новых технологий,
кото-
рые были
бы
менее
чувствительны
к
вели-
чине
зазора
и
не
снижали
производитель-
ность.
Исследователи
предложили
две
ин-
новационные технологии
гибридную ла-
зерно-дуговую
и
безвакуумную
электрон-
но-лучевую сварку (Э Л С ).
Применение ги-
бридной лазерно-дуговой сварки взамен ла-
зерной
было
кардинальным
решением
при
сохранении
общей
схемы
производства
и
незначительных
капиталовложениях,
в
ос-
новном на дополнительную аппаратуру для
ТИГ-сварки. Гибридный процесс обеспечил
более мягкий режим и
возможность сварки
по
зазору
при
одновременном
повышении
скорости сварки почти в два раза. Свою тех-
нологическую нишу в производстве загото-
вок «Tailored
Blanks» сохранила и вневаку-
умная Э Л С .
Следующими
областями
применения
лазерной
и
гибридно-лазерной
сварки
ме-
талла толщиной 2,5-5,0 мм явилось судост-
роение, производство легких сварных стро-
ительных
конструкций,
изделий
бытовой
техники.
Так,
на одной
из
германских
вер-
фей строительство облегченных судов
вну-
треннего
плавания
основано
на
лазерной
сварке двухслойных
панелей с
внутренним
оребрением и на лазерно-дуговой сварке —
при сборке из полых панелей укрупненных
секций
и
монтаже
палубного
настила
и
надстроек.
Общая
протяженность
сварных
швов, выполненных лазерной и лазерно-ду-
говой
сваркой
на
двухпалубном
круизном
лайнере
(длина
110 м,
ширина
11,4 м)
со-
ставляет около 400 км.
Для
однопроходной
лазерно-дуговой
сварки стали толщиной до
10-30
мм
необ-
ходимо
соответствующее
повышение
мощ-
ности лазера.
Как правило, для сварки ста-
ли
в основном применяли С 0 2-лазеры. С о -
гласно
эмпирическому
правилу
для
про-
плавления
1 мм
стали
необходим
1 кВт
мощности,
что
позволяет
ориентировочно
определить мощность лазера для сварки ме-
талла средних
и
больших толщин.
Для
ла-
зерно-дуговой сварки, как было сказано вы-
ше, сочетание двух процессов позволяет не-
сколько снизить
мощность лазера.
Если до
последнего времени на мировом рынке тех-
нологических
лазеров
доминировали
С 0 2-
лазеры,
как
более
мощные
по
сравнению
с
твердотельными, то в настоящее время уже
более половины объема продаж (40 тыс. шт.
в 2007 г.) составили твердотельные и
воло-
6(70) 2009 СВАРЩИК
предыдущая страница 27 Сварщик 2009 06 читать онлайн следующая страница 29 Сварщик 2009 06 читать онлайн Домой Выключить/включить текст