ТЕХНОЛОГИИ
И ОБОРУДОВАНИЕ
.....................................................
Гибридная
лазерная
сварка
в
судостроении*
Герберт Штауфер. Fronius International GmbH
В судостроении достижение высокого качества продукции и
повышение производительности, внедрение инновации имеют
решающее значение для достижения успеха.
Особенно это
касается сварочных процессов, поэтому цель состоит в раз-
работке новых, более производительных технологий сварки.
* Статья
опубликована
в ж урнале
Schweiss und
Prüftechnik.
В сварочных технологиях больш ую роль
играют, с одной стороны, высокая скорость
и
низкий уровень деформаций, с другой
хорош ие механические свойства шва. О дна-
ко
одновременное достиж ение
этих
харак-
теристик с помощ ью обычного процесса л а-
зерной сварки проблематично.
С варка лазерным лучом и сварка плавя-
щимся
электродом
в
среде
инертного
газа
использую тся
очень давно,
и
оба
процесса
имеют
ш ирокое
применение.
О бъединение
этих двух процессов с использованием раз-
личны х
типов
лазеров,
таких
как
С 0 2-,
Ыс1:УАС-
и волоконный лазеры, открываю т
новые возможности. В данной работе иссле-
дованы комбинации двух сварочных процес-
сов с использованием разных лазеров, а имен-
но сочетание С 0 2-, Ш :У А С - и волоконного
лазеров с дуговым С М А \\М ф оцессом .
Л азерная
сварка
обладает
большим
по-
тенциалом
при
сварке
конструкционных
сталей
благодаря
таким
привлекательным
свойствам,
как
высокая
скорость
сварки,
низкий уровень деформаций
и удобство ав-
томатизации процесса. Применение гибрид-
ной лазерно-дуговой и С М А \¥-сварки обес-
печивает
увеличение
скорости
и
большую
глубину
провара,
что дает дополнительные
преимущества. О ба способа сварки — лазер-
ную и дуговую — уже давно применяю т для
сварки
широкого спектра материалов.
Каж-
дый из этих процессов имеет свои специф и-
ческие области
применения,
которые обус-
ловлены физическими процессами переноса
энергии
в заготовку
и энергетическими
по-
токами, получаемыми при объединении л а-
зерного излучения с электрической дугой.
Л азерное излучение передается
на мате-
риал
при
помощи
волоконно-оптического
кабеля
или зеркал.
Электрическая дуга
пе-
редаст
теплоту,
необходимую
для
сварки,
через столб сварочной дуги. Л азерное излу-
3(79)2011 СВАРЩИК
чение обеспечивает узкую зону термическо-
го
влияния
с
больш им
отнош ением
глуби-
ны
провара
к
ш ирине
шва.
Вероятность
схлопы вания
парогазового
канала
при
л а-
зерной
сварке очень
мала
из-за
малого ф о -
кального пятна сфокусированного лазерно-
го луча. При этом можно достигать высокой
скорости сварки.
Процесс
дуговой
сварки
обладает
на-
много меньш ей плотностью энергии, но ха-
рактеризуется
больш им
«фокусным»
пят-
ном на поверхности обрабатываемой детали
и более низкой скоростью процесса.
Путем
слияния
этих
двух
процессов
может
быть
улучш ен
эф ф ект
воздействия
на сваривае-
мое изделие. В конечном счете, это даст воз-
можность
как
получения
преимущ ества
в
качестве
выполнения
производственно-ин-
женерных задач, так и повыш ения эконом и-
ческой
эффективности.
П рименение
этого
процесса
в
судостроительной
промы ш лен-
ности интересно и экономически привлека-
тельно, не в последнюю очередь, благодаря
более высокому качеству сварных конструк-
ций,
малому
коэфф ициенту
формы
шва
и
высоким механическим и, достигаемым при
этом технологическим характеристикам.
Как комбинировать лазерны й луч и дугу
в совместном процессе сварки, было извест-
но ещ е с
1970-х годов, но разработки в этом
направлении
длительное
время
не
велись.
Н едавно
исследователи
снова
обратили
внимание на эту тему и попытались объеди-
нить преимущ ества дуги с преимущ ествами
лазера
в
единый,
гибридный
сварочный
процесс.
Толчком
к
этому
послуж ило
раз-
витие
лазерной
техники.
Если
раньш е
эта
техника долж на была доказы вать свою при-
годность в
промыш ленности, то сейчас она
является
стандартным
технологическим
оборудованием
на
многих
промыш ленных
предприятиях.
Комбинация
лазерной
сварки
с другими
сварочными процессами называется гибрид-
ным сварочным процессом.
Имеется
в виду,
что лазерный луч и дуга действуют одновре-
менно
в
одной
зоне
сварного
соединения,
взаимодействуют и дополняю т друг друга.
предыдущая страница 35 Сварщик 2011 03 читать онлайн следующая страница 37 Сварщик 2011 03 читать онлайн Домой Выключить/включить текст