ТЕХНОЛОГИИ
И ОБОРУДОВАНИЕ
О собенности
лазерной
сварки.
Л азер-
ная сварка требует не только больш ой мощ -
ности
лазерного
излучения,
но
и
высокого
качества лазерного луча для
получения ж е-
лаемого
аф ф екта
глубокого
проплавле-
ния.
Ф окусировка
луча
высокого
качества
может
быть
использована
для
получения
либо
меньш его
размера ф окального пятна,
либо
больш его
фокусного
расстояния.
Ко-
личество
энергии
на
единицу длины
нахо-
дится
на очень низком уровне, что сниж ает
остаточные деформации и усилия по вы рав-
ниванию сваренных деталей.
Как и в совре-
менных
автоматизированны х
сварочных
дуговых
системах,
автономное
программи-
рование, система слеж ения за швом
и адап-
тивный
контроль сварки, безусловно, необ-
ходимы такж е и
при лазерной сварке боль-
ших заготовок.
М аксимальный допустимый зазор между
свариваемыми
деталями
приблизительно
0.1-0,2
мм
без
использования
присадочной
проволоки, в то время как более широкий за-
зор требует добавления некоторого материа-
ла. поэтому присадочная
проволока обычно
используется
при
монтаже
для
увеличения
зазора до 0,4 мм. В исследованиях использо-
вали применяемый в промышленности С 0 2-
лазер мощностью 12 кВт. С помощью зеркал
лазерный луч передавался от лазерной уста-
новки
на
заготовку.
Луч
лазера
фокусиро-
вался
на
рабочей
поверхности
заготовки
с
помощью модуля фокусировки с фокусным
расстоянием до 300 мм. Д ля данного
иссле-
дования
также
использовали
У А С-лазер
с
ламповой
накачкой
мощностью 4 кВт
и
во-
локонный лазер мощностью 7 кВт.
Гибридная лазерн ая сварка. Д ля сварки
металлических деталей луч лазера ф окуси-
руется
с
интенсивностью
выше
106 В т/см 2.
Когда
лазерны й
луч
попадает
на
поверх-
ность материала, он
нагревает это место до
температуры
испарения,
и
из-за
образую -
щихся
паров металла в сварном шве возни-
кает
паровая
полость.
О тличительной
осо-
бенностью сварного шва является
высокий
коэф ф ициент отнош ения его глубины к ш и-
рине.
П лотность потока энергии сварочной
дуги немного выш е 10* В т/см 2.
На
рис. 1
показан
основной
принцип
переноса металла при гибридной сварке. На
рисунке
изображены
канал
подачи
тепло-
вой
энергии
лазерного
луча
на
верхнюю
часть шва, дополняю щ ий подачу теплоты от
щ
/
дуги.
В отличие от комбинированной свар-
ки,
при
которой
два
отдельных
сварочных
процесса
действую т
последовательно,
гиб-
Рис. 1.
Схема-
тическое
представле-
ние процесса
лазерной
СМА\Л/-
сварки
Лазер
Б о л ь ш
а я г л у б и н а
п р о в а р а
Б о л ь ш
а я с к о р о с т
ь
с в а р к и
Н
и з к о е т
е п л о в л о ж
е н и е
В ы
с о к а я п р о ч н о с т
ь
н а р а с т
я ж
е н и е
Дуга
Н
и з к а я с т о и м о с т ь
и с т о ч н и к а п и т а н и я
С п о с о б н о с т
ь
к п е р е к р ы т
и ю
з а з о р а
В о з м о ж
н о с т ь
к о р р е к ц и и
м и к р о с т р у к т у р ы
Гибридный процесс
Л
у ч ш
е е м
е т
а л л у р г и ч е с к о е к а ч е с т
в о
В ы
с о к а я с к о р о с т
ь с в а р к и ,
б о л ь ш
а я т о л щ и н а ш
в а
Э
к о н о м
и я д о р о г о с т
о я щ
е й л а з е р н о й э н е р г и и
У
л у ч ш
е н н а я с п о с о б н о с т
ь к п е р е к р ы
т
и ю
з а з о р а
Н
и з к и й у р о в е н ь о с т а т о ч н ы х д е ф
о р м
а ц и й
В ы
с о к о е к а ч е с т
в о с в а р н о г о ш
в а
ридную
сварку
можно
рассматривать
как
сочетание
обоих
процессов,
действую щ их
одновременно в одной и той же зоне сварки.
В зависимости оттого, какой процесс (дуго-
вая или лазерная сварка) используется, и от
параметров
этих
процессов
будет
зависеть
получаемый результат — в разной степени и
разными способами.
Благодаря
сочетанию
процессов
лазер-
ной
и
дуговой
сварки
(рис. 2)
происходит
увеличение как глубины провара, так и ско-
рости сварки. Пары металла, испаряемы е из
паровой
полости,
воздействую т
на
плазму
сварочной дуги.
П оглощ ение лазерного из-
лучения
плазмой
при
обработке
остается
незначительным. В зависимости оттого, ка-
кая
из двух мощ ностей преобладает, харак-
тер процесса в целом может определяться в
больш ей
или меньш ей степени либо лазер-
ной, либо дуговой сваркой.
Одним из предварительных условий для
реализации
гибридной сварки
в судострое-
Рис. 2.
Сочетание
процессов
лазерной
и дуговой
сварки
•*3(79)2011 СВАРЩИК
I-------------
предыдущая страница 36 Сварщик 2011 03 читать онлайн следующая страница 38 Сварщик 2011 03 читать онлайн Домой Выключить/включить текст