ТЕХНОЛОГИИ И ОБОРУДОВАНИЕ
Рис. 4.
Сочетание
процессов
лазерной
и дуговой
сварки
Большой интерес к лазерной сварке про-
являют специалисты
судостроительной про-
мышленности.
Применение лазерной сварки
в
судостроении
взамен
дуговой
позволяет
повысить
производительность,
радикально
уменьшить деформации
за счет более низ-
кого тенловложепия, стабилизировать каче-
ство соединений и применить новые конст-
рукционно-технологические
решения
при
проектировании элементов судов.
Лазерную сварку применяют в серийном
11
роизводстве
пассажирских железнодорож-
ных вагонов,
изготовленных из высококачест-
венной листовой стали. Важным преимуще-
ством этой технологии является значитель-
ное сокращение работ по рихтовке наруж-
ной (видимой) поверхности стенок вагонов.
Ведутся работы по технологии лазерной
сварки
газо-
и
нефтепроводных труб, труб
из нержавеющей стали,
консервных банок,
корпусов аэрозольных баллончиков и мно-
гих других изделий.
Для повышения эффективности процесса
лазерной сварки (снижения требований к под-
готовке кромок, уменьшения опасности обра-
зования утонений, пор, подрезов, снижения
капитальных
и других затрат)
используют
различные приемы и способы, включающие:
импульсно-периодическую
модуляцию
излучения,
осциллирование
и
сканиро-
вание
лазерного
излучения,
подачу
до-
полнительного потока газа;
применение флюсов и присадочной про-
волоки;
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
сочетание лазерного нагрева с плазмен-
ным, дуговым или высокочастотным (ги-
бридные
и
комбинированные
способы
сварки).
В последние годы существенные практи-
ческие результаты достигнуты при гибрид-
ной лазерной и дуговой сварке плавящимся
электродом в защитном газе
(рис. 4).
Благодаря
сочетанию лазерной
и
дуго-
вой сварки происходит увеличение как глу-
бины проплавления, так и скорости сварки,
появляется
возможность
перекрыть
имею-
щиеся зазоры
в стыке и реализовать более
мягкий термический цикл.
В Институте сварки
и соединений (Аа-
хен, Германия) проводят исследования про-
цесса
гибридной
сварки
с
использованием
лазера и дуговой сварки плавящимся элект-
родом
под флюсом
(рис. 5).
Соединить два
процесса —
сварку лазерным лучом и свар-
ку под флюсом в одной сварочной ванне —
как
оказалось,
сложно,
поскольку
флюс
проваливается
в парогазовый
канал лазер-
ного луча, при этом лазерное излучение по-
глощается флюсом, а не свариваемым мате-
риалом.
В исследованном
варианте защит-
ный газ, необходимый для сварки лазерным
лучом, поступает против направления свар-
ки, чтобы сдувать флюс, который может по-
пасть
в зазор
между свариваемыми листа-
ми,
а
за лазерным
лучом
устанавливается
разделительная пластина, препятствующая
попаданию
флюса
в
зону,
расплавляемую
лазерным
лучом.
Получены
качественные
швы на сталях различных марок толщиной
8-38 мм при мощности лазера 20 кВт.
Несмотря на ряд достоинств, о которых
говорилось выше, лазерная сварка по-преж-
нему остается одной из «экзотических» тех-
нологий. Основная причина —
это высокая
стоимость лазеров. Считают, что капиталь-
ные затраты на лазерную установку состав-
ляют около 0,1 млн. евро па 1
кВт выходной
мощности. Кроме того, на уровень текущих
затрат
при
лазерной
сварке
влияет
много
факторов,
таких
как
объем
производства,
длина и тип шва, пространственное положе-
ние сварки, вид материала и др. Для малых
и средних предприятий,
имеющих пробле-
мы с обеспечением достаточного количест-
ва заказов для работы в одну смену, приоб-
ретение
лазерного
оборудования
может
оказаться
затруднительным.
В
мировой
практике
для
таких
предприятий
создают
специализированные
лазерные
центры
и
лаборатории
с
развитой
научно-техничес-
кой базой, имеющие своей целью ускорение
6(82)2011 СВАРЩ ИК**
предыдущая страница 11 Сварщик 2011 06 читать онлайн следующая страница 13 Сварщик 2011 06 читать онлайн Домой Выключить/включить текст