विभिन्न प्रमुख क्षेत्रहरूमा उच्च-शक्ति लेजर-आर्क हाइब्रिड वेल्डिङ प्रविधिको आवेदन

01 बाक्लो प्लेट लेजर-आर्क हाइब्रिड वेल्डिंग

बाक्लो प्लेट (मोटाई ≥ 20mm) वेल्डिंगले महत्त्वपूर्ण क्षेत्रहरू जस्तै एयरोस्पेस, नेभिगेसन र जहाज निर्माण, रेल यातायात, आदिमा ठूला उपकरणहरूको निर्माणमा महत्त्वपूर्ण भूमिका खेल्छ। यी कम्पोनेन्टहरू सामान्यतया ठूलो मोटाई, जटिल संयुक्त रूपहरू, र जटिल सेवाहरूद्वारा विशेषता हुन्छन्। वातावरण। वेल्डिङ गुणस्तरले उपकरणको प्रदर्शन र जीवनमा प्रत्यक्ष प्रभाव पार्छ। ढिलो वेल्डिङ गति र गम्भीर स्प्याटर समस्याहरूको कारणले गर्दा, परम्परागत ग्यास शील्ड वेल्डिङ विधिले कम वेल्डिङ दक्षता, उच्च ऊर्जा खपत, र ठूलो अवशिष्ट तनाव जस्ता चुनौतीहरूको सामना गर्दछ, यसले लगातार बढ्दो उत्पादन आवश्यकताहरू पूरा गर्न गाह्रो बनाउँछ। यद्यपि, लेजर-आर्क हाइब्रिड वेल्डिङ प्रविधि परम्परागत वेल्डिङ प्रविधिभन्दा फरक छ। यो सफलतापूर्वक को लाभ संयोजनलेजर वेल्डिंगर आर्क वेल्डिङ, र चित्र 1 शो मा देखाइए अनुसार ठूलो प्रवेश गहिराई, छिटो वेल्डिंग गति, उच्च दक्षता र राम्रो वेल्ड गुणस्तर को विशेषताहरु छन्। तसर्थ, यो प्रविधिले व्यापक ध्यान आकर्षित गरेको छ र केही प्रमुख क्षेत्रहरूमा लागू गर्न थालेको छ।

चित्र १ लेजर-आर्क हाइब्रिड वेल्डिङको सिद्धान्त

02 बाक्लो प्लेटहरूको लेजर-आर्क हाइब्रिड वेल्डिङमा अनुसन्धान गर्नुहोस्

नर्वेजियन इन्स्टिच्युट अफ इन्डस्ट्रियल टेक्नोलोजी र स्वीडेनको लुले युनिभर्सिटी अफ टेक्नोलोजीले 15kW अन्तर्गत 45mm मोटो माइक्रो-मिश्रित उच्च-शक्ति कम-मिश्र धातु इस्पातको लागि कम्पोजिट वेल्डेड जोडहरूको संरचनात्मक एकरूपता अध्ययन गर्‍यो। ओसाका युनिभर्सिटी र इजिप्टको सेन्ट्रल मेटलर्जिकल रिसर्च इन्स्टिच्युटले एकल-पास लेजर-आर्क हाइब्रिड वेल्डिङ प्रक्रिया मोटो प्लेटहरू (25mm) मा अनुसन्धान सञ्चालन गर्न 20kW फाइबर लेजर प्रयोग गर्‍यो, तल हम्प समस्या समाधान गर्न तल्लो लाइनर प्रयोग गरी। डेनिस फोर्स टेक्नोलोजी कम्पनीले 32 kW मा 40mm बाक्लो स्टिल प्लेटहरूको हाइब्रिड वेल्डिंगमा अनुसन्धान गर्न श्रृंखलामा दुई 16 kW डिस्क लेजरहरू प्रयोग गर्‍यो, यसले संकेत गर्दछ कि उच्च-शक्ति लेजर-आर्क वेल्डिंग अपतटीय वायु शक्ति टावर आधार वेल्डिंगमा प्रयोग हुने अपेक्षा गरिएको छ। , चित्र २ मा देखाइए अनुसार। हार्बिन वेल्डिङ कं, लिमिटेड कोर टेक्नोलोजीमा महारत हासिल गर्ने देशको पहिलो हो र उच्च शक्ति ठोस लेजर-पिघलने इलेक्ट्रोड आर्क हाइब्रिड गर्मी स्रोत वेल्डिंग को उपकरण एकीकरण प्रविधि। मेरो देशमा उच्च-शक्तिको ठोस लेजर-डुअल-तार पिघलने इलेक्ट्रोड आर्क हाइब्रिड वेल्डिङ प्रविधि र उपकरणहरू सफलतापूर्वक लागू गर्न यो पहिलो पटक हो। निर्माण।

चित्र २. लेजर स्थापना लेआउट रेखाचित्र

घर र विदेशमा बाक्लो प्लेटहरूको लेजर-आर्क हाइब्रिड वेल्डिङको हालको अनुसन्धान स्थिति अनुसार, लेजर-आर्क हाइब्रिड वेल्डिङ विधि र साँघुरो ग्याप ग्रूभको संयोजनले बाक्लो प्लेटहरूको वेल्डिङ हासिल गर्न सक्छ। जब लेजर पावर १०,००० वाट भन्दा बढीमा बढ्छ, उच्च-ऊर्जा लेजरको विकिरण अन्तर्गत, सामग्रीको वाष्पीकरण व्यवहार, लेजर र प्लाज्मा बीचको अन्तरक्रिया प्रक्रिया, पग्लिएको पोखरी प्रवाहको स्थिर अवस्था, गर्मी स्थानान्तरण संयन्त्र, र वेल्डको मेटलर्जिकल व्यवहार परिवर्तनहरू फरक-फरक डिग्रीहरूमा हुनेछ। शक्ति 10,000 वाट भन्दा बढि बढ्दै जाँदा, पावर घनत्वमा भएको बृद्धिले सानो प्वाल नजिकको क्षेत्रमा वाष्पीकरणको डिग्रीलाई तीव्र पार्छ, र रिकोइल बलले सानो प्वालको स्थिरता र पग्लिएको पोखरीको प्रवाहलाई प्रत्यक्ष असर गर्नेछ, जसले गर्दा वेल्डिङ प्रक्रिया प्रभावित हुन्छ। परिवर्तनहरूले लेजर र यसको समग्र वेल्डिङ प्रक्रियाहरूको कार्यान्वयनमा गैर-नगण्य प्रभाव पार्छ। वेल्डिङ प्रक्रियामा यी विशेषता घटनाहरू प्रत्यक्ष वा अप्रत्यक्ष रूपमा केही हदसम्म वेल्डिङ प्रक्रियाको स्थिरतालाई प्रतिबिम्बित गर्दछ, र वेल्डको गुणस्तर पनि निर्धारण गर्न सक्छ। लेजर र चापको दुई तातो स्रोतहरूको युग्मन प्रभावले दुई ताप स्रोतहरूलाई तिनीहरूको आफ्नै विशेषताहरूमा पूर्ण खेल दिन र एकल लेजर वेल्डिंग र आर्क वेल्डिङ भन्दा राम्रो वेल्डिङ प्रभावहरू प्राप्त गर्न सक्छ। लेजर अटोजेनस वेल्डिङ विधिको तुलनामा, यो वेल्डिङ विधिसँग बलियो ग्याप अनुकूलनता र ठूलो वेल्डेबल मोटाईको फाइदाहरू छन्। बाक्लो प्लेटहरूको साँघुरो ग्याप लेजर तार भर्ने वेल्डिंग विधिको तुलनामा, यसमा उच्च तार पग्लने दक्षता र राम्रो ग्रूभ फ्यूजन प्रभावका फाइदाहरू छन्। । थप रूपमा, चापमा लेजरको आकर्षणले चापको स्थिरता बढाउँछ, लेजर-आर्क हाइब्रिड वेल्डिङलाई परम्परागत आर्क वेल्डिङभन्दा छिटो बनाउँछ रलेजर फिलर तार वेल्डिंग, अपेक्षाकृत उच्च वेल्डिंग दक्षता संग।

03 उच्च शक्ति लेजर-चाप हाइब्रिड वेल्डिंग आवेदन

उच्च-शक्ति लेजर-चाप हाइब्रिड वेल्डिङ प्रविधि जहाज निर्माण उद्योगमा व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ। जर्मनीको मेयर शिपयार्डले हल फ्ल्याट प्लेटहरू र स्टिफेनरहरू वेल्डिङको लागि १२ किलोवाट CO2 लेजर-आर्क हाइब्रिड वेल्डिङ उत्पादन लाइन स्थापना गरेको छ जसले एकै पटक २० मिटर लामो फिलेट वेल्ड्सको गठन हासिल गर्न र विकृतिको डिग्रीलाई २/३ ले घटाउँछ। GE ले USS साराटोगा विमानवाहक वाहकलाई वेल्ड गर्नको लागि 20kW को अधिकतम आउटपुट पावरको साथ फाइबर लेजर-आर्क हाइब्रिड वेल्डिङ प्रणाली विकास गर्‍यो, 800 टन वेल्ड मेटल बचत गर्दै र म्यान-अवरहरू 80% घटाएर, चित्र 3 मा देखाइए अनुसार। 20kW फाइबर लेजर उच्च शक्ति लेजर-चाप हाइब्रिड वेल्डिंग प्रणाली, जसले 60% द्वारा वेल्डिंग विरूपण घटाउन सक्छ र 300% द्वारा वेल्डिंग दक्षता बढाउन सक्छ। Shanghai Waigaoqiao Shipyard ले 16kW फाइबर लेजर हाई-पावर लेजर-आर्क हाइब्रिड वेल्डिङ प्रणाली प्रयोग गर्दछ। उत्पादन लाइन लेजर हाइब्रिड वेल्डिंग + MAG वेल्डिंग को एकल-पक्षीय एकल-पास वेल्डिंग र 4-25mm बाक्लो स्टिल प्लेट को डबल-पक्षीय गठन प्राप्त गर्न को लागी एक नयाँ प्रक्रिया प्रविधि अपनाउछ। हाई-पावर लेजर-आर्क हाइब्रिड वेल्डिङ टेक्नोलोजी बख्तरबंद सवारी साधनहरूमा व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ। यसको वेल्डिंग विशेषताहरू हुन्: ठूलो-मोटाई जटिल धातु संरचनाहरूको वेल्डिंग, कम लागत, र उच्च दक्षता निर्माण।

चित्र 3. USS सारा टोगा विमान वाहक

उच्च-शक्ति लेजर-आर्क हाइब्रिड वेल्डिङ टेक्नोलोजी प्रारम्भिक रूपमा केही औद्योगिक क्षेत्रहरूमा लागू गरिएको छ र मध्यम र ठूलो पर्खाल मोटाईका ठूला संरचनाहरूको कुशल निर्माणको लागि महत्त्वपूर्ण माध्यम बन्नेछ। वर्तमानमा, उच्च-शक्ति लेजर-आर्क हाइब्रिड वेल्डिङको संयन्त्रमा अनुसन्धानको अभाव छ, जसलाई अझ बलियो बनाउन आवश्यक छ, जस्तै फोटोप्लाज्मा र चाप बीचको अन्तरक्रिया र चाप र पग्लिएको पोखरी बीचको अन्तरक्रिया। उच्च-शक्ति लेजर-आर्क हाइब्रिड वेल्डिङ प्रक्रियामा अझै धेरै अनसुलझे समस्याहरू छन्, जस्तै साँघुरो प्रक्रिया विन्डो, वेल्ड संरचनाको असमान मेकानिकल गुणहरू, र जटिल वेल्डिङ गुणस्तर नियन्त्रण। औद्योगिक-ग्रेड लेजरहरूको आउटपुट पावर बिस्तारै बढ्दै जाँदा, उच्च-शक्ति लेजर-आर्क हाइब्रिड वेल्डिङ प्रविधि द्रुत रूपमा विकास हुनेछ, र नयाँ लेजर हाइब्रिड वेल्डिङ प्रविधिहरूको विभिन्न प्रकारहरू देखा पर्नेछ। स्थानीयकरण, ठूलो मात्रा र बौद्धिककरण भविष्यमा उच्च-शक्ति लेजर वेल्डिंग उपकरणको विकासमा महत्त्वपूर्ण प्रवृत्ति हुनेछ।