Заваряването е широка техника за свързване на различни материали. Технологията обхваща много видове, включително електронно лъчево, лазерно, дъгово и газово заваряване. В допълнение към тези видове е разработено хибридно лазерно заваряване, съчетаващо предимствата на лазерното заваряване и електродъговото заваряване.
Тази публикация в блога ще изследва хибридното лазерно заваряване и неговите приложения. Ще научите и за разликите между хибридното лазерно заваряване и традиционните техники за заваряване. И така, да започваме.
Какво е хибридно лазерно заваряване?
Хибридното лазерно заваряване е уникален тип заваряване, който използва както лазерно, така и дъгово заваряване. Първоначално лазерната машина произвежда фокусиран лазерен лъч с висока интензивност. Когато лазерният лъч удари повърхността на детайла, той изпарява материала, създавайки кухина за пара. Парната камера се нарича ключалка. Улеснява дълбокото проникване на заваръчния шев.
Плътността на енергийния поток при електродъгово заваряване създава широк фокус. Дъговото заваряване осигурява допълнителна топлина и добавъчен материал за подобряване на качеството на заварката. Според ResearchGate електродъговото заваряване действа като допълнителен източник на топлина при хибридно лазерно заваряване.
Лазерното и електродъгово заваряване укрепва зоната на заваръчния шев и улеснява процеса на заваряване. Комбинирането на лазерно заваряване с традиционните методи за електродъгово заваряване помага на заварчиците да преодолеят ограниченията на всяка технология. Освен това осигурява по-добра скорост на заваряване в сравнение с други заваръчни технологии.
Видове хибридно лазерно заваряване
Има няколко вида хибридно лазерно заваряване в зависимост от електродъговото заваряване, което използвате. Следните са често срещаните видове хибридно лазерно заваряване:
1. Лазерно-MIG заваряване
Според ScienceDirect, хибридното лазерно заваряване съчетава лазерно заваряване с технология за заваряване с метален инертен газ (MIG). Високоенергиен лазерен лъч създава източник на топлина, който помага за създаването на дълбоки заварки.
MIG заваряването е вид газово електродъгово заваряване (GMAW), което едновременно произвежда дъга между детайла и теления електрод. Осигурява добавъчен материал за процеса на заваряване и подобрява заваряването чрез намаляване на вероятността от порьозност. Освобождаването на защитен газ също помага за защита на заваръчния шев от потенциални замърсители.
2. Лазерно плазмено заваряване
Това хибридно лазерно заваряване включва интегриране на плазмена дъга и лазерно заваряване. Плазмените дъги използват йонизиран газ за създаване на високоенергийна заваръчна дъга. Високоенергийната плазма нагрява детайла, позволявайки на лазерния лъч да проникне в материала.
Плазмената дъга в това хибридно заваряване позволява по-добър контрол на входящата топлина и подобрена стабилност на заваръчната вана. Тази технология е много ефективна за заваряване на тънки листове и различни материали, където се изисква контролирано подаване на топлина.
3. Лазерно MAG заваряване
Технологията включва лазерно заваряване и заваряване на метали с активен газ (MAG). Подобно на MIG заваряването, то използва тел и детайл за създаване на дъга. MAG заваряването обаче включва активен защитен газ.
Според TWI, MAG използва смес от въглерод, кислород и аргон. Използването на активен защитен газ помага за отстраняването на оксидите по време на процеса на заваряване, като по този начин предотвратява замърсяването. Лазерното заваряване произвежда интензивен лазерен лъч за производство на висока входяща енергия, което води до дълбоки заварки. Комбинацията от лазер и MAG позволява ефективно заваряване с дълбоко проникване с минимално влагане на топлина.
4. Лазерно ВИГ заваряване
Това хибридно заваряване интегрира технология за заваряване с волфрамов инертен газ (TIG) и методи за лазерно заваряване. Според Wikipedia, TIG заваряването използва волфрамови електроди. Процесът на заваряване не консумира волфрам. Вместо това се използва добавъчен материал за завършване на заваръчния шев.
Инертният защитен газ предпазва заваръчния шев от замърсяване и окисление. Обикновено хелий или аргон се използват като инертни газове. Комбинацията от лазер и TIG може да ви помогне да увеличите скоростта на заваряване и да увеличите производителността. Това хибридно заваряване също подобрява качеството на фугите, което го прави подходящо за индустрии, които изискват заварки от висок клас.
Предимства на процеса на лазерно хибридно заваряване
Хибридното заваряване е полезен процес, който използва характеристиките на електродъговото и лазерното заваряване. Той също така ви позволява да преодолеете ограниченията и на двата вида заваряване, помагайки за подобряване на крайния продукт. Ето някои от предимствата на лазерното хибридно заваряване:
1. Увеличете скоростта на заваряване
Хибридното заваряване съчетава предимствата на лазерното заваряване и традиционните методи на заваряване и увеличава скоростта на заваряване. Лазерната машина генерира високоенергиен, интензивен лазерен лъч като източник на топлина за незабавно изпаряване на материала. Дъговото заваряване изисква допълнителна топлина, което увеличава скоростта на топене и отлагане.
Хибридният процес произвежда по-бързи и по-здрави заварки. Повишава общата производителност на процеса на заваряване, което го прави ефективен процес за производство в голям обем.
2. Подобрете толерантността
Междината на съединението е важен аспект от процеса на заваряване и влияе върху качеството на заварената връзка. Междините на ставите често влошават заварките, което води до дефекти и повреда на ставите.
Използването на хибридно заваряване може да подобри допустимите отклонения на фугите. Входящата топлина на лазерния лъч, комбинирана с топлината на електродъгово заваряване, предотвратява отклонения в конфигурацията на съединението по време на процеса на заваряване.
Хибридното заваряване ви дава по-добро заваряване 2 до 3 пъти по-устойчиво от лазерното заваряване. Подобрените толеранси на хибридното лазерно дъгово заваряване минимизират изкривяването след заваряване, което го прави универсален избор за индустрии, които изискват по-голяма прецизност.
3. Увеличете дълбочината на проникване при едно преминаване
Хибридното лазерно дъгово заваряване също ви позволява да увеличите проникването на проход. Интензивната и фокусирана енергия, произведена от лазерния лъч, помага да проникне дълбоко в материала.
Лазерният лъч, заедно с електродъговото заваряване, позволява по-дълбоко проникване във връзката. Високата енергия на двете заваръчни техники в комбинация създава интензивен източник на топлина, който увеличава дълбочината на проникване с едно минаване. Тази функция е необходима за отрасли, които включват заваряване на по-дебели материали. Той също така помага за укрепване на заваръчния шев, което го прави по-издръжлив и устойчив на напрежение.
4. Подобрете качеството на заваряване
Качеството на заваряване е от решаващо значение за всяка индустрия. Освен това има нужда да се правят дълготрайни продукти. Създаването на висококачествени заварки обаче е трудна задача поради сложността и потенциалните дефекти на процеса на заваряване.
Хибридното лазерно заваряване предлага удобен начин за подобряване на качеството на заварката. Лазерното заваряване ви дава прецизен контрол върху процеса на заваряване. Той ви дава тесен заваръчен шев, което ви позволява да минимизирате изкривяването. Синергичният ефект на технологиите за лазерно и дъгово заваряване намалява риска от порьозност и деформация в заваръчния шев. Позволява ви да постигнете висококачествени заварки с минимални дефекти.
