Im heutigen Schienenverkehr, im Schiffbau und in anderen Industriezweigen besteht ein zunehmender Bedarf für das Schweißen von Stahlblechen mittlerer und großer Dicke. Die Schweißtechnik ist eine Schlüsseltechnologie in der Schiffsbearbeitung und -herstellung sowie der Entwicklung der Schiffbauindustrie. Die Arbeitsstunden beim Schweißen machen etwa 30 bis 40 % der gesamten Arbeitsstunden im Schiffbau aus.
Die Effizienz der Schweißproduktion und die Schweißqualität wirken sich direkt auf den Produktionszyklus, die Kosten und die Rumpfqualität der Schiffsverarbeitung und -herstellung aus. Daher ist eine optimierte Schweißmethode erforderlich.
Das Laser-Lichtbogen-Hybridschweißen entsteht als Reaktion auf die Bedürfnisse
Als neue Schweißtechnologie nutzt das Laser-Lichtbogen-Hybridschweißen Laser und Lichtbogen als duale Wärmequellen, die gleichzeitig auf dasselbe Schmelzbad einwirken, um einen lasergeführten und stabilen Lichtbogen zu bilden. Der Lichtbogen verbessert die Laserabsorptionsrate des Metalls und verbessert die Übertragung und Brückenbildung geschmolzener Tröpfchen. Ein leistungsfähiges Schweißverfahren, das die Vorteile des Laserschweißens und des Lichtbogenschweißens voll ausschöpft und deren jeweilige Nachteile ausgleicht. Insbesondere beim Schweißen von Materialien mittlerer und großer Dicke bietet die Hybridschweißtechnik größere Vorteile. Weil herkömmliche Schweißmethoden Mängel aufweisen, wie z. B. geringe Verbindungsfestigkeit, geringer Wirkungsgrad, starke Verformung und hoher Verbrauch an Schweißmaterialien; und das Einzellaserschweißen weist auch einige Mängel auf, wie z. B. hohe Anforderungen an den Verbindungsmontageprozess und durch die Laserleistung eingeschränkte Schweißmöglichkeiten. Groß, schlechte Überbrückungsfähigkeit, starke Unterschneidung der Schweißnähte usw.
Als neues Schweißverfahren weist das Laser-Lichtbogen-Hybridschweißen die folgenden drei wesentlichen Merkmale auf:
1) Verbessern Sie die Energieausnutzung, erhöhen Sie die Eindringtiefe der Schweißnaht und die Schweißgeschwindigkeit;
2) Reduzierung der Anforderungen an die Werkstückmontage;
3) Verbesserung der Schweißqualität und Verbesserung der Schweißnahtbildung;
Beim Laser-Lichtbogen-Hybridschweißen kann 1+1>2 erreicht werden
Es gibt viele Formen des Laser-Lichtbogen-Hybridschweißens, einschließlich Laser-MAG/MIG-Hybridschweißen, Laser-WIG-Hybridschweißen, Laser-Plasma-Lichtbogen-Hybridschweißen usw. Zu den in dieser Phase am häufigsten verwendeten Laserlichtquellen zählen unter anderem Faserlaser und Halbleiterlaser. Zum Beispiel Raycus-Endlosfaserlaser 4000 W, 6000 W und Faserausgangs-Halbleiterlaser 4000 W.
Das Laser-MAG-Hybridschweißen verfügt über zwei Schweißwärmequellen, nämlich Laser und MAG-Lichtbogen. Bei Verwendung als separate Wärmequelle zum Schweißen kann ein effektives Schmelzbad gebildet werden, die Eigenschaften des Schmelzbades sind jedoch unterschiedlich: Die Eigenschaften des Laserschweiß-Schmelzbades sind „tief und schmal“, die Öffnungsfläche ist klein und die Tiefe ist groß, was der Bildung der Schweißnaht nicht förderlich ist; Das Schmelzbad des MAG-Lichtbogenschweißens zeichnet sich dadurch aus, dass es „flach und breit“ ist, die Öffnungsfläche groß und die Tiefe gering ist, was die Bildung der Schweißnaht begünstigt und eine starke Brückenbildungsfähigkeit aufweist.
Beim Laser-MAG- Verbundschweißverfahren wirken zwei Wärmequellen gleichzeitig auf das Grundmaterial. Es besteht eine gegenseitige Beeinflussung zwischen den beiden Wärmequellen und es gibt auch eine gegenseitige Beeinflussung zwischen den beiden Schmelzbädern, die schließlich ein neues zusammengesetztes Schmelzbad bilden. Dieses zusammengesetzte Schmelzbad weist sowohl die „große Tiefe“ des Laser-Schmelzbades als auch die „große Fläche“ des Lichtbogen-Schmelzbades auf. Dieses zusammengesetzte Schmelzbad hat eine große Tiefe, eine gute Schweißnahtbildung und eine starke Brückenbildungsfähigkeit. Gleichzeitig erfolgt aufgrund des MAG-Lichtbogenschweißens eine Schweißdrahtfüllung und die Art des Schweißdrahtes kann ausgewählt werden, sodass entsprechend den Leistungsmängeln des Grundmaterials selbst der geeignete Schweißdraht ausgewählt und hinzugefügt werden kann Schweißprozess, wodurch die Rissbeständigkeit, Ermüdungsbeständigkeit und Korrosionsbeständigkeit der Schweißnaht auf Mikroebene verbessert werden. , Verschleißfestigkeit und andere Aspekte, um gezielte Verbesserungen durchzuführen. Darüber hinaus wirken während des gesamten Schweißprozesses zwei Wärmequellen auf das Grundmaterial ein. Durch die gegenseitige Beeinflussung kann die Eindringtiefe erhöht und der Effekt „1+1>2“ erzielt werden. Daher liegt der einzige Schmelzpunkt des Laser-Lichtbogen-Hybridschweißens bei Die Durchdringungskapazität wird erheblich verbessert. Schließlich kann mit dem Laser-Lichtbogen-Hybridschweißen ein Stapelschweißen in mehreren Durchgängen und das Schweißen von Materialien mit großer Dicke erreicht werden, und die Schmelzfähigkeit der oberen und unteren Schweißnähte und Seitenwände ist aufgrund des Lichtbogens sehr stark.
Mit der Entwicklung der Laser-Lichtbogen-Hybridschweißtechnologie wird ihr Anwendungsbereich immer umfangreicher, insbesondere im Ausland, seltener jedoch bei inländischen Anwendungen. Es hat breite Perspektiven. Seine Hauptanwendungsgebiete sind wie folgt:
01.Schiffbau
Unter allen Fertigungsindustrien ist der Schiffbau der größte Nutznießer der Laser-Lichtbogen-Hybridschweißtechnologie. Um ihre Vorteile in der Schiffbauindustrie mit hoher Wertschöpfung aufrechtzuerhalten, haben einige europäische Werften die Laser-Lichtbogen-Hybridschweißtechnologie weithin eingeführt, die die Schweißqualität und Produktionseffizienz bei Dickblechschweißanwendungen erheblich verbessert hat. Typisch und repräsentativ ist, dass die Meyer Werft in Deutschland das Laser-Lichtbogen-Hybridschweißverfahren für das Schiffsschweißen eingeführt hat.
02.Autoindustrie
Deutschland übernahm die Vorreiterrolle bei der Anwendung der Laser-Lichtbogen-Hybridschweißtechnik bei der Verbindungsherstellung von Automobiltüren, Seitenwänden und anderen Bauteilen. Der Gelehrte Graf T und andere berichteten auf dem Internationalen Automobilschweißforum „Anwendung des Laser-Hybridschweißens in Volkswagen- und Audi-Autos [C]“. Berichten zufolge gibt es 66 Schweißnähte an der Vordertür der Volkswagen Phaeton-Limousine mit einer Gesamtlänge von 4,98 m, einschließlich 48 Laser-Lichtbogen-Verbundschweißnähten; Die gesamte Verbundschweißlänge des Karosserierahmens der Audi A8-Limousine beträgt 4,5 m.
Fahrzeuge mit neuer Energie boomen, und das Herzstück ihrer Leistung ist die Power-Batterie. Um das Gesamtgewicht des Fahrzeugs zu reduzieren, bestehen die Leistungsbatterieträger im Allgemeinen aus einer Aluminiumlegierung. Die Tabletts werden zusammengebaut und verschweißt, und jedes Tablett verfügt über Dutzende Schweißnähte. , und die Anforderungen an die Schweißnahtfestigkeit sind hoch und die Anforderungen an die Schweißeffizienz sind hoch. Herkömmliches Lichtbogenschweißen und konventionelles Laserschweißen können die Anforderungen nur schwer erfüllen, und das Laser-Lichtbogen-Hybridschweißen ist eine Verbindungsmethode, die die Anforderungen sehr gut erfüllt.
03.Petrochemische Industrie
Untersuchungen zum Laser-MAG-Lichtbogen-Hybridschweißverfahren von Öltransportpipelines ergaben, dass das Laser-Lichtbogen-Hybridschweißen im Vergleich zur alleinigen Verwendung des Lasers als Wärmequelle nach dem Schweißen die Eindringtiefe und das Schweißen um 20 % erhöhen kann Der Prozess ist bei geringer Spritzermenge stabiler. Die Naht ist gut geformt, weist ein gutes Verhältnis von Schmelze zu Breite auf und weist keine Schweißfehler wie Hinterschneidungen oder mangelnde Verschmelzung auf. Nach dem Schweißen werden die Poren durch Röntgeninspektion innerhalb eines bestimmten Bereichs kontrolliert, was keinen Einfluss auf die Qualität der Schweißverbindung hat und den technischen Anforderungen entspricht.
Das Laser-MIG-Hybridschweißen wird zum Schweißen von Öltanks eingesetzt. Durch den Zusatz von Laser wird die Eindringtiefe der Schweißnaht deutlich verbessert, so dass einseitiges Schweißen durchgeführt werden kann und die durch doppelseitiges Schweißen verursachten Unannehmlichkeiten vermieden werden. Nicht nur die Qualität der Schweißnähte wurde verbessert, sondern es wurden auch große Durchbrüche bei der Verbesserung der Schweißeffizienz und der Produktionskapazität erzielt. Derzeit ist das Laser-Lichtbogen-Hybridschweißen in der deutschen Öltankindustrie weit verbreitet.
04.Luft- und Raumfahrtbereich
Im Luft- und Raumfahrtbereich wird die Laser-MIG/MAG-Lichtbogen-Hybridschweißtechnologie auch beim Schweißen von mitteldicken Blechen und hochfestem Stahl eingesetzt, wodurch ein 7 mm dickes 3CrMnSiA-Laser-MAG-Lichtbogen-Hybridschweißen ohne Vorwärmen erreicht wird, was die Kosten erheblich reduziert Arbeitsintensität der Arbeitnehmer und verbesserte Effizienz der Schweißproduktion.
