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激光--電弧復合加工焊接技術的優(yōu)點

日期:2009-01-21 00:00:00     瀏覽:387    來源:廣州特種行業(yè)培訓網(wǎng)
      激光 — 電弧復復合加工時,激光產(chǎn)生的等離子體有利于電弧的穩(wěn)定;復合加工可提高加工效率;可提高焊接性差的材料諸如鋁合金、雙相鋼等的焊接性;可增加焊接的穩(wěn)定性和可靠性;通常,激光加絲焊是很敏感的,通過與電弧的復合,則變的容易而可靠。 

    激光 — 電弧復合主要是激光與TIG、Plasma以及GMA。通過激光與電弧的相互影響,可克服每一種方法自身的不足,進而產(chǎn)生良好的復合效應。  
    GMA (GAS Metal Arc)成本低,使用填絲,適用性強,缺點是熔深淺、焊速低、工件承受熱載荷大。
激光焊可形成深而窄的焊縫,焊速高、熱輸入低,但投資高,對工件制備精度要求高,對鋁等材料的適應性差。Laser-GMA的復合效應表現(xiàn)在:電弧增加了對間隙的橋接性(Ability of gap bridging),其原因有二:一是填充焊絲,二是電弧加熱范圍較寬;電弧功率決定焊縫頂部寬度;激光產(chǎn)生的等離子體減小了電弧引燃和維持的阻力,使電弧更穩(wěn)定;激光功率決定了焊縫的深度;更進一步講,復合導致了效率增加以及焊接適應性的增強。  

    激光 — 電弧復合在1970年就已提出,然而,穩(wěn)定的加工直至近幾年才出現(xiàn),這主要得益于激光技術以及弧焊設備的發(fā)展,尤其是激光功率和電流控制技術的提高。  
 激光電弧復合對焊接效率的提高十分顯著。這主要基于兩種效應,一是較高的能量密度導致了較高的焊接速度,工件對流損失減??;二是兩熱源相互作用的疊加效應。焊接鋼時,激光等離子體使電弧更穩(wěn)定,同時,電弧也進入熔池小孔,減小了能量的損失;焊接鋁時,由于疊加效應幾乎與激光波長無關,其物理機制和特性尚待進一步研究。  
    Laser-TIG Hybrid可顯著增加焊速,約為TIG焊接時的2倍;鎢極燒損也大大減小,壽命增加;坡口夾角亦減小焊縫面積與激光焊時相近。阿亨*弗朗和費激光技術研制了—種激光雙弧復合焊接(HyDRA-Hybrid Welding With Double Rapid Arc),與激光單弧復合焊相比,焊接速度可增加約三分之一,線能量減小25% 。  

    英國Conventry*現(xiàn)代連接中心(Centre f Advanced Joining)亦有Laser-plasma復合焊接的報導(PALW-Plasma Arc augmented Laser Welding)。其優(yōu)點是:提高焊接速度和熔深;由于電弧加熱,金屬溫度升高,降低了金屬對激光的反射率,增加了對光能的吸收。在小功率CO2激光試驗基礎上,還要在12000W CO2激光以及光纖傳輸?shù)?kW YAG激光器上進行,并為機器人進行PALW打基礎.
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