Сварка – это широкий метод соединения различных материалов. Технология охватывает множество типов, включая электронно-лучевую, лазерную, дуговую и газовую сварку. Помимо этих видов разработана гибридная лазерная сварка, сочетающая в себе преимущества лазерной и дуговой сварки.
В этом сообщении блога будет рассмотрена гибридная лазерная сварка и ее применение. Вы также узнаете о различиях между гибридной лазерной сваркой и традиционными методами сварки. Итак, начнем.
Что такое гибридная лазерная сварка?
Гибридная лазерная сварка — это уникальный тип сварки, в котором используется как лазерная, так и дуговая сварка. Первоначально лазерная машина производит сфокусированный лазерный луч высокой интенсивности. Когда лазерный луч попадает на поверхность заготовки, он испаряет материал, создавая паровую полость. Паровая камера называется замочной скважиной. Это способствует глубокому провару сварного шва.
Плотность потока энергии при дуговой сварке создает широкую направленность. Дуговая сварка обеспечивает дополнительное тепло и присадочный материал для улучшения качества сварного шва. По данным ResearchGate, дуговая сварка выступает в качестве вспомогательного источника тепла при гибридной лазерной сварке.
Лазерная и дуговая сварка укрепляет зону сварного шва и облегчает процесс сварки. Сочетание лазерной сварки с традиционными методами дуговой сварки помогает сварщикам преодолеть ограничения каждой технологии. Кроме того, он обеспечивает более высокую скорость сварки, чем другие технологии сварки.
Виды гибридной лазерной сварки
Существует несколько типов гибридной лазерной сварки, в зависимости от используемой дуговой сварки. Ниже приведены распространенные типы гибридной лазерной сварки:
1. Лазерная сварка MIG
По данным ScienceDirect, гибридная лазерная сварка сочетает в себе лазерную сварку и технологию сварки металла в инертном газе (MIG). Высокоэнергетический лазерный луч создает источник тепла, который помогает создавать глубокие сварные швы.
Сварка MIG — это тип газовой дуговой сварки (GMAW), при которой одновременно создается дуга между заготовкой и проволочным электродом. Он обеспечивает присадочный материал для процесса сварки и улучшает сварку, уменьшая вероятность пористости. Выпуск защитного газа также помогает защитить сварной шов от потенциальных загрязнений.
2. Лазерно-плазменная дуговая сварка.
Эта гибридная лазерная сварка включает в себя интеграцию плазменной дуговой и лазерной сварки. Плазменная дуга использует ионизированный газ для создания сварочной дуги высокой энергии. Высокоэнергетическая плазма нагревает заготовку, позволяя лазерному лучу проникнуть в материал.
Плазменная дуга в этой гибридной сварке позволяет лучше контролировать подвод тепла и повышает стабильность сварочной ванны. Эта технология очень эффективна для сварки тонких листов и разнородных материалов, где требуется контролируемое тепловложение.
3. Лазерная MAG-сварка
Технология предполагает лазерную сварку и сварку металлов в активных газах (МАГ). Как и при сварке MIG, для создания дуги используется проволока и заготовка. Однако при сварке MAG используется активный защитный газ.
По данным TWI, MAG использует смесь углерода, кислорода и аргона. Использование активного защитного газа помогает удалить оксиды в процессе сварки, предотвращая тем самым загрязнение. Лазерная сварка производит интенсивный лазерный луч с высокой входной энергией, что приводит к глубоким сварным швам. Сочетание лазера и MAG обеспечивает эффективную сварку с глубоким проплавлением с минимальным подводом тепла.
4. Лазерная сварка TIG.
Эта гибридная сварка объединяет технологию сварки в инертном газе (TIG) и методы лазерной сварки. Согласно Википедии, при сварке TIG используются вольфрамовые электроды. В процессе сварки не расходуется вольфрам. Вместо этого для завершения сварного шва используется присадочный материал.
Инертный защитный газ защищает сварной шов от загрязнения и окисления. Обычно в качестве инертных газов используются гелий или аргон. Сочетание лазера и TIG поможет вам увеличить скорость сварки и повысить производительность. Эта гибридная сварка также улучшает качество соединений, что делает ее подходящей для отраслей, требующих высококачественных сварных швов.
Технологические преимущества лазерной гибридной сварки
Гибридная сварка — это полезный процесс, в котором используются характеристики дуговой и лазерной сварки. Это также позволяет преодолеть ограничения обоих типов сварки, помогая улучшить конечный продукт. Вот некоторые преимущества лазерной гибридной сварки:
1. Увеличьте скорость сварки.
Гибридная сварка сочетает в себе преимущества лазерной сварки и традиционных методов сварки и увеличивает скорость сварки. Лазерная машина генерирует высокоэнергетический интенсивный лазерный луч в качестве источника тепла для мгновенного испарения материала. Дуговая сварка требует дополнительного подвода тепла, что увеличивает скорость плавления и наплавки.
Гибридный процесс обеспечивает более быстрые и прочные сварные швы. Это увеличивает общую производительность сварочного процесса, делая его эффективным процессом для крупносерийного производства.
2. Улучшить толерантность
Сварной зазор является важным аспектом сварочного процесса и влияет на качество сварного соединения. Зазоры в стыках часто ухудшают сварные швы, что приводит к дефектам и разрушению соединений.
Использование гибридной сварки может улучшить допуски на зазоры в соединениях. Тепловложение лазерного луча в сочетании с теплом дуговой сварки предотвращает отклонения конфигурации соединения в процессе сварки.
Гибридная сварка обеспечивает более качественный сварной шов, в 2–3 раза более прочный, чем лазерная сварка. Улучшенные допуски гибридной лазерной дуговой сварки сводят к минимуму деформацию после сварки, что делает ее универсальным выбором для отраслей, где требуется более высокая точность.
3. Увеличение глубины проникновения за один проход.
Гибридная лазерно-дуговая сварка также позволяет увеличить проплавление за проход. Интенсивная и сфокусированная энергия, создаваемая лазерным лучом, помогает глубоко проникнуть в материал.
Лазерный луч вместе с дуговой сваркой позволяет глубже проникнуть в стык. Высокая энергия обоих методов сварки в сочетании создает интенсивный источник тепла, который увеличивает глубину провара за один проход. Эта функция необходима для производств, связанных со сваркой более толстых материалов. Это также помогает укрепить сварной шов, делая его более прочным и устойчивым к нагрузкам.
4. Улучшите качество сварки.
Качество сварки имеет решающее значение для каждой отрасли. Также существует потребность в производстве долговечных продуктов. Однако создание качественных сварных швов является сложной задачей из-за сложности и возможных дефектов сварочного процесса.
Гибридная лазерная сварка предлагает удобный способ улучшить качество сварки. Лазерная сварка дает вам точный контроль над процессом сварки. Это дает вам узкий сварной шов, что позволяет минимизировать деформацию. Синергический эффект технологий лазерной и дуговой сварки снижает риск образования пор и деформаций сварного шва. Это позволяет добиться высококачественных сварных швов с минимальными дефектами.
