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碟片激光器混合焊接的管道應用

時間:2014-10-15 10:35來源:激光制造商情作者:yeyan 點擊:
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摘要:漢諾威激光中心材料處理專家稱,一種混合激光焊接新方法有望在未來為厚的鋼和鋁實現更快的焊接。

關鍵字:混合焊接,碟片激光器,激光材料加工

  漢諾威激光中心材料處理專家稱,一種混合激光焊接新方法有望在未來為厚的鋼和鋁實現更快的焊接。

  使用的是16千瓦的碟片激光器結合氣體保護弧焊(GMAW ),這個隸屬工業激光應用中心的團隊聲稱它能夠焊接厚的金屬樣品和板材,材質可以是鋁合金或鋼,焊接速度比傳統的GMAW快12倍。

  該人士認為,這一方法一旦完全開發應用,可以大幅縮短加工時間,并降低液化氣罐和管道的生產成本。

  漢諾威激光中心專門從事材料連接和金屬切割的科學家,聲稱混合工藝可用于單面的、零缺陷的鋁板焊接厚度達12毫米,鋼板厚度達23毫米。

  創新的工藝不僅速度極快,而且與具有多層GMAW加工的傳統方法相比,焊縫的幾何形狀很窄,填充材料消耗是相當低的。12毫米厚的板材,材質是鋁合金EN AW 6082 T6,其結果經過標準測量之后,焊縫雜質達到了最小水平。根據評估小組透露,焊接速度為鋁合金板每分鐘6米,鋼板每分鐘1.5米。

  該混合技術集成了一個掃描振鏡,能夠切換激光束的長度方向或交叉方式,并且可以彌合達0.5毫米的縫隙, LZH說:“工程師們也已經能夠焊接厚度高達23毫米的鋼板,單層焊接速度每分鐘1.5米”。

碟片激光器混合焊接的管道應用

  結合了多重優點的混合焊接

  采用氣體保護弧焊連接厚度為30毫米的鋼板,需要一個所謂的“定位焊”和大約六個填料層。相比較而言,混合焊接的方法只需要兩到三個填料層,其中,第一層是使用激光GMAW組合完成的。

  這個步驟也取代了定位焊和第一至四層采用常規GMAW焊接的做法。在此之后的步驟中,板材只需要一兩次GMAW加工過程,這意味著,采用混合方法焊接1.5米長的工件只需要短短一分鐘,而傳統的GMAW方法則需要十二分鐘。

  混合焊接的主要優點來自于氣體保護弧焊和激光之間的協同作用。LZH解釋,當它們結合時,激光被耦合到由氣體保護焊產生的填充材料的熔融池。這種填料由電弧熔化,它會吸收激光能量,然后將其轉移到板材之間的焊接區。“激光束和電弧互相穩定,使實現相對較高的焊接速度成為可能。

  這一研究是“ HYBRILAS”的一部分,由德國聯邦教育與研究部(BMBF)和幾個激光材料加工相關的研究所負責。目標是開發一個混合焊接的方法,實現對重鋼板(定義為厚度超過20毫米)和鋁板材(定義為厚度高達15毫米)的進行焊接。

  “這種新的制造方法的可以在一次性焊接操作中實現更厚板材的焊接,以及在施工中增加自由度。另外的目標是生產時間和填充材料的減少。”

  然而,混合焊接方法并不是環境惡劣的重工業應用的唯一選擇,光纖激光器公司IPG光子此前曾表示,俄羅斯的客戶已經使用了其系統用于管道焊接。

  據HYBRILAS項目背景,這個發展項目的下一個步驟,應該看到在實驗中使用這一方法能夠實現的最大板材焊接厚度,并且由此決定發展出一系列的適用焊接頭。

  HYBRILAS項目的合作伙伴除了LZH ,還包括工業激光和光學測量公司Precitec,以及EWM高科技焊接公司、梅塞爾集團等。

碟片激光器混合焊接的管道應用

  鋁合金深焊接

【光粒網綜合報道】( 責任編輯:yeyan )
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