Výzkum technologie laserového obloukového svařování kompozitních materiálů pro tupé svařování T-spojů středně silných plechů o tloušťce 10 mm

Lodní průmysl je důležitým pilířovým odvětvím země. V tomto odvětví je svařování spojů důležitým projektem, z nichž spoje typu T tvoří téměř 70 %. Tradiční spoje typu T se obvykle provádějí obloukovým svařováním, ale tato metoda má určité problémy, které nelze ignorovat, jako je nepřesné tvarování, nízká účinnost svařování, velká tepelně ovlivněná oblast a relativně mělké svary. Technologie kompozitního svařování laserem a elektrickým obloukem si díky své vysoké hustotě energie získala velkou pozornost. Má výhody, jako je nízký tepelný příkon, vysoká rychlost svařování, velký poměr hloubky k šířce svaru, úzká tepelně ovlivněná zóna a malá deformace svaru. Použití technologie kompozitního svařování laserem a elektrickým obloukem pro svařování spojů typu T umožňuje dosáhnout efektivních a esteticky příjemných výsledků s menší deformací svaru a vynikajícími mechanickými vlastnostmi svarových spojů. Zároveň jsou mechanické vlastnosti svarových spojů také lepší.

Technologie laserového obloukového svařování kompozitních materiálů

Proces svařování:

Čištění obrobku: Vzhledem k tomu, že během svařování se do svaru mohou dostat oxidové filmy a skvrny, aby se zabránilo narušení svařovacího účinku, povrchové oxidové filmy svarů se před montáží obrousí úhlovou bruskou a obrobky se očistí a vysuší bezvodým ethanolem, aby se odstranily olejové skvrny z povrchu obrobku.

Upínání obrobku: Pomocí speciálně navržených přípravků se dva obrobky sestaví pod úhlem 90° a vytvoří tak experimentální obrobek. Dvě zkušební desky se nazývají plochá deska a svislá deska.

Tvar drážky: Pokud spoj typu T nemá drážku, svar nebude mít podříznuté vady, což také snižuje náklady na zpracování a zvyšuje efektivitu výroby; pokud je drážka otevřena, svar s drážkou bude podříznutý díky dodatečnému prostoru pro vyplnění.

Úhel sklonu laserového paprsku a panelu: Úhel laserového paprsku k panelu má vliv na průvar svaru. Vhodný úhel sklonu zvětší průvar svaru, takže panel a pás pásu se mohou dobře svařit v kořeni svaru.

Procesní parametry: Výkon laseru: 9 kW; rychlost podávání drátu: 10 m/min; rychlost svařování: 70 cm/min; navíc boční foukací plyn a jeho proudění mají vliv na proces svařování.

Vliv technologie laserového obloukového svařování kompozitních materiálů na spoje typu T:

(1) Kvalita svařování: Technologie laserového a elektrického obloukového svařování kompozitních materiálů dokáže zajistit vysokou hustotu energie, díky čemuž je svařovací proces hlubší a koncentrovanější. To pomáhá dosáhnout hlubokého provaření svaru, a tím zlepšit kvalitu a pevnost svaru. U spojů typu T má kvalita svaru přímý vliv na pevnost a stabilitu celé konstrukce.

(2) Vysoká účinnost a přesnost: Technologie laserového a elektrického obloukového svařování kompozitních materiálů se vyznačuje vysokou účinností a přesným řízením. Při svařování spojů typu T může vysoká účinnost rychlosti svařování a přesné řízení svařování zajistit konzistenci kvality svařování a zároveň zlepšit efektivitu výroby.

(3) Redukce tepelně ovlivněné zóny: Vysoká hustota energie laserového svařování pomáhá zmenšit tepelně ovlivněnou zónu, tj. oblast zahřívanou během svařovacího procesu. Redukce tepelně ovlivněné zóny může snížit tepelnou deformaci materiálu, a tím zlepšit geometrickou přesnost spoje.

(4) Řízení tvaru svaru: Tato technologie svařování umožňuje přesněji řídit tvar svaru, což znamená, že spojovací části příčného a podélného nosníku lze lépe ovládat a zajistit, aby tvar svaru splňoval konstrukční požadavky.

Stručně řečeno, technologie laserového obloukového svařování kompozitních materiálů má výhody při výrobě spojů typu T, může zlepšit kvalitu svařování, efektivitu zpracování a snížit tepelně ovlivněnou zónu a je široce používána ve strojírenské výrobě.


Čas zveřejnění: 30. května 2025