朱有坤 王欽偉 游江 秦川
摘 要:在時代的發(fā)展與進步過程中,各種技術(shù)手段在不斷的發(fā)展,焊接技術(shù)在工業(yè)以及能源等領(lǐng)域中有著廣泛的應(yīng)用。而激光復(fù)合焊接是一種基于傳統(tǒng)焊接方式上融合激光技術(shù)的技術(shù)手段,激光焊接功率密度相對較大,其作用區(qū)域相對較小,焊接速度相對較快,而電弧焊接焊接速度相對較慢,能量密度相對較低,將激光與電弧焊接金融和,形成負荷焊接,綜合了激光焊接以及電弧焊的優(yōu)點,可以提升焊接質(zhì)量。對此,文章主要對激光復(fù)合焊接進行了簡單的分析論述,分析了激光復(fù)合焊接技術(shù)的發(fā)展歷史、激光復(fù)合焊接技術(shù)特點;對激光復(fù)合焊接技術(shù)工藝進行了研究分析,對技術(shù)工藝以及工藝技術(shù)機理進行了簡單的論述,概述了激光復(fù)合焊接技術(shù)應(yīng)用情況。
關(guān)鍵詞:激光復(fù)合焊接技術(shù);分析;方式
人們的生活水平在不斷的提升,而激光復(fù)合焊接技術(shù)也得到了充分的發(fā)展,這對焊接技術(shù)的發(fā)展提出了嚴格的要求。低成本、高效率是今后焊接技術(shù)發(fā)展的主要趨勢,而激光復(fù)合焊接技術(shù)則可以降低成本,提升工作效率,是一種較為有效的焊接技術(shù)手段。
一、激光復(fù)合焊接技術(shù)概述
(一)激光復(fù)合焊接技術(shù)發(fā)展歷史
激光復(fù)合焊接技術(shù)在上個世紀七十年代中出現(xiàn),將激光與電弧焊接進行融合,不僅僅可以凸顯電弧焊的優(yōu)勢,也可以彌補傳統(tǒng)焊接模式的問題與不足。而將電弧焊與激光焊進行有效融合,可以充分的凸顯兩種焊接技術(shù)的優(yōu)勢,可以提升焊接的質(zhì)量與效果。
激光復(fù)合焊接技術(shù)融合了激光以及電弧兩種技術(shù)的優(yōu)勢。激光與電弧兩個獨立熱源其具有自己的優(yōu)點,激光熱源具有高能量密度、優(yōu)秀的指向性以及透明介質(zhì)傳到的特征;電弧等離子則具有較高的熱電轉(zhuǎn)化效率。
應(yīng)用設(shè)備的運行成本相對較為低廉、技術(shù)發(fā)展較為成熟,可以有效的避免金屬材料在激光焊接中因為高反射率導(dǎo)致的激光能量損失等問題,降低了激光設(shè)備的投入成本,有效的避免了電-光轉(zhuǎn)化效率較低的特征,也有效的控制了電弧熱源的低能量密度以及高速移動過程中放電穩(wěn)定性差等問題等。
將激光與電弧焊接有效融合,具有高能量密度、利用效率較高、電弧穩(wěn)定性叫噶以及工裝裝備精度較低的特征,降低待焊接工件的表面質(zhì)量等因素的影響。是一種應(yīng)用前景較為廣泛的技術(shù)手段。
在焊接中,應(yīng)用激光復(fù)合焊接技術(shù)可以減少裂縫問題,改善母材濕潤性等問題;通過力學(xué)的方式可以提升焊接中焊縫的力學(xué)性能;也可以有效的降低錯邊等問題。激光復(fù)合焊接技術(shù)在航天領(lǐng)域、壓力管道領(lǐng)域應(yīng)用效果顯著,同時,此種技術(shù)在國際上應(yīng)用較為廣泛,也是現(xiàn)階段研究的重點開展。
(二)激光復(fù)合焊接技術(shù)特點
激光復(fù)合焊接技術(shù)在實踐中應(yīng)用范圍較為廣泛,在各個領(lǐng)域均有廣泛的涉獵。而通過對激光復(fù)合焊接技術(shù)的分析,可以了解其性能機理,特征優(yōu)勢,這樣就可以合理的應(yīng)用激光復(fù)合焊接技術(shù),凸顯其價值效能。作為一種電弧負荷焊接技術(shù),激光復(fù)合焊接技術(shù)可以提升激光的效能,提升焊接的質(zhì)量與效率,在一般狀況之下,激光復(fù)合焊接技術(shù)主要特點具體如下:
第一,增大焊接熔深。通過激光復(fù)合焊接技術(shù)焊接實驗可以發(fā)現(xiàn),在通過激光復(fù)合焊接技術(shù)焊接作業(yè)中,可以有效的增加熔深。
第二,高效節(jié)能。在焊接中,激光復(fù)合焊接技術(shù)可以提升電弧能量,在功率較小的狀況之下提升焊接質(zhì)量,進而降低焊接成本,提升工作效率。
第三,激光復(fù)合焊接技術(shù)可以減少焊接缺陷問題。激光復(fù)合焊接技術(shù)在焊接中有利于金屬的變形,進而減少缺陷問題,是一種較為有效的技術(shù)手段。
第四,改善成型。在焊接中,因為材料熔融量增大,可改善金屬自身的濕潤性,也可以有效的解決焊縫咬邊等問題。
第五,提升焊接的適應(yīng)性。激光復(fù)合焊接技術(shù)在實踐中可以增大工件的容和寬度,減少焊縫的加工量,進而在根本上提升焊接的質(zhì)量。
二、激光復(fù)合焊接技術(shù)工藝研究分析
現(xiàn)階段,國內(nèi)外研究人員在不同的角度對激光復(fù)合焊接技術(shù)進行了深入的研究,對其進行了深入的分析,了解了激光復(fù)合焊接技術(shù)的工藝技術(shù)以及焊接機理,其主要如下:
(一)技術(shù)工藝
現(xiàn)階段,激光復(fù)合焊接技術(shù)分類方式并沒有統(tǒng)一的標準。基于熱源位置分析,其主要可以氛圍電弧同軸以及旁軸兩個類型;基于熱源的角度分析來說,在發(fā)展的初期其主要應(yīng)用的就是二氧化碳激光,而在隨著焊接技術(shù)的持續(xù)發(fā)展,現(xiàn)階段逐漸出現(xiàn)了光纖激光焊機技術(shù);基于能量匹配的角度對其進行分析則主要分為百瓦級激光以及電弧負荷焊接兩種類型。
(二)工藝技術(shù)機理研究
在焊接作業(yè)中,激光以及電弧焊接會出現(xiàn)一定的物理效應(yīng),在實踐的研究中這些復(fù)雜的物理效應(yīng)就會直接影響焊接的穩(wěn)定性,對其產(chǎn)生制約影響。對此,在對激光復(fù)合焊接技術(shù)研究過程中,要對其相互作用進行研究分析,此項研究具有一定的實踐意義?,F(xiàn)階段,通過對激光復(fù)合焊接技術(shù)的物理分析,利用不同的方式進行研究,將電弧與激光效應(yīng)分為五種類型,而因為機制的復(fù)雜性特征影響,使得此項問題在國際領(lǐng)域深受重視,是現(xiàn)階段研究的重點。
三、激光復(fù)合焊接技術(shù)應(yīng)用情況
激光復(fù)合焊接技術(shù)在實踐中應(yīng)用范圍廣泛,對其進行簡單的論述研究,可以了解其發(fā)展趨勢。
(一)激光復(fù)合焊接接頭的應(yīng)用
在現(xiàn)階段的發(fā)展中,隨著激光復(fù)合焊接技術(shù)的持續(xù)發(fā)展,在一些國際企業(yè)中均研究出來與商業(yè)標準吻合的焊接頭,這些既有商業(yè)標準化特征的焊接頭,具有便于調(diào)節(jié)的特征。在應(yīng)用中,通過雙壓縮空氣形式可以吹起焊接頭,此種方式可以有效吸收焊接過程中產(chǎn)生的灰塵,而焊接接頭的標準化發(fā)展也推動了焊接技術(shù)的持續(xù)發(fā)展。
(二)激光復(fù)合焊接技術(shù)在國內(nèi)外工程中的應(yīng)用
激光復(fù)合焊接技術(shù)在焊接中應(yīng)用較為廣泛,相對于其他種類的焊接基礎(chǔ)來說,可以有效的避免焊接問題,提升焊接質(zhì)量,是一種較為有效的焊接工藝技術(shù),是今后焊接技術(shù)的主要發(fā)展趨勢。
四、結(jié)束語
激光復(fù)合焊接技術(shù)整合了激光技術(shù)以及電話的優(yōu)點,可以有效的彌補二者的缺陷問題,實現(xiàn)激光以及電弧的優(yōu)勢互補。激光復(fù)合焊接技術(shù)在市場發(fā)展中前景廣闊。而要想推動激光復(fù)合焊接技術(shù)的發(fā)展,必須要加強對焊接的研究分析。通過對激光復(fù)合焊接技術(shù)的分析可以發(fā)現(xiàn),在今后的研究中,對激光焊接過程中,激光以及電話熱源相互作用機理的分析是研究的重點,對此,必須要加強深入研究,這樣才可以在根本上推動焊接技術(shù)的持續(xù)發(fā)展。
參考文獻:
[1]l李鑫鑫.激光-電弧復(fù)合焊接技術(shù)的研究與應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2019(15)
[2]萬思雨.激光復(fù)合焊接技術(shù)綜述[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計,2020(09)
[3]方文華. 一種多自由度激光—電弧復(fù)合焊焊接頭裝置的設(shè)計及分析[D].電子科技大學(xué),2014.