Nowy kierunek rozwoju technologii spawania zgrzewarek laserowych

Technologia spawania spawarki laserowej to zestaw technologii laserowej, technologii spawania, technologii automatyzacji, technologii materiałowej, technologii produkcji mechanicznej i projektowania produktu jako jednej z kompleksowych technologii, ostatecznym wykonaniem jest nie tylko kompletny zestaw specjalnego wyposażenia, ale także odzwierciedlenie w procesie wspomagającym. Jako ważny element zaawansowanej technologii produkcji, technologia spawania laserowego ma szerokie perspektywy zastosowania w przyszłym przemyśle lotniczym. Kierunek rozwoju technologii spawania laserowego obejmuje głównie następujące aspekty:

1. Spawanie laserowe drutem wypełniającym

Spawarka laserowa na ogół nie jest wypełniona drutem spawalniczym, ale wymagania dotyczące luzu zespołu spawanego przedmiotu są bardzo wysokie, czasami trudne do zapewnienia w rzeczywistej produkcji, co ogranicza zakres jej zastosowania. Spawanie laserowe z wypełnieniem drutem może znacznie zmniejszyć wymagania dotyczące szczeliny montażowej. Na przykład, jeśli blacha ze stopu aluminium o grubości 2 mm nie jest używana, szczelina między płytkami musi wynosić zero, aby uzyskać dobre formowanie, na przykład użycie drutu φ1,6 mm jako spoiwa, nawet jeśli szczelina wzrosła do 1.{ {4}}mm, może również zapewnić dobre formowanie spoiny. Ponadto drutem elektrodowym można również dostosować skład chemiczny lub spawanie wielowarstwowe grubej blachy.

2. Spawanie laserowe z obrotową wiązką

Metoda obracania wiązki laserowej do spawania może również znacznie zmniejszyć wymagania dotyczące montażu części spawalniczych i wyrównania wiązki. Na przykład w złączu doczołowym płyty ze stali stopowej o wysokiej wytrzymałości o grubości 2 mm dopuszczalny prześwit zespołu szwu wzrasta z 0,14 mm do 0,25 mm; W przypadku blach o grubości 4 mm wzrost wynosi od 0,23 mm do 0,30 mm. Dopuszczalny błąd wyrównania między środkiem belki a środkiem spoiny został zwiększony z 0,25 mm do 0,5 mm.

3. Wykrywanie online i kontrola jakości spawania laserowego

Detekcja procesu spawania laserowego za pomocą sygnałów świetlnych, dźwiękowych i ładunkowych plazmy stała się w ostatnich latach gorącym tematem w kraju i za granicą, a kilka wyników badań osiągnęło stopień sterowania w pętli zamkniętej. Czujnik stosowany w systemie wykrywania i kontroli jakości spawania laserowego oraz jego funkcje zostały pokrótce przedstawione w następujący sposób:

(1) Czujnik monitorowania plazmy

1) Plazmowy czujnik optyczny (PS): jego zadaniem jest zbieranie charakterystycznego światła plazmy - sygnału UV.

2) Czujnik ładunku plazmy (PCS): Użyj dyszy jako sondy do wykrywania różnicy potencjałów między dyszą a przedmiotem obrabianym z powodu nierównomiernej dyfuzji naładowanych cząstek plazmy (jony dodatnie, elektrony).

(2) Funkcja systemu

1) Zidentyfikować tryb procesu spawania laserowego. Stabilny proces spawania głębokiego fuzji, sygnał plazmy, PS, PCS jest silny;

Stabilny proces spawania przewodnictwem cieplnym, brak plazmy, sygnał PS, PCS prawie równy zeru;

W procesie spawania niestabilnego modowo plazma jest wytwarzana i zanikana w sposób przerywany, a odpowiednio sygnały PS i PCS okresowo narastają i opadają.

2) Zdiagnozuj, czy moc lasera przesyłana do obszaru spawania jest normalna. Gdy inne parametry są ustalone, siła sygnału PS i PCS jest związana z mocą padającą na obszar spawania. Dlatego monitorując sygnały PS i PCS, można wiedzieć, czy system prowadnicy optycznej jest normalny i czy moc strefy spawania ulega wahaniom.

3) Automatyczne śledzenie wysokości dyszy. Sygnał PCS maleje wraz ze wzrostem odległości dysza - obrabiany przedmiot. Sterowanie w zamkniętej pętli oparte na tej zasadzie może zagwarantować stałą odległość między dyszą a obrabianym przedmiotem i realizować automatyczne śledzenie kierunku wysokości.

4) Automatyczna optymalizacja pozycji ostrości i kontrola w pętli zamkniętej. W zakresie spawania głębokiego, gdy zmienia się ognisko wiązki, zmienia się również plazmowy sygnał optyczny odbierany przez PS, a sygnał PS jest minimalny w najlepszej pozycji ogniskowania (najgłębszy otwór w tym czasie). Zgodnie z tym prawem można zrealizować automatyczną optymalizację i kontrolę pozycji ostrości w pętli zamkniętej, tak aby fluktuacja pozycji ostrości była mniejsza niż 0,2 mm, a fluktuacja głębokości penetracji była mniejsza niż {{5} }.05mm.

 

Podsumowując:

Ludzie w szerokim zastosowaniu technologii spawania laserowego jednocześnie nadal prowadzą nad nią pogłębione badania, ze względu na jej wady, wykorzystanie innych źródeł ciepła o wydajności grzewczej w celu poprawy laserowego nagrzewania przedmiotu obrabianego, na podstawa utrzymania zalet ogrzewania laserowego, tak aby laser i inne źródła ciepła razem spawały kompozytowe źródło ciepła, są to głównie spawanie laserowe i łukowe, laserowe i plazmowe, spawanie kompozytowe laserowe i indukcyjne źródło ciepła oraz spawanie podwójną wiązką laserową. Spawanie kompozytów może zwiększyć penetrację spawania, poprawić wydajność połączenia, obniżyć koszty sprzętu, poprawić szybkość i wydajność spawania. Krótko mówiąc, spawanie laserowe ma wysoką wydajność produkcji, stabilną i niezawodną jakość przetwarzania oraz dobre korzyści ekonomiczne i społeczne. W dobie nowych urządzeń, nowych materiałów, nowych technologii i nowych procesów pojawiających się bez końca i stale aktualizowanych, producenci powinni nie tylko rozumieć cechy, zalety i wymagania spawania laserowego, ale także dostrzegać wiele innowacji i przyszłych trendów w tej dziedzinie. Tylko w ten sposób możemy uchwycić trendy technologiczne i zawsze znajdować się w czołówce The Times.