激光-电弧复合焊接技术及其应用

处理;板料进给拼缝;复合焊接;夹具松开,板料移走。平板对焊焊炬一次可行走范围为Р20m*20m,焊缝间隙熔宽达1mm,与常规电弧焊接相比,复合焊热输入减少10%,厚板的对接焊,速度提高3倍以上。目前,一些大中型造船厂的中厚板焊接都积极采用了该项技术。Р近年来,一些船体中开始引进铝合金结构,特别是快艇、渡轮、巡逻船、豪华游船等。传统的焊接方法可焊铝合金种类有限,容易产生缺陷,使铝合金不能充分发挥其优点,限制了它们在造船业中的进一步应用。激光-电弧复合焊则可克服上述缺点,是一种有效的解决方法。除了工艺适用的广泛性外,高的生产效率在造船这种长周期的制造工业中更为重要。Р图6. 德国Meyer-Werft造船厂船板复合焊接及焊缝Р3.3 在其他行业中的应用Р石油化工的油罐、管道连接也是激光-电弧复合焊一个重要的应用方面。通常的石油管道壁厚较大,常规电弧焊接需要设计特殊的坡口,进行多道焊,在反复的起弧收弧阶段易产生缺陷。复合焊则充分利用电弧焊的桥接能力和激光焊的深熔性,能一次单道焊接成形,减少焊接缺陷,提高焊接效率。Р2000年,美国的EWI签订了名为“YAG管道”的运输管道连接项目,其目的在于减少焊接管道成本和提高焊接管道的工作效率。同年,德国Fruanhofer研究所研制了一套激光-MIG电弧复合热源焊接储油罐的焊接系统(见图),采用1.5m/min. 的焊接速度,焊接壁厚5~8mm,管径1.6m 的小油箱(用时不到三分半),油箱焊接所采用激光功率为5.7kW、焊接电压29V、电流240A。焊缝横截面如图@ 所示,焊后通过X射线摄影检测,焊缝无气孔,无裂纹,焊缝质量通过德国TUV 鉴定。目前,美国宾夕法尼亚州应用研究实验室(ARL)和钢铁造船公司(NASSCO)也正在联合设计组建类似的管道复合焊系统,该项目将历时两年,到2006年底正式交付于工业应用。Р图7. 储油罐复合焊接系统