Aplikasi téknologi las hibrida busur laser kakuatan tinggi dina rupa-rupa widang konci

01 Las hibrida busur laser pelat kandel

Las pelat kandel (ketebalan ≥ 20mm) maénkeun peran konci dina manufaktur peralatan ageung dina widang penting sapertos aerospace, navigasi sareng pangwangunan kapal, transportasi karéta api, jsb. Komponén ieu biasana dicirikeun ku ketebalan anu ageung, bentuk sambungan anu rumit, sareng lingkungan layanan anu rumit. Kualitas las gaduh dampak langsung kana kinerja sareng umur peralatan. Kusabab kecepatan las anu laun sareng masalah percikan anu serius, metode las anu dilindungan gas tradisional nyanghareupan tantangan sapertos efisiensi las anu handap, konsumsi énergi anu luhur, sareng setrés sésa anu ageung, janten hésé pikeun minuhan sarat manufaktur anu terus ningkat. Nanging, téknologi las hibrida laser-busur béda ti téknologi las tradisional. Éta suksés ngagabungkeun kaunggulan tinalas lasersareng las busur, sareng gaduh ciri jerona penetrasi anu ageung, kecepatan las anu gancang, efisiensi anu luhur sareng kualitas las anu langkung saé, sapertos anu dipidangkeun dina Gambar 1. Ku alatan éta, téknologi ieu parantos narik perhatian anu lega sareng parantos mimiti diterapkeun dina sababaraha daérah konci.

Gambar 1 Prinsip las hibrida laser-busur

02Panalungtikan ngeunaan las hibrida laser-busur tina pelat kandel

Institut Téknologi Industri Norwegia sareng Universitas Téknologi Lule di Swédia nalungtik keseragaman struktural sambungan las komposit dina 15kW pikeun baja paduan rendah kakuatan tinggi mikro-paduan kandel 45mm. Universitas Osaka sareng Institut Panalungtikan Metalurgi Pusat Mesir nganggo laser serat 20kW pikeun ngalaksanakeun panalungtikan ngeunaan prosés las hibrida busur laser tunggal-pass tina pelat kandel (25mm), nganggo liner handap pikeun ngarengsekeun masalah punuk handap. Perusahaan Téknologi Angkatan Denmark nganggo dua laser disk 16 kW sacara séri pikeun ngalaksanakeun panalungtikan ngeunaan las hibrida pelat baja kandel 40mm dina 32 kW, nunjukkeun yén las busur laser kakuatan tinggi diperkirakeun bakal dianggo dina las dasar menara kakuatan angin lepas pantai, sapertos anu dipidangkeun dina Gambar 2. Harbin Welding Co., Ltd. nyaéta anu munggaran di nagara éta anu nguasaan téknologi inti sareng téknologi integrasi peralatan tina las sumber panas hibrida busur éléktroda lebur laser padet kakuatan tinggi. Ieu mangrupikeun munggaran kalina kuring suksés nerapkeun téknologi sareng peralatan las hibrida busur éléktroda lebur laser-kawat ganda kakuatan tinggi kana peralatan canggih di nagara kuring.

Gambar 2. Diagram tata letak pamasangan laser

Numutkeun status panilitian ayeuna ngeunaan pangelasan hibrida laser-busur tina pelat kandel di jero sareng di luar negeri, tiasa katingali yén kombinasi metode pangelasan hibrida laser-busur sareng alur celah sempit tiasa ngahontal pangelasan pelat kandel. Nalika kakuatan laser ningkat janten langkung ti 10.000 watt, dina iradiasi laser énergi tinggi, paripolah penguapan bahan, prosés interaksi antara laser sareng plasma, kaayaan stabil aliran kolam cair, mékanisme transfer panas, sareng paripolah metalurgi las. Parobihan bakal kajantenan dina tingkat anu béda-béda. Nalika kakuatan ningkat janten langkung ti 10.000 watt, paningkatan kapadetan kakuatan bakal ningkatkeun tingkat penguapan di daérah caket liang leutik, sareng gaya recoil bakal langsung mangaruhan stabilitas liang leutik sareng aliran kolam cair, sahingga mangaruhan prosés pangelasan. Parobihan ieu gaduh dampak anu teu tiasa diabaikan kana palaksanaan laser sareng prosés pangelasan kompositna. Fenomena karakteristik dina prosés pangelasan ieu sacara langsung atanapi teu langsung ngagambarkeun stabilitas prosés pangelasan dugi ka tingkat anu tangtu, sareng bahkan tiasa nangtukeun kualitas las. Éfék gandeng tina dua sumber panas laser sareng busur tiasa ngajantenkeun dua sumber panas masihan pangaruh pinuh kana ciri-cirina nyalira sareng kéngingkeun épék pangelasan anu langkung saé tibatan pangelasan laser tunggal sareng pangelasan busur. Dibandingkeun sareng metode pangelasan autogenous laser, metode pangelasan ieu ngagaduhan kaunggulan adaptasi celah anu kuat sareng ketebalan anu tiasa dilas anu ageung. Dibandingkeun sareng metode pangelasan ngeusian kawat laser celah sempit tina pelat kandel, éta ngagaduhan kaunggulan efisiensi lebur kawat anu luhur sareng épék fusi alur anu saé. Salian ti éta, daya tarik laser kana busur ningkatkeun stabilitas busur, ngajantenkeun pangelasan hibrida laser-busur langkung gancang tibatan pangelasan busur tradisional sarenglas kawat pangisi laser, kalayan efisiensi pangelasan anu kawilang luhur.

03 Aplikasi las hibrida busur laser kakuatan luhur

Téhnologi pangelasan hibrida laser-busur kakuatan luhur loba dipaké dina industri pangwangunan kapal. Galangan Kapal Meyer di Jerman geus ngadegkeun jalur produksi pangelasan hibrida laser-busur CO2 12kW pikeun ngelasan pelat datar lambung jeung panguat pikeun ngahontal formasi las fillet panjang 20m sakaligus sarta ngurangan tingkat deformasi ku 2/3. GE ngembangkeun sistem pangelasan hibrida laser-busur serat kalayan daya kaluaran maksimum 20kW pikeun ngelasan kapal induk USS Saratoga, ngahémat 800 ton logam las sarta ngurangan jam kerja ku 80%, sakumaha anu dipidangkeun dina Gambar 3. CSSC 725 ngadopsi sistem pangelasan hibrida laser-busur kakuatan luhur laser serat 20kW, anu bisa ngurangan deformasi pangelasan ku 60% sarta ningkatkeun efisiensi pangelasan ku 300%. Galangan Kapal Shanghai Waigaoqiao ngagunakeun sistem pangelasan hibrida laser-busur kakuatan luhur laser serat 16kW. Jalur produksi ieu ngadopsi téknologi prosés anyar nyaéta las hibrida laser + las MAG pikeun ngahontal las single-pass hiji sisi sareng ngabentuk dua sisi pelat baja kandel 4-25mm. Téhnologi las hibrida laser-busur kakuatan luhur seueur dianggo dina kendaraan lapis baja. Ciri-ciri lasna nyaéta: las struktur logam kompléks kandel ageung, biaya murah, sareng manufaktur efisiensi tinggi.

Gambar 3. Kapal induk USS Sara Toga

Téhnologi pangelasan hibrida laser-busur kakuatan luhur mimitina parantos diterapkeun dina sababaraha widang industri sareng bakal janten sarana penting pikeun manufaktur struktur ageung anu efisien kalayan ketebalan témbok sedeng sareng ageung. Ayeuna, kurangna panalungtikan ngeunaan mékanisme pangelasan hibrida laser-busur kakuatan luhur, anu kedah langkung dikuatkeun, sapertos interaksi antara fotoplasma sareng busur sareng interaksi antara busur sareng kolam cair. Masih seueur masalah anu teu acan direngsekeun dina prosés pangelasan hibrida laser-busur kakuatan luhur, sapertos jandela prosés anu sempit, sipat mékanis anu henteu rata tina struktur las, sareng kontrol kualitas pangelasan anu rumit. Nalika kakuatan kaluaran laser kelas industri laun-laun ningkat, téknologi pangelasan hibrida laser-busur kakuatan luhur bakal berkembang gancang, sareng rupa-rupa téknologi pangelasan hibrida laser anyar bakal terus muncul. Lokalisasi, skala ageung sareng intelijenisasi bakal janten tren penting dina pamekaran alat pangelasan laser kakuatan luhur di hareup.