Introdución á soldadura híbrida con arco láser de alta potencia

Soldadura híbrida por arco láserg é un método de soldadura con láser que combina raio láser e arco para soldar. A combinación de raio láser e arco demostra plenamente a mellora significativa na velocidade de soldadura, a profundidade de penetración e a estabilidade do proceso. Desde finais da década de 1980, o desenvolvemento continuo dos láseres de alta potencia promoveu o desenvolvemento da tecnoloxía de soldadura híbrida con arco láser. Cuestións como o grosor do material, a reflectividade do material e a capacidade de salvar espazos xa non son obstáculos para a tecnoloxía de soldadura. Utilizouse con éxito na soldadura de pezas de materiais de grosor medio.

Tecnoloxía de soldadura híbrida por arco láser

No proceso de soldadura híbrida con arco láser, o feixe láser e o arco interactúan nunha piscina fundida común para producir soldaduras estreitas e profundas, mellorando así a produtividade, como se mostra na Figura 1.

Figura 1 Esquema do proceso de soldadura híbrida con arco láser

Principios básicos da soldadura híbrida con arco láser

A soldadura con láser é coñecida pola súa zona moi estreita afectada pola calor, e o seu raio láser pódese enfocar nunha pequena área para producir soldaduras estreitas e profundas, que poden acadar velocidades de soldadura máis altas, reducindo así a entrada de calor e reducindo a posibilidade de deformación térmica de pezas soldadas. Non obstante, a soldadura con láser ten unha escasa capacidade de ponte, polo que é necesaria unha alta precisión na montaxe da peza e na preparación dos bordos. A soldadura con láser é moi difícil para soldar materiais de alta reflectividade como aluminio, cobre e ouro. Pola contra, o proceso de soldadura por arco ten unha excelente capacidade de ponte, unha alta eficiencia eléctrica e pode soldar eficazmente materiais con alta reflectividade. Non obstante, a baixa densidade de enerxía durante a soldadura por arco ralentiza o proceso de soldadura, o que provoca unha gran cantidade de entrada de calor na zona de soldeo e provoca a deformación térmica das pezas soldadas. Polo tanto, o uso dun feixe láser de alta potencia para a soldadura de penetración profunda e a sinerxía dun arco con alta eficiencia enerxética, cuxo efecto híbrido compensa as deficiencias do proceso e complementa as súas vantaxes, como se mostra na Figura 2.

As desvantaxes da soldadura con láser son unha escasa capacidade de ponte e altos requisitos para a montaxe da peza; as desvantaxes da soldadura por arco son a baixa densidade de enerxía e a pouca profundidade de fusión ao soldar placas grosas, o que xera unha gran cantidade de entrada de calor na zona de soldadura e provoca deformación térmica das pezas soldadas. A combinación dos dous pode influír e apoiarse mutuamente e compensar os defectos do proceso de soldadura do outro, dándolle todo o xogo ás vantaxes da fusión profunda con láser e da cobertura de soldadura por arco, logrando as vantaxes dunha pequena entrada de calor, pequena deformación da soldadura, velocidade de soldadura rápida e alta resistencia de soldeo, como se mostra na figura 3. A comparación dos efectos da soldadura con láser, a soldadura por arco e a soldadura híbrida con arco láser en placas medias e grosas móstrase na táboa 1.

Táboa 1 Comparación dos efectos de soldadura de placas medias e grosas

Figura 3 Diagrama do proceso de soldadura híbrida con arco láser

Caja de soldadura híbrida por arco Mavenlaser

O equipo de soldadura híbrido de arco Mavenlaser está composto principalmente por aBrazo robot, un láser, un chiller, acabeza de soldadura, unha fonte de enerxía de soldadura por arco, etc., como se mostra na Figura 4.

Campos de aplicación e tendencias de desenvolvemento da soldadura híbrida con arco láser

Campos de aplicación

A medida que madura a tecnoloxía láser de alta potencia, a soldadura híbrida con arco láser úsase amplamente en varios campos. Ten as vantaxes dunha alta eficiencia de soldeo, alta tolerancia á brecha e penetración profunda da soldadura. É o método de soldadura preferido para placas medianas e grosas. Tamén é un método de soldadura que pode substituír a soldadura tradicional no campo da fabricación de equipos a gran escala. É amplamente utilizado en campos industriais como maquinaria de enxeñería, pontes, contedores, canalizacións, buques, estruturas de aceiro e industria pesada.