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案例介绍
    新型激光气体保护焊的技术研发和应用:
      第一次将激光焊接和气体保护焊融合在一起的焊接试验可以追溯到20世纪80年代。但是20年来,这一技术一直徘徊在实验室中,始终没有迈出实验室的大门。在这一复合焊接的工艺技术中,激光光束和保护焊电弧同时作用于焊接件的焊缝处。激光光束以极高的能量深深地熔化到焊接件的内部;MSG气体保护焊接系统则在发出焊接电弧的同时连续输送焊材,形成一个宽平的表面焊缝。这种复合焊接技术综合了激光焊接的优点(焊接速度高、焊接热影响区域小、焊缝深)与气体保护焊的优点数控火焰切割机(很好的焊缝连接能力、很高的焊缝强度以及可以通过使用的焊材,有目的地改善焊缝质量的能力)。
      将激光和两个保护焊电极的焊接、切割设备投放市场。该系列设备采用的激光气体保护焊接技术综合了激光焊接和气体保护焊接两种焊接工艺技术的优点。其应用的多样性和特定的优点源于激光和气体保护焊焊嘴共居于一个自动焊头中,同时激光焊接光束和两条气体保护焊的电弧共同作用于焊接件的熔池中。
      根据激光气体保护焊应用经验,用户希望激光气体保护焊设备功能更强大,重点是要解决对厚度较大的钢板进行焊接,有更好的熔化方式和更快的焊接速度。根据Fronius公司技术人员的工艺分析和使用评价,认为激光加上两个保护焊电极的复合焊接技术是最佳的解决方案。在这一方案中,最主要的问题是:将激光焊嘴与两个气体保护焊的焊嘴集成在一个尽可能小的自动化焊头中,激光焊接光束和电弧之间的间距应尽可能小(如图1)。除了焊接技术的因素之外,焊头的大小和运动性能、可接近性能都是需要解决的技术问题。
      激光光光束的主要任务是解决熔深问题,前后两个补充焊材的气体保护焊焊嘴以很高的熔化功率填满焊缝。利用这样的焊接工艺技术可以在高速焊接过程中一次完成厚度为8mm的钢板焊接。在机床和设备、高压容器和钢铁工业及铁路机车等制造业中,利用这一激光气体保护焊接工艺可以对结构钢、铁素体/奥氏体铬镍钢以及双相钢进行焊接。
      新研发的激光气体保护焊焊头将原来两种焊接工艺技术各自的优点充分结合在一起。同时,新控制软件也将更好地协调两种焊接技术的同时工作,控制着焊接过程中的各种参数。与传统的激光焊头和气体保护焊头相比较,用户期望这一焊头能用于5种不同的焊接工艺之中:纯激光焊接、激光+钎焊、激光+一个气体保护焊、激光+两个气体保护焊、一个或者两个气体焊。
      未来,熔化功率的大小将不再是影响焊接效率的主要因素。新的焊缝几何形状、新的焊头材料以及焊嘴材料的组合,将是影响熔深和单位时间内焊缝长度的主要因素。
      与原来老一代的激光气体保护焊复合工艺技术相比,新一代的激光气体保护焊接工艺技术具有更高的生产能力。其有多个供电电源,从总功率大小的角度来看,与纯激光焊接设备相比其采购成本更低;与双焊嘴的气体保护焊相比较,它的保护气体和焊接辅料的使用费用更省;以焊缝的长度为基础进行比较,支付的人工费用更低。
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新型激光气体保护焊的技术研发和应用:
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