漢諾威激光中心材料處理專家稱，一種混合激光焊接新方法有望在未來為厚的鋼和鋁實(shí)現(xiàn)更快的焊接。
使用的是16千瓦的碟片激光器結(jié)合氣體保護(hù)弧焊（GMAW ），這個(gè)隸屬工業(yè)激光應(yīng)用中心的團(tuán)隊(duì)聲稱它能夠焊接厚的金屬樣品和板材，材質(zhì)可以是鋁合金或鋼，焊接速度比傳統(tǒng)的GMAW快12倍。
該人士認(rèn)為，這一方法一旦完全開發(fā)應(yīng)用，可以大幅縮短加工時(shí)間，并降低液化氣罐和管道的生產(chǎn)成本。
漢諾威激光中心專門從事材料連接和金屬切割的科學(xué)家，聲稱混合工藝可用于單面的、零缺陷的鋁板焊接厚度達(dá)12毫米，鋼板厚度達(dá)23毫米。
創(chuàng)新的工藝不僅速度極快，而且與具有多層GMAW加工的傳統(tǒng)方法相比，焊縫的幾何形狀很窄，填充材料消耗是相當(dāng)?shù)偷摹?2毫米厚的板材，材質(zhì)是鋁合金EN AW 6082 T6，其結(jié)果經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量之后，焊縫雜質(zhì)達(dá)到了最小水平。根據(jù)評(píng)估小組透露，焊接速度為鋁合金板每分鐘6米，鋼板每分鐘1.5米。
該混合技術(shù)集成了一個(gè)掃描振鏡，能夠切換激光束的長(zhǎng)度方向或交叉方式，并且可以彌合達(dá)0.5毫米的縫隙， LZH說：“工程師們也已經(jīng)能夠焊接厚度高達(dá)23毫米的鋼板，單層焊接速度每分鐘1.5米”。
結(jié)合了多重優(yōu)點(diǎn)的混合焊接
采用氣體保護(hù)弧焊連接厚度為30毫米的鋼板，需要一個(gè)所謂的“定位焊”和大約六個(gè)填料層。相比較而言，混合焊接的方法只需要兩到三個(gè)填料層，其中，第一層是使用激光GMAW組合完成的。
這個(gè)步驟也取代了定位焊和第一至四層采用常規(guī)GMAW焊接的做法。在此之后的步驟中，板材只需要一兩次GMAW加工過程，這意味著，采用混合方法焊接1.5米長(zhǎng)的工件只需要短短一分鐘，而傳統(tǒng)的GMAW方法則需要十二分鐘。
混合焊接的主要優(yōu)點(diǎn)來自于氣體保護(hù)弧焊和激光之間的協(xié)同作用。LZH解釋，當(dāng)它們結(jié)合時(shí)，激光被耦合到由氣體保護(hù)焊產(chǎn)生的填充材料的熔融池。這種填料由電弧熔化，它會(huì)吸收激光能量，然后將其轉(zhuǎn)移到板材之間的焊接區(qū)。“激光束和電弧互相穩(wěn)定，使實(shí)現(xiàn)相對(duì)較高的焊接速度成為可能。
這一研究是“ HYBRILAS”的一部分，由德國聯(lián)邦教育與研究部（BMBF）和幾個(gè)激光材料加工相關(guān)的研究所負(fù)責(zé)。目標(biāo)是開發(fā)一個(gè)混合焊接的方法，實(shí)現(xiàn)對(duì)重鋼板（定義為厚度超過20毫米）和鋁板材（定義為厚度高達(dá)15毫米）的進(jìn)行焊接。
“這種新的制造方法的可以在一次性焊接操作中實(shí)現(xiàn)更厚板材的焊接，以及在施工中增加自由度。另外的目標(biāo)是生產(chǎn)時(shí)間和填充材料的減少。”
然而，混合焊接方法并不是環(huán)境惡劣的重工業(yè)應(yīng)用的唯一選擇，光纖激光器公司IPG光子此前曾表示，俄羅斯的客戶已經(jīng)使用了其系統(tǒng)用于管道焊接。
據(jù)HYBRILAS項(xiàng)目背景，這個(gè)發(fā)展項(xiàng)目的下一個(gè)步驟，應(yīng)該看到在實(shí)驗(yàn)中使用這一方法能夠?qū)崿F(xiàn)的最大板材焊接厚度，并且由此決定發(fā)展出一系列的適用焊接頭。
HYBRILAS項(xiàng)目的合作伙伴除了LZH ，還包括工業(yè)激光和光學(xué)測(cè)量公司Precitec，以及EWM高科技焊接公司、梅塞爾集團(tuán)等。
鋁合金深焊接
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