Výskum technológie laserového oblúkového zvárania kompozitných materiálov pre tupé zváranie T-spojov stredne hrubých plechov s hrúbkou 10 mm

Lodiarsky priemysel je dôležitým pilierom odvetvia krajiny. V tomto odvetví je zváranie spojov dôležitým projektom, pričom spoje typu T tvoria takmer 70 %. Tradičné spoje typu T sa zvyčajne vyrábajú oblúkovým zváraním, ale táto metóda má určité problémy, ktoré nemožno ignorovať, ako napríklad nepresné tvarovanie, nízka účinnosť zvárania, veľká tepelne ovplyvnená plocha a relatívne plytké zvary. Technológia kompozitného zvárania laserom a elektrickým oblúkom si vďaka svojej vysokej hustote energie získala veľkú pozornosť. Má výhody, ako je nízky tepelný príkon, vysoká rýchlosť zvárania, veľký pomer hĺbky k šírke zvarov, úzka tepelne ovplyvnená zóna a malá deformácia zvaru. Použitie technológie kompozitného zvárania laserom a elektrickým oblúkom na zváranie spojov typu T umožňuje dosiahnuť efektívne a esteticky príjemné výsledky s menšou deformáciou zvaru a vynikajúcimi mechanickými vlastnosťami zvarových spojov. Zároveň sú mechanické vlastnosti zvarových spojov tiež lepšie.

Technológia laserového oblúkového zvárania kompozitných materiálov

Zvárací proces:

Čistenie obrobkov: Keďže počas zvárania sa do zvaru môžu dostať oxidové filmy a škvrny, aby sa predišlo narušeniu zváracieho účinku, povrchové oxidové filmy zvarov sa pred montážou prebrúsia uhlovou brúskou a obrobky sa vyčistia a vysušia bezvodým etanolom, aby sa odstránili olejové škvrny z povrchu obrobku.

Upínanie obrobku: Pomocou špeciálne navrhnutých upínacích prípravkov sa dva obrobky zostavia pod uhlom 90° a vytvoria experimentálny obrobok. Tieto dve testovacie dosky sa nazývajú plochá doska a zvislá doska.

Tvar drážky: Ak spoj typu T nemá drážku, zvar nebude mať podrezané chyby a tiež sa znížia náklady na spracovanie a zlepší sa efektivita výroby; ak sa drážka otvorí, zvar s drážkou bude mať podrezané chyby kvôli dodatočnému priestoru na vyplnenie.

Uhol sklonu laserového lúča a panelu: Uhol laserového lúča k panelu má vplyv na prevarenie zvaru. Vhodný uhol sklonu zväčší prevarenie zvaru, takže panel a pás pásu sa dajú dobre spojiť v koreni zvaru.

Parametre procesu: Výkon laseru: 9 kW; rýchlosť podávania drôtu: 10 m/min; rýchlosť zvárania: 70 cm/min; okrem toho majú na proces zvárania vplyv aj bočný vháňaný plyn a jeho prúdenie.

Vplyv technológie laserovo-elektrického oblúkového zvárania kompozitných materiálov na spoje typu T:

(1) Kvalita zvárania: Technológia laserovo-elektrického oblúkového zvárania kompozitných materiálov dokáže zabezpečiť vysokú hustotu energie, vďaka čomu je proces zvárania hlbší a koncentrovanejší. To pomáha dosiahnuť hlboké prevarenie zvaru, čím sa zlepšuje kvalita a pevnosť zvaru. Pri spojoch typu T kvalita zvaru priamo ovplyvňuje pevnosť a stabilitu celkovej konštrukcie.

(2) Vysoká účinnosť a presnosť: Technológia laserovo-elektrického oblúkového zvárania kompozitných materiálov sa vyznačuje vysokou účinnosťou a presným ovládaním. Pri zváraní spojov typu T môže vysoká účinnosť rýchlosti zvárania a presné ovládanie zvárania zabezpečiť konzistentnú kvalitu zvárania a zároveň zlepšiť efektivitu výroby.

(3) Zníženie tepelne ovplyvnenej zóny: Vysoká hustota energie laserového zvárania pomáha zmenšiť tepelne ovplyvnenú zónu, teda oblasť zahrievanú počas procesu zvárania. Zníženie tepelne ovplyvnenej zóny môže znížiť tepelnú deformáciu materiálu, čím sa zlepší geometrická presnosť spoja.

(4) Riadenie tvaru zvaru: Táto technológia zvárania dokáže presnejšie riadiť tvar zvaru, čo znamená, že spojovacie časti priečneho nosníka a pozdĺžneho nosníka je možné lepšie riadiť, čím sa zabezpečí, že tvar zvaru spĺňa konštrukčné požiadavky.

Stručne povedané, technológia laserovo-elektrického oblúkového zvárania kompozitných materiálov má výhody pri výrobe spojov typu T, môže zlepšiť kvalitu zvárania, účinnosť spracovania a znížiť tepelne ovplyvnenú zónu a je široko používaná v strojárskej výrobe.


Čas uverejnenia: 30. mája 2025