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船舶用钢的激光-电弧复合焊接技术

 

[新闻中心] 来源:0 作者:admin 加入时间:2016-3-15 15:20:08 点击:1107

  焊接生产效率和焊接质量直接影响到船舶加工制造的生产周期、成本费用以及船体质量,所以焊接技术成为船舶加工制造以及船舶工业发展中的一项关键技术。与传统的焊接方法相比,激光焊接具有高效、清洁、热影响区窄、接头变形小等诸多优势。这是因为:激光束能量密度极高,功率密度达106~108W/cm2,深宽比大,对高熔点金属等难焊材料有较好的焊接效果;同时,激光焊接速度快,热输入小,从而热影响区很小,材料变形及残余应力小。但是,激光焊接应用也存在一定的局限性,主要表现在焊接成本较高,能量转换效率低等方面。这一情况促进了激光-电弧复合焊接技术的发展。
  激光-电弧复合焊结合了激光和电弧两个独立热源各自的优点:激光热源具有高的能量密度,而电弧等离子体具有高的热-电转化效率、低廉的设备成本的运行成本;又在很大程度上避免了二者的缺点,如金属材料对激光的高反射率造成的激光能量损失、电弧热源较低的能量密度、高速移动时放电稳定性差等。二者的有机结合形成了其突出的优势:高的能量密度、高的能量利用率、高的电弧稳定性等,使之成为具有极大应用前景的新型焊接技术。
  激光-电弧复合焊的基本原理是:焊接过程中激光束与电弧同时作用于金属表面同一位置,因激光作用而产生光致等离子体云会降低激光能量利用率,外加电弧后,电弧等离子体会使激光致等离子体稀释,使激光能量传输效率得以提高;同时电弧使母材温度升高,母材对激光的吸收率也得以提高。同时,激光熔化金属为电弧提供自由电子,降低了电弧通道的电阻,使得电弧的能量利用率也提高,从而使总的能量利用率提高。激光束对电弧还有聚焦引导作用,使焊接过程中的电弧更加稳定。

 



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