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        激光—電弧復(fù)合焊接技術(shù)的研究與應(yīng)用

        2016-12-31 00:00:00謝雪新
        科技創(chuàng)新與應(yīng)用 2016年15期

        摘 要:文章從實(shí)際出發(fā),分析了激光-電弧焊接技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀,并在對其焊接特點(diǎn)介紹的基礎(chǔ)上,對其在多領(lǐng)域的應(yīng)用狀況進(jìn)行了闡述,為未來激光-電弧焊接技術(shù)的發(fā)展展開了探討。

        關(guān)鍵詞:激光-電弧復(fù)合焊;焊接技術(shù);研究;應(yīng)用

        現(xiàn)如今,隨著時代的進(jìn)步以及科技的不斷發(fā)展,人們的生活水平正在不斷的提高,在人們生活當(dāng)中發(fā)揮重要作用的焊接技術(shù)也迎來了全新的發(fā)展契機(jī),這也對焊接技術(shù)的發(fā)展提出了更高的要求。如今,低成本、高效率已經(jīng)成為了未來焊接的一項(xiàng)重要發(fā)展趨勢。

        20世紀(jì)70年代,W.Steen提出了激光-電弧符合焊接的思想。這種焊接技術(shù)能夠有效的發(fā)揮電弧焊的優(yōu)勢,并在此基礎(chǔ)上避免了傳統(tǒng)點(diǎn)焊方法的不足。此外,將電弧焊與激光焊進(jìn)行融合,能夠?qū)⑦@兩種焊接技術(shù)的優(yōu)勢全部發(fā)揮出來,并產(chǎn)生一加一大于二的效果。

        一般來講,這種全新的焊接方法能夠使得裂縫的產(chǎn)生有效的減少,對其母材的潤濕性也能夠進(jìn)行有效的改善;通過力學(xué)方式,能夠加強(qiáng)焊接過程當(dāng)中焊縫的力學(xué)性能;此外,還能夠降低錯邊等要求。到目前為止,這種焊接技術(shù)已經(jīng)成為了國際上重點(diǎn)研究的課題之一,而激光-電弧復(fù)合焊接技術(shù)也已經(jīng)在航天、壓力管道等廣泛的領(lǐng)域當(dāng)中得到了良好的應(yīng)用。因此,激光-電話復(fù)合焊接技術(shù)在未來還有更為廣闊的發(fā)展空間,能夠得到更加全面的應(yīng)用。

        1 激光-電弧復(fù)合焊接技術(shù)的工藝特點(diǎn)

        作為一種復(fù)合焊接技術(shù),激光-電弧復(fù)合焊接工藝能夠有效的利用電弧的能量,提高激光的影響,實(shí)現(xiàn)高效率的焊接過程。一般來講,其特點(diǎn)有以下幾個方面:

        1.1 增大焊接熔深

        經(jīng)過試驗(yàn)我們發(fā)現(xiàn),激光-電弧復(fù)合焊接技術(shù)能夠有效的增加熔深。

        1.2 高效、節(jié)能

        在實(shí)際的焊接過程當(dāng)中,激光-電弧焊接能夠利用電弧能量,在功率較小的情況下獲得較好的效果,從而降低成本,提高實(shí)際焊接過程當(dāng)中的工作效率。

        1.3 減少缺陷

        激光-電弧復(fù)合焊接工藝有利于金屬的充分變形,能夠減少缺陷的產(chǎn)生。

        1.4 改善成型

        在實(shí)際的焊接過程當(dāng)中,由于材料熔融量的增大,因此能夠有效的改善金屬的濕潤性,并對焊縫咬邊等情況進(jìn)行解決。

        1.5 提高焊接適應(yīng)性

        激光-電弧復(fù)合焊接工藝能夠有效的使工件的融合寬度增大,從而減小對焊縫的加工量,使得生產(chǎn)效率得到更優(yōu)秀的提升。

        2 激光-電弧復(fù)合焊接技術(shù)工藝的研究進(jìn)展

        如今,國外研究人員已經(jīng)從多個角度對激光-電弧復(fù)合焊接技術(shù)進(jìn)行了研究,并總結(jié)了其中的特點(diǎn),下文就其研究進(jìn)展進(jìn)行了簡單的介紹。

        2.1 技術(shù)工藝

        目前,對于激光-電弧復(fù)合的分類有多種方法,從熱源的位置來講,分為電弧的同軸以及旁軸。而從熱源的角度來看,早期應(yīng)用較多的為CO2激光,近年來隨著焊接技術(shù)的不斷發(fā)展,出現(xiàn)了光纖激光焊接技術(shù);而百瓦級激光以及電弧復(fù)合焊等焊接技術(shù)則是從能量的匹配角度進(jìn)行劃分。

        2.2 激光-電弧復(fù)合焊接工藝技術(shù)的機(jī)理研究

        在實(shí)際的焊接過程當(dāng)中,激光與電弧會產(chǎn)生一定的物理效應(yīng),在實(shí)際的研究過程當(dāng)中,我們發(fā)現(xiàn)這些復(fù)雜的物理效應(yīng)會使得焊接的穩(wěn)定性受到一定的影響以及制約。因此,對于激光-電弧焊接過程當(dāng)中的相互作用的研究,是有著十分重要的意義。目前,已經(jīng)有相關(guān)的研究學(xué)者為了解釋其物理本質(zhì),通過多種方法對其進(jìn)行了研究,并將電弧與激光的效應(yīng)大致分為電子發(fā)射、光電效應(yīng)等五種。由于作用機(jī)制的復(fù)雜性,因此,這一問題已經(jīng)在國際上得到了廣泛的關(guān)注,成為了重要的研究課題。

        3 激光-電弧復(fù)合焊接技術(shù)的應(yīng)用情況

        3.1 激光-電弧復(fù)合焊接頭的應(yīng)用

        現(xiàn)如今,隨著焊接技術(shù)應(yīng)用的不斷發(fā)展,國外的很多企業(yè)都研發(fā)出了具有商業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化特點(diǎn)的焊接頭,這種焊接頭具體有易于調(diào)節(jié)等多種特點(diǎn)。在使用的過程當(dāng)中,需要利用雙壓縮空氣的形式對焊接頭進(jìn)行吹起,這種做法能夠有效的吸收焊接過程當(dāng)中產(chǎn)生的灰塵,于此同時,這種全新的接頭還具有方莊的功能。商業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化的焊接頭推動了焊接技術(shù)的不斷發(fā)展。

        3.2 激光-電弧復(fù)合焊接技術(shù)在國內(nèi)外工程中的應(yīng)用

        與激光-電弧復(fù)合焊接相比,鋁合金激光的反射率更高,但是,這種工藝目前還存在較多的缺陷,在實(shí)際的焊接過程當(dāng)中,鋁合金激光焊容易出現(xiàn)下凹的情況,就目前諸多復(fù)合焊接工藝比較來看,激光-電弧復(fù)合焊接技術(shù)依然是最為優(yōu)秀的復(fù)合焊接工藝之一。

        4 結(jié)束語

        激光-電弧復(fù)合焊接技術(shù),對激光和電弧的優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行了有效的整合,而通過二者結(jié)合的方式,又能夠有效的將兩者的缺陷進(jìn)行彌補(bǔ),形成激光與電弧的優(yōu)勢互補(bǔ),現(xiàn)如今,激光-電弧復(fù)合焊接技術(shù)已經(jīng)成為了一種擁有十分廣闊發(fā)展前景的焊接技術(shù)。但是在看到其發(fā)展成績的同時,我們?nèi)孕枰羁痰恼J(rèn)識到,激光-電弧復(fù)合焊接工藝當(dāng)中的熱源相互作用機(jī)理仍然是一項(xiàng)需要繼續(xù)深入探討的重要課題。就目前看來,國內(nèi)外很多機(jī)構(gòu)都已經(jīng)在激光-電弧復(fù)合焊接工藝當(dāng)中取得了一定的研究進(jìn)展,并使其在多個領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用,這在很大程度上推動了這一工藝的不斷發(fā)展。

        參考文獻(xiàn)

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