Forskning om laserbågsvetsteknik för kompositsvetsning av 10 mm medeltjock platta med T-fog

Varvsindustrin är en viktig pelarindustri i landet. Inom denna bransch är fogsvetsning ett viktigt projekt, bland vilka T-fogar står för nästan 70 %. Traditionella T-fogar använder vanligtvis bågsvetsning, men denna metod har vissa problem som inte kan ignoreras, såsom felaktig formning, låg svetseffektivitet, stort värmepåverkat område och relativt grunda svetsar. Laserbågsvetstekniken har på grund av sin höga energitäthet väckt stor uppmärksamhet. Den har fördelar som låg värmetillförsel, hög svetshastighet, svetsar med stort djup-till-bredd-förhållande, smal värmepåverkad zon och liten svetsdeformation. Med hjälp av laserbågsvetstekniken för T-fogsvetsning kan man uppnå effektiva, estetiskt tilltalande resultat, med mindre svetsdeformation och överlägsna mekaniska egenskaper hos svetsfogarna. Samtidigt är de mekaniska egenskaperna hos svetsfogarna också mer överlägsna.

Laserbågsvetsningsteknik för kompositer

Svetsningsprocess:

Rengöring av arbetsstycket: Eftersom oxidfilmer och fläckar kan komma in i svetsen under svetsprocessen slipas oxidfilmerna på svetsarna med en vinkelslip före monteringen för att förhindra att svetseffekten påverkas. Arbetsstyckena rengörs och torkas med vattenfri etanol för att ta bort oljefläckar på arbetsstyckets yta.

Fastspänning av arbetsstycket: Med hjälp av specialdesignade fixturer monteras de två arbetsstyckena i 90° vinkel för att bilda ett experimentellt arbetsstycke. De två testplattorna kallas den plana plattan respektive den upprätta plattan.

Spårform: Om T-fogen inte har ett spår kommer svetsen inte att ha några underskärningsdefekter, vilket minskar bearbetningskostnaderna och förbättrar produktionseffektiviteten. Om ett spår öppnas kommer svetsen med spåret att ha underskärning på grund av det extra utrymmet för fyllning.

Laserstrålens och panelens lutningsvinkel: Laserstrålens vinkel mot panelen påverkar svetsgenomträngningen. Lämplig lutningsvinkel gör svetsgenomträngningen större, så att panelen och livets liv kan smältas samman väl vid svetsroten.

Processparametrar: Lasereffekt: 9 kW; trådmatningshastighet: 10 m/min; svetshastighet: 70 cm/min; dessutom påverkar den sidblåsande gasen och gasflödet svetsprocessen.

Inverkan av laser-elektrisk bågsvetsteknik med kompositmaterial på T-formade fogar:

(1) Svetskvalitet: Lasersvetstekniken med elektrisk bågsvetsning av kompositmaterial kan ge hög energitäthet, vilket gör svetsprocessen mer djupgående och koncentrerad. Detta bidrar till att uppnå djup penetration i svetsen, vilket förbättrar svetsens kvalitet och hållfasthet. För T-formade fogar påverkar svetsens kvalitet direkt den övergripande strukturens hållfasthet och stabilitet.

(2) Hög effektivitet och noggrannhet: Lasersvetstekniken med elektrisk bågkomposit har egenskaper som hög effektivitet och precis kontroll. Vid svetsning av T-förband kan den höga svetshastigheten och den exakta svetskontrollen säkerställa en jämn svetskvalitet, samtidigt som produktionseffektiviteten förbättras.

(3) Minskning av den värmepåverkade zonen: Lasersvetsningens höga energitäthet bidrar till att minska den värmepåverkade zonen, det vill säga det område som värms upp under svetsprocessen. Att minska den värmepåverkade zonen kan minska materialets termiska deformation och därigenom förbättra fogens geometriska noggrannhet.

(4) Kontroll av svetsform: Denna svetsteknik kan mer exakt styra svetsformen, vilket innebär att anslutningsdelarna mellan tvärbalken och den längsgående balken kan styras bättre, vilket säkerställer att svetsformen uppfyller konstruktionskraven.

Sammanfattningsvis har laserbågsvetstekniken fördelar vid tillverkning av T-fogar, kan förbättra svetskvaliteten, bearbetningseffektiviteten och minska den värmepåverkade zonen, och används ofta inom teknisk tillverkning.


Publiceringstid: 30 maj 2025