激光焊接技術(shù)在船舶制造中的應(yīng)用2020-08-20
隨著高功率激光器的研發(fā)應(yīng)用,激光焊接從此步入全新的發(fā)展領(lǐng)域,且基于小孔效應(yīng)的深熔焊接日漸被應(yīng)用到汽車、機(jī)械、鋼鐵等領(lǐng)域。激光焊接具有可精確控制、焊接能量密度高、熱輸入量低、焊縫深度比大、焊接保護(hù)氣體的種類廣泛等優(yōu)點(diǎn),
什么是激光焊接技術(shù)
激光焊接是利用激光的輻射能量來(lái)實(shí)現(xiàn)有效焊接的工藝，其工作原理是：通過特定的方式來(lái)激勵(lì)激光活性介質(zhì)（ 如CO2和其他氣體的混合氣體、YAG釔鋁石榴石晶體等） ， 使其在諧振腔中往復(fù)振蕩， 從而形成受激輻射光束， 當(dāng)光束與工件接觸時(shí)， 其能量被工件吸收， 在溫度達(dá)到材料熔點(diǎn)時(shí)便可進(jìn)行焊接。
簡(jiǎn)單來(lái)說，激光技術(shù)采用偏光鏡反射激光，產(chǎn)生的光束使其集中在聚焦裝置中產(chǎn)生巨大能量。如果焦點(diǎn)靠近工件，工件就會(huì)在幾毫秒內(nèi)熔化和蒸發(fā)，將這一效應(yīng)用于焊接工藝，即為激光焊接。
船舶制造中，鋼板從儲(chǔ)存運(yùn)輸?shù)较铝?，裝配焊接等一直是增加變形的過程，特別是焊接，鋼板變形影響很大，很多船廠花費(fèi)大量人力物力用于焊接變形的火工校正工作，船檢多船舶的質(zhì)量要求提高，特別是豪華游船，船體外觀要求很光順，而船廠為達(dá)到此要求花費(fèi)很高，而使用激光焊接，速度快，變形小，焊縫窄，光順美觀，節(jié)省了大量的校正工作，激光焊接不僅是制造工藝上的變化，且也帶來(lái)船體結(jié)構(gòu)上的創(chuàng)新和變化。
激光加工技術(shù)在造船工藝中應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)
1、艦船載重量日益增加，要求使用非常薄的平板，激光焊接避免了加工時(shí)的熱影響。
2、激光可以采用光纖等靈活的輸出方式，因此甲板，船體等大表面尺寸的工件加工可以不受工作臺(tái)尺寸的影響。
3、加工非接觸，速度快，邊緣光滑，高度自動(dòng)化，大大提高效率，降低造船成本及時(shí)間。
4、 采用激光焊接可以獲得高質(zhì)量的接頭強(qiáng)度和較大的深寬比，且焊接速度比較快。
5、 由于激光焊接不需真空環(huán)境， 因此通過透鏡及光纖， 可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制與自動(dòng)化生產(chǎn)。
6、激光具有較大的功率密度， 對(duì)難焊材料如鈦、石英等有較好的焊接效果，并能對(duì)不同性能材料施焊。
7、可進(jìn)行微型焊接。激光束經(jīng)聚焦后可獲得很小的光斑，且能精確定位，可應(yīng)用于大批量自動(dòng)化生產(chǎn)的微、小型工件的組焊中。
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