激光焊接技術在船舶製造中的應用2020-08-20
隨著高功率激光器的研發應用,激光焊接從此步入全新的發展領域,且基於小孔效應的深熔焊接日漸被應用到汽車、機械、鋼鐵等領域。激光焊接具有可精確控製、焊接能量密度高、熱輸入量低、焊縫深度比大、焊接保護氣體的種類廣泛等優點,
什麽是激光焊接技術
激光焊接是利用激光的輻射能量來實現有效焊接的工藝,其工作原理是:通過特定的方式來激勵激光活性介質( 如CO2和其他氣體的混合氣體、YAG釔鋁石榴石晶體等) , 使其在諧振腔中往複振蕩, 從而形成受激輻射光束, 當光束與工件接觸時, 其能量被工件吸收, 在溫度達到材料熔點時便可進行焊接。
簡單來說,激光技術采用偏光鏡反射激光,產生的光束使其集中在聚焦裝置中產生巨大能量。如果焦點靠近工件,工件就會在幾毫秒內熔化和蒸發,將這一效應用於焊接工藝,即為激光焊接。
船舶製造中,鋼板從儲存運輸到下料,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,很多船廠花費大量人力物力用於焊接變形的火工校正工作,船檢多船舶的質量要求提高,特別是豪華遊船,船體外觀要求很光順,而船廠為達到此要求花費很高,而使用激光焊接,速度快,變形小,焊縫窄,光順美觀,節省了大量的校正工作,激光焊接不僅是製造工藝上的變化,且也帶來船體結構上的創新和變化。
激光加工技術在造船工藝中應用的優勢
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,船體等大表麵尺寸的工件加工可以不受工作台尺寸的影響。
3、加工非接觸,速度快,邊緣光滑,高度自動化,大大提高效率,降低造船成本及時間。
4、 采用激光焊接可以獲得高質量的接頭強度和較大的深寬比,且焊接速度比較快。
5、 由於激光焊接不需真空環境, 因此通過透鏡及光纖, 可以實現遠程控製與自動化生產。
6、激光具有較大的功率密度, 對難焊材料如鈦、石英等有較好的焊接效果,並能對不同性能材料施焊。
7、可進行微型焊接。激光束經聚焦後可獲得很小的光斑,且能精確定位,可應用於大批量自動化生產的微、小型工件的組焊中。
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