Германия разработи нов процес на хибридно лазерно дъгово заваряване с дебела тел

Лазерният център Хановер (LZH) работи за подобряване на качеството на лазерното заваряване на дебели стоманени компоненти и за тази цел те активно разработват иновативна технология за хибридно лазерно дъгово заваряване с груба тел.
При заваряване на дебели плочи конвенционалните многослойни методи за заваряване изглеждат неефективни, когато се сблъскват с големи празнини, които трябва да бъдат затворени.
Поради тази причина изследователският екип на проекта ?koHybrid излезе с революционно решение: използването на груба тел с диаметър 3 mm, насочена към ускоряване на процеса на пълнене чрез намаляване на броя на слоевете за заваряване, като по този начин повишаване на производителността и използването на ресурсите.
За да постигнат това, те въведоха допълнителен лазерен лъч, предназначен да ускори допълнително процеса на заваряване и да гарантира неговата стабилност. Като част от проекта "?koHybrid", учените от LZH се фокусираха върху заваряването на финозърнести конструкционни стомани, които могат да бъдат с дебелина до 20 милиметра и се използват в широк спектър от приложения, като корабостроене, превозни средства и тръбопроводи .
За тази цел те проектираха и изградиха нова хибридна обработваща глава, която умело комбинира 3 kW търговски източник на лазерен лъч с усъвършенстван източник на заваръчна мощност до 40 kW, за да постигне оптимални резултати при заваряване.
Партньорът по проекта ELMA-Tech е отговорен за доставката на високоефективния източник на енергия за заваряване, докато F?rster Welding Systems изгражда пълната хибридна система за заваряване. В същото време Wests?chsische Hochschule Zwickau ще предприеме основното изследване на процеса на заваряване с MSG, както и стриктното тестване и оценка на заварените съединения.
Основното предимство на хибридната технология за лазерно дъгово заваряване е, че тя съчетава високата скорост на наслояване на дебела тел заваряване с газова метална дъга с високата скорост и прецизност на заваряването с лазерен лъч, реализирайки двоен скок в ефективността и качеството на заваряване. По-специално, прилагането на тел с дебелина 3 mm значително намалява броя на заваръчните слоеве и подобрява ефективността на работа, докато допълнителният лазерен лъч допълнително повишава стабилността на заваръчния процес.
Финозърнестите конструкционни стомани са известни със своите високи якостни свойства, позволяващи да се използва по-тънък материал, като същевременно се поддържа същата якост, като по този начин се намалява теглото на компонентите.
Материалът обаче е изключително взискателен за заваряване и контролът на скоростта на охлаждане е особено критичен: твърде бавното води до загуба на якост и издръжливост, докато твърде бързото може да доведе до пукнатини с висока твърдост. Ето защо учените от LZH се ангажират драстично да увеличат скоростта на заваряване и скоростта на отлагане, като същевременно поддържат подходящото време за охлаждане.
Подпроектът „Разработване на хибриден заваръчен процес с лазерен лъч MIG с по-голям диаметър на телта“ беше финансиран от Федералното министерство на икономиката и климата на Германия като част от проекта „Икономично високоефективно заваряване на финозърнести структурни стомани използване на хибридно заваряване с лазер с MSG с по-голям диаметър на телта“, който получи безвъзмездна помощ от Германското федерално министерство за Икономически въпроси и действия в областта на климата. Като част от проекта „Икономично високоефективно заваряване на финозърнести конструкционни стомани с лазерен MSG хибрид с по-голям диаметър на проводника (?koHybrid)“, който е част от Централната програма за иновации за малки и средни предприятия (МСП), проектът цели за насърчаване на иновациите и напредъка в заваръчните технологии.