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激光焊接技术在船舶制造中的应用2020-08-20

随着高功率激光器的研发应用,激光焊接从此步入全新的发展领域,且基于小孔效应的深熔焊接日渐被应用到汽车、机械、钢铁等领域。激光焊接具有可精确控制、焊接能量密度高、热输入量低、焊缝深度比大、焊接保护气体的种类广泛等优点,
激光焊锡机
什么是激光焊接技术
激光焊接是利用激光的辐射能量来实现有效焊接的工艺,其工作原理是:通过特定的方式来激励激光活性介质( 如CO2和其他气体的混合气体、YAG钇铝石榴石晶体等) , 使其在谐振腔中往复振荡, 从而形成受激辐射光束, 当光束与工件接触时, 其能量被工件吸收, 在温度达到材料熔点时便可进行焊接。
简单来说,激光技术采用偏光镜反射激光,产生的光束使其集中在聚焦装置中产生巨大能量。如果焦点靠近工件,工件就会在几毫秒内熔化和蒸发,将这一效应用于焊接工艺,即为激光焊接。
船舶制造中,钢板从储存运输到下料,装配焊接等一直是增加变形的过程,特别是焊接,钢板变形影响很大,很多船厂花费大量人力物力用于焊接变形的火工校正工作,船检多船舶的质量要求提高,特别是豪华游船,船体外观要求很光顺,而船厂为达到此要求花费很高,而使用激光焊接,速度快,变形小,焊缝窄,光顺美观,节省了大量的校正工作,激光焊接不仅是制造工艺上的变化,且也带来船体结构上的创新和变化。
激光加工技术在造船工艺中应用的优势
1、舰船载重量日益增加,要求使用非常薄的平板,激光焊接避免了加工时的热影响。
2、激光可以采用光纤等灵活的输出方式,因此甲板,船体等大表面尺寸的工件加工可以不受工作台尺寸的影响。
3、加工非接触,速度快,边缘光滑,高度自动化,大大提高效率,降低造船成本及时间。
4、 采用激光焊接可以获得高质量的接头强度和较大的深宽比,且焊接速度比较快。
5、 由于激光焊接不需真空环境, 因此通过透镜及光纤, 可以实现远程控制与自动化生产。
6、激光具有较大的功率密度, 对难焊材料如钛、石英等有较好的焊接效果,并能对不同性能材料施焊。
7、可进行微型焊接。激光束经聚焦后可获得很小的光斑,且能精确定位,可应用于大批量自动化生产的微、小型工件的组焊中。

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