Trước nhu cầu cấp thiết về hiệu quả, sự tiện lợi và tự động hóa trong ngành công nghiệp sản xuất, khái niệm về laser đã nổi lên và được ứng dụng nhanh chóng trong nhiều lĩnh vực. Hàn laser là một trong số đó. Bài viết này cung cấp tổng quan chi tiết về các nguyên tắc cơ bản, ưu điểm, ngành ứng dụng và triển vọng phát triển của hàn laser lai, thể hiện đầy đủ ưu thế của phương pháp hàn laser lai trong việc hàn các tấm kim loại dày.
Hàn lai laserlà mộthàn laserPhương pháp kết hợp tia laser và hồ quang để hàn. Hiệu ứng lai ghép cho thấy sự cải thiện đáng kể về tốc độ hàn, độ sâu xuyên thấu và độ ổn định của quá trình. Từ cuối những năm 1980, sự phát triển liên tục của laser công suất cao đã thúc đẩy sự phát triển của công nghệ hàn lai laser, giúp các vấn đề như độ dày vật liệu, độ phản xạ vật liệu và khả năng bắc cầu khe hở không còn là trở ngại. Phương pháp này đã được sử dụng thành công trong việc hàn các chi tiết vật liệu có độ dày trung bình.
1. Công nghệ hàn lai laser
1.1 Đặc điểm củahàn lai laser
Trong quy trình hàn lai laser, chùm tia laser và hồ quang tương tác trong một vũng nóng chảy chung (như trong hình), và sự phối hợp này tạo ra các mối hàn sâu và hẹp, nhờ đó tăng năng suất.
Giải pháp quy trình hàn lai hồ quang laser
1.2 Nguyên tắc cơ bản củahàn lai laser
Hàn laserĐược biết đến với vùng ảnh hưởng nhiệt rất hẹp, và chùm tia laser của nó có thể được tập trung vào một khu vực nhỏ để tạo ra mối hàn hẹp và sâu. Nó có thể đạt được tốc độ hàn cao hơn, do đó giảm lượng nhiệt đầu vào và giảm chi phí hàn. Khả năng biến dạng nhiệt của các bộ phận. Tuy nhiên,hàn laserCó khả năng lấp đầy khe hở kém, do đó đòi hỏi độ chính xác cao trong quá trình lắp ráp phôi và chuẩn bị cạnh.Hàn laserViệc hàn cũng rất khó khăn đối với các vật liệu có độ phản xạ cao như nhôm, đồng và vàng. Ngược lại, quá trình hàn hồ quang có khả năng lấp đầy khe hở tuyệt vời, hiệu suất điện cao và có thể hàn hiệu quả các vật liệu có độ phản xạ cao. Tuy nhiên, mật độ năng lượng thấp trong quá trình hàn hồ quang làm chậm quá trình, dẫn đến lượng nhiệt lớn trong vùng hàn và gây biến dạng nhiệt cho các bộ phận được hàn. Do đó, việc sử dụng mộtlaser công suất caoBằng cách sử dụng chùm tia để hàn xuyên sâu đồng thời sử dụng hồ quang có hiệu suất năng lượng cao để hàn một cách cộng hưởng, hiệu ứng lai này bù đắp những nhược điểm của quy trình và bổ sung những ưu điểm của nó.
Mô hình hình thành mối hàn trong quá trình
1.3 Ưu điểm của quy trình hàn lai laser
Nhược điểm củahàn laserKhả năng hàn kín khe hở kém và yêu cầu cao về lắp ráp phôi; nhược điểm của hàn hồ quang là khi hàn các tấm dày, nó có mật độ năng lượng thấp và độ xuyên sâu nông, tạo ra lượng nhiệt lớn trong vùng hàn, gây ra hư hỏng nhiệt cho các chi tiết được hàn và biến dạng. Sự kết hợp của hai phương pháp có thể ảnh hưởng và hỗ trợ lẫn nhau để bù đắp những nhược điểm của từng quy trình hàn, phát huy tối đa ưu điểm của khả năng xuyên sâu của laser và hàn hồ quang để đạt được lượng nhiệt đầu vào nhỏ, biến dạng mối hàn nhỏ, tốc độ hàn nhanh và độ bền mối hàn cao.
Sơ đồ quy trình hàn lai laser
2.1 Cấu trúc hàn lai laser MAVEN
Ứng dụng và phát triển trong ngành hàn lai laser
3.1 Các ngành ứng dụng
Với sự phát triển dần hoàn thiện của công nghệ laser công suất cao, hàn lai laser đã được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực. Phương pháp này có ưu điểm là hiệu suất hàn cao hơn, dung sai khe hở lớn hơn và độ xuyên thấu mối hàn sâu hơn, là lựa chọn hàng đầu để hàn các tấm có độ dày trung bình và dày. Phương pháp hàn này cũng có thể thay thế phương pháp hàn truyền thống trong lĩnh vực sản xuất thiết bị quy mô lớn. Thích hợp cho máy móc xây dựng, cầu, container, đường ống, tàu thuyền, kết cấu thép, công nghiệp nặng và các lĩnh vực công nghiệp khác.
3.2 Xu hướng phát triển
Trung Quốclà nhà sản xuất chính củathiết bị laserNăm 2021, sản lượng ngành thiết bị laser của nước ta sẽ đạt hơn 200.000 chiếc. Trong đó, thiết bị hàn laser chiếm khoảng 27,3% thị trường thiết bị laser và là một trong những thiết bị chủ đạo trên thị trường. Hàn lai laser là một trong những loại thiết bị hàn laser mới. Khi nhu cầu hàn tấm có độ dày trung bình tiếp tục tăng trong nhiều ngành công nghiệp, thị trường nhu cầu về hàn lai laser tiếp tục mở rộng. Các công ty tiếp tục đổi mới về công nghệ, nhân tài, ứng dụng, v.v., và thúc đẩy việc thay thế. Với tốc độ nhập khẩu máy hàn lai laser công suất cao, xu hướng phát triển của việc thay thế trong nước cũng đang dần thay đổi.hàn lai laser công suất caoĐiều này ngày càng trở nên rõ ràng hơn.
Thời gian đăng bài: 22/09/2023
