Areneva metallitöötlemistehnoloogiana võimaldab laserkeevitustehnoloogia saavutada erinevate metallmaterjalide keevitamist ja sellel on lai valik rakendusi metallitöötlemistööstuses. Laserkeevitustehnoloogia kogub laserreaktsiooni põhimõttel suure energiatihedusega laserkiire, mida iseloomustab suur kiirus ja täpsus ning mida on sagedamini kasutatud metalli täppistöötlemisettevõtetes. Kommertskonditsioneeride uuendusliku arendamise kiirendamiseks on GREE kasutusele võtnud laserkeevituse, et pakkuda uut viisi kaubanduslike kliimaseadmete lehtmetallosade töötlemiseks ja tootmiseks ning veelgi tõsta toodete kvaliteedi konkurentsivõimet.
Laserkeevituse rakendamise taust
Kliimaseadmete tööstus kasutab praegu lehtmetallist osade suletud kombinatsiooni saavutamiseks varjestatud gaaskeevitust, kaarkeevitust, reaktsioonkeevitust ja muid keevitusmeetodeid. Kuna ülaltoodud keevitusmeetoditel on aga energia väljundi hajumine, difusioon ja muud omadused, on üldiselt kehv keevisõmbluse kvaliteet, personali töömahukus, halb töökeskkond ja muud probleemid ning keevituspritsmetega kaasneb vajadus läbida järel protsessi tasapinnaline lihvimine, mille tulemuseks on pidev keevituskulude suurenemine, ei soodusta ettevõtete pikaajalist arengut ega tehnoloogilisi uuendusi.
Laserkeevituse eksperimentaalne uuring
GREE laserkeevituse pilootuuring algas elektrilise juhtkarbi tüüpi osadega eesmärgiga asendada traditsiooniline CO2-gaasiga varjestatud keevitamine laserkeevitusega. Elektrilise juhtkarbi osade tooraineks on kuumtsingitud leht, tavaliselt paksusega 10 kuni 30mm, arvestades peamiselt seda tüüpi elektrilise juhtseadme korrapärasemat kuju. kasti osad, keevisõmblus on ruumiliselt sirge jaotusseisundis, selle kolmemõõtmeline vaade on näidatud joonisel. Liigne keevisõmblussügavus võib põhjustada osade läbikeevitamise, lisades täiendavaid toiminguid, nagu sekundaarne täiteaine keevitamine, ja täiteaine keevitamise kvaliteet on gaasikindlate veekindlate osade puhul äärmiselt nõudlik. Kui keevisõmbluse sügavus on liiga väike, võib keevisõmbluse kõrgus olla liiga kõrge, mis suurendab protsessijärgseks lihvimiseks vajalikku tööd. Seetõttu kasutatakse keevisõmbluse sügavuse ja keevituskiiruse vahelise seose jaoks laseri võimsust eksperimentaalsetes uuringutes sageli muutuva meetodi juhtimiseks, erineva võimsusega laserkeevituse korral on keevisõmbluse sügavuse ja keevituskiiruse seos näidatud alloleval joonisel.
Laserkeevituse praktilised rakendused
Rakendused kaubanduslikes veealuse komponentides
Kaubandusliku vesijahutusega seadme olulise osana on veealuse osade keevitatud tihendus eriti oluline. Neid osi kasutatakse peamiselt vesijahutusega seadmest ringleva reovee kogumiseks, kest on allutatud kõrgele veesurvele ja peab vastama korrosioonikindluse nõuetele.
Võrreldes traditsiooniliste süsinikterasest materjalidega on roostevabast terasest materjalidel kõrge takistus ja kõrge soojuspaisumise koefitsient koos materjali keevitusmetallurgiliste omadustega. Praegusel kaubanduslikul veeanuma osade tootmisel kasutatakse enamasti takistuspunktkeevitusprotsessi ja kaarkeevitusprotsessi režiimi. esineb teatud probleeme ja puudujääke, peamiselt: kuigi takistuspunktkeevitus võib tõhusalt vähendada veealuse osade keevitusdeformatsiooni, on keevisliidete juures ilmsed süvendid ja keevisliidete arv on suur, mis mõjutab veekvaliteedi konsistentsi. osad ja suurendab hilisema lihvimisprotsessi töökoormust.Ja vastupanupunktkeevitus on diskreetne ja sõltumatu punktühenduse vorm, veekogumisaluse osade punktkeevitusprotsess on kehv.Kuigi käsitsi kaarkeevitusega saab saavutada pideva tihendi keevitamise, nagu allpool näidatud, kuid roostevabast terasest kaarkeevituse deformatsioon, a la rge arv kaarkeevitus põhjustab vett vastuvõtvate plaadiosade termilist deformatsiooni, mis mõjutab kogu osa madalaima punkti asendit, mille tulemuseks on vee pikaajaline ladestumine osades, ei soodusta pikaajalist stabiilset tööd vesijahutusega üksustest.
Laserkeevituse kasutamine paindeserva jääkõmbluse nõuded on kõrged, tavaliselt 1500W laser nõuab keevislaiust 2,5 mm või vähem. Kui keevisõmblus on liiga lai, võib esineda keevisõmbluse läbitungimist, tühje keevisõmblusi ja deformatsioone ning kogu keevisõmbluse paralleelsust tuleb säilitada üldiselt ühtlaselt. Vastasel juhul tekib traadi ebastabiilne täitumine, mille tulemuseks on väike vahe keevituskõrguse osa on suur, keskmine sektsioon lihtsalt vastaks nõuetele, samas kui tühi keevisõmbluse suure otsa vaheline tühimik, mis mõjutab tõsiselt osade kvaliteeti, tuleb sekundaarne täiteaine keevitamine läbi viia käsitsi, kuid vähendada tootmise efektiivsust.
Laserkeevitus hõlbustab ka protsessijärgse lihvimiskoormuse vähendamist või kaotamist. Õigete keevitusparameetrite seadistustega on võimalik vähendada keevituskõrgust ja isegi saavutada tasapinnalisus 0,1 mm, mis on roostevaba terase lihvimise õnnistuseks. Kuna roostevaba terase 304 kõvadus ja tugevus on rohkem kui 5 korda rohkem kui tavalisel tsingitud lehtmetallil, kulub lihvimisketasid ja tehtavat tööd tunduvalt rohkem. 1,2 mm kõrguse, 100 mm pikkuse roostevaba terase keevisõmbluse lihvimine nõuab keskmiselt 5 minutit, pidev lihvimistöö mitte ainult suurendab operaatori töömahukust, aga tõstab ka toote tootmismaksumust, mis ei ole ettevõtete arengu seisukohalt optimistlik. Roostevabast terasest osad poleeritakse käsitsi pärast keevitamist, nagu allpool näidatud.
Olemasoleva protsessi muutmiseks oleme läbi suhtlemise ja koostöö arenenud laserseadmete tootjatega kodu- ja välismaal välja töötanud kuueteljelise tööstusroboti, automaatse laserkeevituspüstoli ja traadi etteande juhtimissüsteemi, paindliku kinnitusega töölaua, mis on integreeritud programmeeritava demonstratsiooniga ja automaatse laserkeevituslahenduse õpetamine. Lahendus võimaldab erinevate seeriate detailide kiiret kinnitamist ja positsioneerimist, konstrueerides painduvad kinnitused, mis sünkroniseerivad osade kiiret vahetamist.Keevitusrada õpetatakse käeshoitava robot-otspõleti abil, muutes seeläbi automatiseeritud Keevitustööd on oluliselt lihtsamad ja vähendavad keevitusoperaatorite töökoormust.
Praegune kuueteljelise robot-laserkeevitussüsteemi kasutamine veealuse osade keevitamiseks, nagu on näidatud joonisel, keevitusvõimsus 1500W, keskmine keevituskiirus 1,4m/min, kogu kinnitus ja positsioneerimine maksab 5min, käsitsi õpetamine ja programmeerimine maksab 10min, keevitusprotsess 2min, muud reguleerimised kestsid 8min, üksikute veealuse detailide esialgne keevitamine kestis 25min, keevitamise tulemusena jälle selline Kuna detaili uuesti keevitamiseks pole vaja õpetada ja muid reguleerimisi teha, keskmine aeg, mis kulub ühele veealuse osale kulub masstootmises 7 minutit ja järeltöötlus ei vaja lihvimist, pole vaja spetsiaalseid keevitusoperaatoreid ja protsessi kulud vähenevad rohkem kui 25 protsenti.
Rakendused kaubanduslikes tugiraami komponentides
Kaubandusliku välismasina konstruktsiooni karkassina on suur hulk tugiraami osi, mis on konstrueeritud pika karbitaolise konstruktsioonina, et hõlbustada kokkupanekut ja kandevõimet. Kuna seda tüüpi osad täidavad peamiselt raami toe rolli. karbi sees ei ole see otseses kontaktis väliskeskkonnaga ega esita seetõttu kõrgeid nõudeid korrosioonikindlusele. Tsingitud lehest valmistatud tsingitud kiht ei paku terasest aluspinnale mitte ainult füüsilist varjestust, vaid ka elektrokeemilist kaitset, muutes selle kulukaks. tõhus terasmaterjal.
Tsingitud tsingitud lehest valmistatud kiht ei paku terasest aluspinnale mitte ainult füüsilist varjestust, vaid ka elektrokeemilist kaitset, muutes selle kuluefektiivseks terasmaterjaliks. Selle põhjuseks on tsinkkatte ja põhilise süsinikterase füüsikaliste omaduste suur erinevus. tsingitud teraslehe keevitamise ajal (tsinkkatte sulamistemperatuur on 420 kraadi ja keemistemperatuur 908 kraadi, alusterase sulamistemperatuur on 1300 kraadi ja keemistemperatuur 2861 kraadi). Seetõttu eelneb tsinkkate põhiterase sulamisele, mis võib oluliselt mõjutada keevitusprotsessi ja tsingitud teraslehe kvaliteeti.
Praegu on tugiraami osade kolm peamist keevitusprotsessi: takistuspunktkeevitus, elektrikaarega keevitamine ja laserkeevitus. Takistuspunktkeevituse puhul muudab tsingitud kihi olemasolu elektroodi vastuvõtlikuks keevitamise ajal tsingikihiga legeerimiseks, mis kiirendab oksüdatsiooniprotsess vaskelektroodi pinnal ja nõuab operaatorilt elektroodi otsa pidevat poleerimist, vähendades sellega vaskelektroodi kasutusiga.Käsitsi kaarkeevituse kasutamisel tsingi madala keemistemperatuuri tõttu, kui kaar on esimene kui see puudutab tsingitud kihti, aurustub tsink kiiresti ja tekkiv tsingiaur paiskub väljapoole, mis võib kergesti põhjustada keevitamisel räbuosakesi, poorsust ja pritsmeid, mille tulemuseks on suured erinevused keevispinna tasasuses, mis suurendab järeltööde koormust. protsessi lihvimine ja suur oht osade kvaliteedile, mis peavad olema gaasi- ja veekindlad, nagu on näidatud alloleval diagrammil. ilmselge tsingikihi lendumise nähtus käsitsi kaarkeevitusega keevitatud osade keevisõmblustes, eriti keskmise ja tagumise otsa lähedal, kus on suurem sulapihustuskogum, mis põhjustab kvaliteediprobleeme, nagu keevisõmbluse kasvajad ja poorsus.
Laserkeevituse kasutamine mitte ainult ei paranda keevisõmbluse tugevust ja jäikust, vaid lahendab ka traditsioonilise takistuspunktkeevituse probleemid tsingitud teraslehtede ja kõrgtugevate teraslehtede keevitamisel, näiteks suur keevitusdeformatsioon, keevisliidete madal tasasus, lihtne toota lünki ja vähendada alusmaterjali tugevust.Kaubanduslikud tugiraami osad laserkeevitusprotsessi kasutamisel, kuna laser võib olla suure energiatiheduse väikeses vahes keevisõmbluse läbitungimise all, nii et keevisõmblus moodustab Katseandmete mehaaniliste omaduste põhjal võib laserkeevituse kasutamine pärast keevisõmbluse tugevust olla umbes 30 protsenti suurem kui takistuspunktkeevitus, nagu on näidatud alloleval joonisel.
