വിവിധ പ്രധാന മേഖലകളിൽ ഉയർന്ന പവർ ലേസർ-ആർക്ക് ഹൈബ്രിഡ് വെൽഡിംഗ് സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ പ്രയോഗം

01 കട്ടിയുള്ള പ്ലേറ്റ് ലേസർ-ആർക്ക് ഹൈബ്രിഡ് വെൽഡിംഗ്

എയ്‌റോസ്‌പേസ്, നാവിഗേഷൻ, ഷിപ്പ് ബിൽഡിംഗ്, റെയിൽ ഗതാഗതം തുടങ്ങിയ പ്രധാന മേഖലകളിലെ വലിയ ഉപകരണങ്ങളുടെ നിർമ്മാണത്തിൽ കട്ടിയുള്ള പ്ലേറ്റ് (കനം ≥ 20 മിമി) വെൽഡിങ്ങ് ഒരു പ്രധാന പങ്ക് വഹിക്കുന്നു. ഈ ഘടകങ്ങൾ സാധാരണയായി വലിയ കനം, സങ്കീർണ്ണമായ സംയുക്ത രൂപങ്ങൾ, സങ്കീർണ്ണമായ സേവനം എന്നിവയാണ്. പരിസരങ്ങൾ. വെൽഡിംഗ് ഗുണനിലവാരം ഉപകരണങ്ങളുടെ പ്രവർത്തനത്തിലും ജീവിതത്തിലും നേരിട്ട് സ്വാധീനം ചെലുത്തുന്നു. മന്ദഗതിയിലുള്ള വെൽഡിംഗ് വേഗതയും ഗുരുതരമായ സ്‌പാറ്റർ പ്രശ്‌നങ്ങളും കാരണം, പരമ്പരാഗത ഗ്യാസ് ഷീൽഡ് വെൽഡിംഗ് രീതി കുറഞ്ഞ വെൽഡിംഗ് കാര്യക്ഷമത, ഉയർന്ന ഊർജ്ജ ഉപഭോഗം, വലിയ ശേഷിക്കുന്ന സമ്മർദ്ദം തുടങ്ങിയ വെല്ലുവിളികളെ അഭിമുഖീകരിക്കുന്നു, ഇത് വർദ്ധിച്ചുവരുന്ന നിർമ്മാണ ആവശ്യകതകൾ നിറവേറ്റുന്നത് ബുദ്ധിമുട്ടാണ്. എന്നിരുന്നാലും, ലേസർ-ആർക്ക് ഹൈബ്രിഡ് വെൽഡിംഗ് സാങ്കേതികവിദ്യ പരമ്പരാഗത വെൽഡിംഗ് സാങ്കേതികവിദ്യയിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്തമാണ്. ഇത് ഗുണങ്ങളെ വിജയകരമായി സംയോജിപ്പിക്കുന്നുലേസർ വെൽഡിംഗ്കൂടാതെ ആർക്ക് വെൽഡിങ്ങ്, കൂടാതെ ചിത്രം 1 ഷോയിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ വലിയ പെനട്രേഷൻ ഡെപ്ത്, ഫാസ്റ്റ് വെൽഡിംഗ് വേഗത, ഉയർന്ന ദക്ഷത, മെച്ചപ്പെട്ട വെൽഡ് ഗുണനിലവാരം എന്നിവയുടെ സവിശേഷതകളുണ്ട്. അതിനാൽ, ഈ സാങ്കേതികവിദ്യ വ്യാപകമായ ശ്രദ്ധ ആകർഷിക്കുകയും ചില പ്രധാന മേഖലകളിൽ പ്രയോഗിക്കാൻ തുടങ്ങുകയും ചെയ്തു.

ചിത്രം 1 ലേസർ-ആർക്ക് ഹൈബ്രിഡ് വെൽഡിങ്ങിൻ്റെ തത്വം

02കട്ടിയുള്ള പ്ലേറ്റുകളുടെ ലേസർ-ആർക്ക് ഹൈബ്രിഡ് വെൽഡിങ്ങിനെക്കുറിച്ചുള്ള ഗവേഷണം

നോർവീജിയൻ ഇൻസ്റ്റിറ്റ്യൂട്ട് ഓഫ് ഇൻഡസ്ട്രിയൽ ടെക്‌നോളജിയും സ്വീഡനിലെ ലുലെ യൂണിവേഴ്‌സിറ്റി ഓഫ് ടെക്‌നോളജിയും 45 എംഎം കട്ടിയുള്ള മൈക്രോ-അലോയ്ഡ് ഹൈ-സ്‌ട്രെങ്ത് ലോ-അലോയ് സ്റ്റീലിനായി 15 കിലോവാട്ടിൽ താഴെയുള്ള സംയുക്ത വെൽഡിഡ് സന്ധികളുടെ ഘടനാപരമായ ഏകീകൃതതയെക്കുറിച്ച് പഠിച്ചു. ഒസാക്ക യൂണിവേഴ്സിറ്റിയും ഈജിപ്തിലെ സെൻട്രൽ മെറ്റലർജിക്കൽ റിസർച്ച് ഇൻസ്റ്റിറ്റ്യൂട്ടും 20kW ഫൈബർ ലേസർ ഉപയോഗിച്ച് കട്ടിയുള്ള പ്ലേറ്റുകളുടെ (25mm) സിംഗിൾ-പാസ് ലേസർ-ആർക്ക് ഹൈബ്രിഡ് വെൽഡിംഗ് പ്രക്രിയയെക്കുറിച്ച് ഗവേഷണം നടത്തി. ഡാനിഷ് ഫോഴ്സ് ടെക്നോളജി കമ്പനി രണ്ട് 16 kW ഡിസ്ക് ലേസറുകൾ പരമ്പരയിൽ ഉപയോഗിച്ചു, 40mm കട്ടിയുള്ള സ്റ്റീൽ പ്ലേറ്റുകളുടെ ഹൈബ്രിഡ് വെൽഡിങ്ങിനെക്കുറിച്ച് 32 kW ൽ ഗവേഷണം നടത്തി, ഇത് ഓഫ്ഷോർ വിൻഡ് പവർ ടവർ ബേസ് വെൽഡിങ്ങിൽ ഉയർന്ന പവർ ലേസർ-ആർക്ക് വെൽഡിങ്ങ് ഉപയോഗിക്കുമെന്ന് പ്രതീക്ഷിക്കുന്നു. , ചിത്രം 2-ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നത് പോലെ. ഹാർബിൻ വെൽഡിംഗ് കമ്പനി, ലിമിറ്റഡ് ആണ് രാജ്യത്ത് ആദ്യമായി മാസ്റ്റർ ഹൈ-പവർ സോളിഡ് ലേസർ-മെൽറ്റിംഗ് ഇലക്‌ട്രോഡ് ആർക്ക് ഹൈബ്രിഡ് ഹീറ്റ് സോഴ്‌സ് വെൽഡിങ്ങിൻ്റെ പ്രധാന സാങ്കേതികവിദ്യയും ഉപകരണ സംയോജന സാങ്കേതികവിദ്യയും. ഉയർന്ന പവർ സോളിഡ് ലേസർ-ഡ്യുവൽ വയർ മെൽറ്റിംഗ് ഇലക്‌ട്രോഡ് ആർക്ക് ഹൈബ്രിഡ് വെൽഡിംഗ് സാങ്കേതികവിദ്യയും ഉപകരണങ്ങളും എൻ്റെ രാജ്യത്ത് ഉയർന്ന നിലവാരമുള്ള ഉപകരണങ്ങളിലേക്ക് വിജയകരമായി പ്രയോഗിക്കുന്നത് ഇതാദ്യമാണ്. നിർമ്മാണം.

ചിത്രം 2. ലേസർ ഇൻസ്റ്റലേഷൻ ലേഔട്ട് ഡയഗ്രം

സ്വദേശത്തും വിദേശത്തും കട്ടിയുള്ള പ്ലേറ്റുകളുടെ ലേസർ-ആർക്ക് ഹൈബ്രിഡ് വെൽഡിങ്ങിൻ്റെ നിലവിലെ ഗവേഷണ നില അനുസരിച്ച്, ലേസർ-ആർക്ക് ഹൈബ്രിഡ് വെൽഡിംഗ് രീതിയും ഇടുങ്ങിയ വിടവ് ഗ്രോവും ചേർന്ന് കട്ടിയുള്ള പ്ലേറ്റുകളുടെ വെൽഡിംഗ് നേടാൻ കഴിയുമെന്ന് കാണാൻ കഴിയും. ലേസർ പവർ 10,000 വാട്ടിൽ കൂടുതൽ വർദ്ധിക്കുമ്പോൾ, ഉയർന്ന ഊർജ്ജമുള്ള ലേസറിൻ്റെ വികിരണത്തിന് കീഴിൽ, മെറ്റീരിയലിൻ്റെ ബാഷ്പീകരണ സ്വഭാവം, ലേസറും പ്ലാസ്മയും തമ്മിലുള്ള പ്രതിപ്രവർത്തന പ്രക്രിയ, ഉരുകിയ പൂൾ ഫ്ലോയുടെ സ്ഥിരത, താപ കൈമാറ്റ സംവിധാനം, കൂടാതെ വെൽഡിൻ്റെ മെറ്റലർജിക്കൽ സ്വഭാവത്തിൽ മാറ്റങ്ങൾ വ്യത്യസ്ത അളവുകളിൽ സംഭവിക്കും. പവർ 10,000 വാട്ടിൽ കൂടുതൽ വർദ്ധിക്കുമ്പോൾ, വൈദ്യുതി സാന്ദ്രതയിലെ വർദ്ധനവ് ചെറിയ ദ്വാരത്തിന് സമീപമുള്ള പ്രദേശത്തെ ബാഷ്പീകരണത്തിൻ്റെ അളവ് വർദ്ധിപ്പിക്കും, കൂടാതെ റികോയിൽ ഫോഴ്‌സ് ചെറിയ ദ്വാരത്തിൻ്റെ സ്ഥിരതയെയും ഉരുകിയ കുളത്തിൻ്റെ ഒഴുക്കിനെയും നേരിട്ട് ബാധിക്കും. അതുവഴി വെൽഡിംഗ് പ്രക്രിയയെ ബാധിക്കുന്നു. മാറ്റങ്ങൾ ലേസർ നടപ്പിലാക്കുന്നതിലും അതിൻ്റെ സംയുക്ത വെൽഡിംഗ് പ്രക്രിയകളിലും നിസ്സാരമായ സ്വാധീനം ചെലുത്തുന്നു. വെൽഡിംഗ് പ്രക്രിയയിലെ ഈ സ്വഭാവ പ്രതിഭാസങ്ങൾ നേരിട്ടോ അല്ലാതെയോ വെൽഡിംഗ് പ്രക്രിയയുടെ സ്ഥിരതയെ ഒരു പരിധിവരെ പ്രതിഫലിപ്പിക്കുന്നു, കൂടാതെ വെൽഡിൻറെ ഗുണനിലവാരം പോലും നിർണ്ണയിക്കാൻ കഴിയും. ലേസർ, ആർക്ക് എന്നിവയുടെ രണ്ട് താപ സ്രോതസ്സുകളുടെ കപ്ലിംഗ് ഇഫക്റ്റിന് രണ്ട് താപ സ്രോതസ്സുകളും അവയുടെ സ്വഭാവസവിശേഷതകൾക്ക് പൂർണ്ണമായ പ്ലേ നൽകാനും സിംഗിൾ ലേസർ വെൽഡിംഗ്, ആർക്ക് വെൽഡിങ്ങ് എന്നിവയേക്കാൾ മികച്ച വെൽഡിംഗ് ഇഫക്റ്റുകൾ നേടാനും കഴിയും. ലേസർ ഓട്ടോജെനസ് വെൽഡിംഗ് രീതിയുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, ഈ വെൽഡിംഗ് രീതിക്ക് ശക്തമായ വിടവ് പൊരുത്തപ്പെടുത്തലും വലിയ വെൽഡബിൾ കനവും ഉണ്ട്. കട്ടിയുള്ള പ്ലേറ്റുകളുടെ ഇടുങ്ങിയ വിടവ് ലേസർ വയർ പൂരിപ്പിക്കൽ വെൽഡിംഗ് രീതിയുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, ഉയർന്ന വയർ ഉരുകൽ കാര്യക്ഷമതയും നല്ല ഗ്രോവ് ഫ്യൂഷൻ ഇഫക്റ്റും ഇതിന് ഗുണങ്ങളുണ്ട്. . കൂടാതെ, ആർക്കിലേക്കുള്ള ലേസറിൻ്റെ ആകർഷണം ആർക്കിൻ്റെ സ്ഥിരത വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു, പരമ്പരാഗത ആർക്ക് വെൽഡിങ്ങിനെ അപേക്ഷിച്ച് ലേസർ-ആർക്ക് ഹൈബ്രിഡ് വെൽഡിങ്ങ് വേഗത്തിലാക്കുന്നു.ലേസർ ഫില്ലർ വയർ വെൽഡിംഗ്, താരതമ്യേന ഉയർന്ന വെൽഡിംഗ് കാര്യക്ഷമതയോടെ.

03 ഹൈ-പവർ ലേസർ-ആർക്ക് ഹൈബ്രിഡ് വെൽഡിംഗ് ആപ്ലിക്കേഷൻ

ഹൈ-പവർ ലേസർ-ആർക്ക് ഹൈബ്രിഡ് വെൽഡിംഗ് സാങ്കേതികവിദ്യ കപ്പൽ നിർമ്മാണ വ്യവസായത്തിൽ വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു. ജർമ്മനിയിലെ മേയർ ഷിപ്പ്‌യാർഡ് ഒരു 12kW CO2 ലേസർ-ആർക്ക് ഹൈബ്രിഡ് വെൽഡിംഗ് പ്രൊഡക്ഷൻ ലൈൻ സ്ഥാപിച്ചു, വെൽഡിംഗ് ഹൾ ഫ്ലാറ്റ് പ്ലേറ്റുകളും സ്റ്റെഫെനറുകളും ഒറ്റയടിക്ക് 20 മീറ്റർ നീളമുള്ള ഫില്ലറ്റ് വെൽഡുകളുടെ രൂപീകരണം നേടുകയും രൂപഭേദം 2/3 കുറയ്ക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. USS സരട്ടോഗ വിമാനവാഹിനിക്കപ്പലിനെ വെൽഡ് ചെയ്യുന്നതിനായി 20kW പരമാവധി ഔട്ട്‌പുട്ട് പവർ ഉള്ള ഫൈബർ ലേസർ-ആർക്ക് ഹൈബ്രിഡ് വെൽഡിംഗ് സിസ്റ്റം GE വികസിപ്പിച്ചെടുത്തു, 800 ടൺ വെൽഡ് ലോഹം ലാഭിക്കുകയും മനുഷ്യ-സമയം 80% കുറയ്ക്കുകയും ചെയ്യുന്നു, ചിത്രം 3-ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നത് പോലെ CSSC 725 ഒരു സ്വീകരിക്കുന്നു. 20kW ഫൈബർ ലേസർ ഹൈ-പവർ ലേസർ-ആർക്ക് ഹൈബ്രിഡ് വെൽഡിംഗ് വെൽഡിംഗ് വൈകല്യം 60% കുറയ്ക്കാനും വെൽഡിംഗ് കാര്യക്ഷമത 300% വർദ്ധിപ്പിക്കാനും കഴിയുന്ന സിസ്റ്റം. ഷാങ്ഹായ് വൈഗോഖിയാവോ ഷിപ്പ്‌യാർഡ് 16kW ഫൈബർ ലേസർ ഹൈ-പവർ ലേസർ-ആർക്ക് ഹൈബ്രിഡ് വെൽഡിംഗ് സിസ്റ്റം ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഒറ്റ-വശങ്ങളുള്ള സിംഗിൾ-പാസ് വെൽഡിംഗും 4-25 എംഎം കട്ടിയുള്ള സ്റ്റീൽ പ്ലേറ്റുകളുടെ ഇരട്ട-വശങ്ങളുള്ള രൂപീകരണവും നേടുന്നതിന് പ്രൊഡക്ഷൻ ലൈൻ ലേസർ ഹൈബ്രിഡ് വെൽഡിംഗ് + MAG വെൽഡിങ്ങിൻ്റെ ഒരു പുതിയ പ്രോസസ്സ് സാങ്കേതികവിദ്യ സ്വീകരിക്കുന്നു. ഹൈ-പവർ ലേസർ-ആർക്ക് ഹൈബ്രിഡ് വെൽഡിംഗ് സാങ്കേതികവിദ്യ കവചിത വാഹനങ്ങളിൽ വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു. അതിൻ്റെ വെൽഡിംഗ് സ്വഭാവസവിശേഷതകൾ ഇവയാണ്: വലിയ കട്ടിയുള്ള സങ്കീർണ്ണ ലോഹ ഘടനകളുടെ വെൽഡിംഗ്, കുറഞ്ഞ ചെലവ്, ഉയർന്ന ദക്ഷതയുള്ള നിർമ്മാണം.

ചിത്രം 3. USS സാറാ ടോഗ വിമാനവാഹിനിക്കപ്പൽ

ഹൈ-പവർ ലേസർ-ആർക്ക് ഹൈബ്രിഡ് വെൽഡിംഗ് സാങ്കേതികവിദ്യ തുടക്കത്തിൽ ചില വ്യാവസായിക മേഖലകളിൽ പ്രയോഗിച്ചു, ഇടത്തരവും വലുതുമായ മതിൽ കനം ഉള്ള വലിയ ഘടനകളുടെ കാര്യക്ഷമമായ നിർമ്മാണത്തിനുള്ള ഒരു പ്രധാന മാർഗമായി ഇത് മാറും. നിലവിൽ, ഉയർന്ന-പവർ ലേസർ-ആർക്ക് ഹൈബ്രിഡ് വെൽഡിങ്ങിൻ്റെ മെക്കാനിസത്തെക്കുറിച്ചുള്ള ഗവേഷണത്തിൻ്റെ അഭാവമുണ്ട്, അത് ഫോട്ടോപ്ലാസ്മയും ആർക്കും തമ്മിലുള്ള പ്രതിപ്രവർത്തനം, ആർക്ക്, ഉരുകിയ പൂൾ എന്നിവ തമ്മിലുള്ള പ്രതിപ്രവർത്തനം പോലെ കൂടുതൽ ശക്തിപ്പെടുത്തേണ്ടതുണ്ട്. ഹൈ-പവർ ലേസർ-ആർക്ക് ഹൈബ്രിഡ് വെൽഡിംഗ് പ്രക്രിയയിൽ ഇപ്പോഴും പരിഹരിക്കപ്പെടാത്ത നിരവധി പ്രശ്നങ്ങൾ ഉണ്ട്, ഒരു ഇടുങ്ങിയ പ്രോസസ്സ് വിൻഡോ, വെൽഡ് ഘടനയുടെ അസമമായ മെക്കാനിക്കൽ ഗുണങ്ങൾ, സങ്കീർണ്ണമായ വെൽഡിംഗ് ഗുണനിലവാര നിയന്ത്രണം. വ്യാവസായിക-ഗ്രേഡ് ലേസറുകളുടെ ഔട്ട്‌പുട്ട് പവർ ക്രമേണ വർദ്ധിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച്, ഉയർന്ന-പവർ ലേസർ-ആർക്ക് ഹൈബ്രിഡ് വെൽഡിംഗ് സാങ്കേതികവിദ്യ അതിവേഗം വികസിക്കും, കൂടാതെ വിവിധതരം പുതിയ ലേസർ ഹൈബ്രിഡ് വെൽഡിംഗ് സാങ്കേതികവിദ്യകൾ ഉയർന്നുവരുന്നത് തുടരും. ഭാവിയിൽ ഉയർന്ന പവർ ലേസർ വെൽഡിംഗ് ഉപകരണങ്ങളുടെ വികസനത്തിൽ പ്രാദേശികവൽക്കരണം, വലിയ തോതിലുള്ളതും ബുദ്ധിപരവും പ്രധാന പ്രവണതകളായിരിക്കും.