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

01 കട്ടിയുള്ള പ്ലേറ്റ് ലേസർ-ആർക്ക് ഹൈബ്രിഡ് വെൽഡിംഗ്

എയ്‌റോസ്‌പേസ്, നാവിഗേഷൻ, കപ്പൽ നിർമ്മാണം, റെയിൽ ഗതാഗതം തുടങ്ങിയ പ്രധാന മേഖലകളിൽ വലിയ ഉപകരണങ്ങളുടെ നിർമ്മാണത്തിൽ കട്ടിയുള്ള പ്ലേറ്റ് (കനം ≥ 20mm) വെൽഡിംഗ് ഒരു പ്രധാന പങ്ക് വഹിക്കുന്നു. ഈ ഘടകങ്ങൾ സാധാരണയായി വലിയ കനം, സങ്കീർണ്ണമായ ജോയിന്റ് ഫോമുകൾ, സങ്കീർണ്ണമായ സേവന പരിതസ്ഥിതികൾ എന്നിവയാണ്. വെൽഡിംഗ് ഗുണനിലവാരം ഉപകരണങ്ങളുടെ പ്രകടനത്തിലും ആയുസ്സിലും നേരിട്ട് സ്വാധീനം ചെലുത്തുന്നു. മന്ദഗതിയിലുള്ള വെൽഡിംഗ് വേഗതയും ഗുരുതരമായ സ്‌പാറ്റർ പ്രശ്‌നങ്ങളും കാരണം, പരമ്പരാഗത ഗ്യാസ് ഷീൽഡ് വെൽഡിംഗ് രീതി കുറഞ്ഞ വെൽഡിംഗ് കാര്യക്ഷമത, ഉയർന്ന ഊർജ്ജ ഉപഭോഗം, വലിയ അവശിഷ്ട സമ്മർദ്ദം തുടങ്ങിയ വെല്ലുവിളികളെ അഭിമുഖീകരിക്കുന്നു, ഇത് വർദ്ധിച്ചുവരുന്ന നിർമ്മാണ ആവശ്യകതകൾ നിറവേറ്റുന്നത് ബുദ്ധിമുട്ടാക്കുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, ലേസർ-ആർക്ക് ഹൈബ്രിഡ് വെൽഡിംഗ് സാങ്കേതികവിദ്യ പരമ്പരാഗത വെൽഡിംഗ് സാങ്കേതികവിദ്യയിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്തമാണ്. ഇത് വിജയകരമായി ഗുണങ്ങളെ സംയോജിപ്പിക്കുന്നുലേസർ വെൽഡിംഗ്ആർക്ക് വെൽഡിംഗ് എന്നിവയ്ക്ക് ഉയർന്ന പെനട്രേഷൻ ഡെപ്ത്, വേഗത്തിലുള്ള വെൽഡിംഗ് വേഗത, ഉയർന്ന കാര്യക്ഷമത, മികച്ച വെൽഡിംഗ് ഗുണനിലവാരം എന്നിവയുണ്ട്, ചിത്രം 1 ഷോയിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ. അതിനാൽ, ഈ സാങ്കേതികവിദ്യ വ്യാപകമായ ശ്രദ്ധ ആകർഷിക്കുകയും ചില പ്രധാന മേഖലകളിൽ പ്രയോഗിക്കാൻ തുടങ്ങുകയും ചെയ്തിട്ടുണ്ട്.

ചിത്രം 1 ലേസർ-ആർക്ക് ഹൈബ്രിഡ് വെൽഡിങ്ങിന്റെ തത്വം

02 കട്ടിയുള്ള പ്ലേറ്റുകളുടെ ലേസർ-ആർക്ക് ഹൈബ്രിഡ് വെൽഡിങ്ങിനെക്കുറിച്ചുള്ള ഗവേഷണം

സ്വീഡനിലെ നോർവീജിയൻ ഇൻസ്റ്റിറ്റ്യൂട്ട് ഓഫ് ഇൻഡസ്ട്രിയൽ ടെക്നോളജിയും ലൂലെ യൂണിവേഴ്സിറ്റി ഓഫ് ടെക്നോളജിയും 45mm കട്ടിയുള്ള മൈക്രോ-അലോയ്ഡ് ഹൈ-സ്ട്രെങ്ത് ലോ-അലോയ് സ്റ്റീലിനായി 15kW-ൽ താഴെയുള്ള കമ്പോസിറ്റ് വെൽഡിംഗ് സന്ധികളുടെ ഘടനാപരമായ ഏകതയെക്കുറിച്ച് പഠിച്ചു. ഒസാക്ക യൂണിവേഴ്സിറ്റിയും ഈജിപ്തിലെ സെൻട്രൽ മെറ്റലർജിക്കൽ റിസർച്ച് ഇൻസ്റ്റിറ്റ്യൂട്ടും 20kW ഫൈബർ ലേസർ ഉപയോഗിച്ച് കട്ടിയുള്ള പ്ലേറ്റുകളുടെ (25mm) സിംഗിൾ-പാസ് ലേസർ-ആർക്ക് ഹൈബ്രിഡ് വെൽഡിംഗ് പ്രക്രിയയെക്കുറിച്ച് ഗവേഷണം നടത്തി, അടിഭാഗത്തെ ഹമ്പ് പ്രശ്നം പരിഹരിക്കാൻ ഒരു ബോട്ടം ലൈനർ ഉപയോഗിച്ചു. ഡാനിഷ് ഫോഴ്സ് ടെക്നോളജി കമ്പനി 32 kW-ൽ 40mm കട്ടിയുള്ള സ്റ്റീൽ പ്ലേറ്റുകളുടെ ഹൈബ്രിഡ് വെൽഡിംഗിനെക്കുറിച്ച് ഗവേഷണം നടത്താൻ പരമ്പരയിൽ രണ്ട് 16 kW ഡിസ്ക് ലേസറുകൾ ഉപയോഗിച്ചു, ചിത്രം 2-ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ, ഓഫ്‌ഷോർ വിൻഡ് പവർ ടവർ ബേസ് വെൽഡിംഗിൽ ഉയർന്ന-പവർ ലേസർ-ആർക്ക് വെൽഡിംഗ് ഉപയോഗിക്കുമെന്ന് പ്രതീക്ഷിക്കുന്നു. ഉയർന്ന-പവർ സോളിഡ് ലേസർ-മെൽറ്റിംഗ് ഇലക്ട്രോഡ് ആർക്ക് ഹൈബ്രിഡ് ഹീറ്റ് സോഴ്‌സ് വെൽഡിംഗിന്റെ കോർ സാങ്കേതികവിദ്യയും ഉപകരണ സംയോജന സാങ്കേതികവിദ്യയും മാസ്റ്റേഴ്സ് ചെയ്യുന്ന രാജ്യത്തെ ആദ്യത്തേതാണ് ഹാർബിൻ വെൽഡിംഗ് കമ്പനി ലിമിറ്റഡ്. എന്റെ രാജ്യത്തെ ഉയർന്ന നിലവാരമുള്ള ഉപകരണങ്ങളിൽ ഹൈ-പവർ സോളിഡ് ലേസർ-ഡ്യുവൽ-വയർ മെൽറ്റിംഗ് ഇലക്ട്രോഡ് ആർക്ക് ഹൈബ്രിഡ് വെൽഡിംഗ് സാങ്കേതികവിദ്യയും ഉപകരണങ്ങളും വിജയകരമായി പ്രയോഗിക്കുന്നത് ഇതാദ്യമായാണ്. നിർമ്മാണം.

ചിത്രം 2. ലേസർ ഇൻസ്റ്റലേഷൻ ലേഔട്ട് ഡയഗ്രം

സ്വദേശത്തും വിദേശത്തും കട്ടിയുള്ള പ്ലേറ്റുകളുടെ ലേസർ-ആർക്ക് ഹൈബ്രിഡ് വെൽഡിങ്ങിന്റെ നിലവിലെ ഗവേഷണ സ്ഥിതി അനുസരിച്ച്, ലേസർ-ആർക്ക് ഹൈബ്രിഡ് വെൽഡിംഗ് രീതിയും ഇടുങ്ങിയ വിടവ് ഗ്രൂവും സംയോജിപ്പിച്ച് കട്ടിയുള്ള പ്ലേറ്റുകളുടെ വെൽഡിംഗ് നേടാൻ കഴിയുമെന്ന് കാണാൻ കഴിയും. ഉയർന്ന ഊർജ്ജ ലേസറിന്റെ വികിരണത്തിൽ, ലേസർ പവർ 10,000 വാട്ടിൽ കൂടുതലായി വർദ്ധിക്കുമ്പോൾ, മെറ്റീരിയലിന്റെ ബാഷ്പീകരണ സ്വഭാവം, ലേസറും പ്ലാസ്മയും തമ്മിലുള്ള പ്രതിപ്രവർത്തന പ്രക്രിയ, ഉരുകിയ പൂൾ ഒഴുക്കിന്റെ സ്ഥിരത, താപ കൈമാറ്റ സംവിധാനം, വെൽഡിന്റെ മെറ്റലർജിക്കൽ സ്വഭാവം എന്നിവയിൽ വ്യത്യസ്ത അളവുകളിൽ മാറ്റങ്ങൾ സംഭവിക്കും. പവർ 10,000 വാട്ടിൽ കൂടുതലായി വർദ്ധിക്കുമ്പോൾ, പവർ സാന്ദ്രതയിലെ വർദ്ധനവ് ചെറിയ ദ്വാരത്തിന് സമീപമുള്ള സ്ഥലത്ത് ബാഷ്പീകരണത്തിന്റെ അളവ് വർദ്ധിപ്പിക്കും, കൂടാതെ റീകോയിൽ ഫോഴ്‌സ് ചെറിയ ദ്വാരത്തിന്റെ സ്ഥിരതയെയും ഉരുകിയ കുളത്തിന്റെ ഒഴുക്കിനെയും നേരിട്ട് ബാധിക്കുകയും അതുവഴി വെൽഡിംഗ് പ്രക്രിയയെ ബാധിക്കുകയും ചെയ്യും. ലേസറിന്റെയും അതിന്റെ സംയോജിത വെൽഡിംഗ് പ്രക്രിയകളുടെയും നടത്തിപ്പിൽ മാറ്റങ്ങൾ നിസ്സാരമല്ലാത്ത സ്വാധീനം ചെലുത്തുന്നു. വെൽഡിംഗ് പ്രക്രിയയിലെ ഈ സ്വഭാവ പ്രതിഭാസങ്ങൾ വെൽഡിംഗ് പ്രക്രിയയുടെ സ്ഥിരതയെ നേരിട്ടോ അല്ലാതെയോ പ്രതിഫലിപ്പിക്കുന്നു, കൂടാതെ വെൽഡിംഗിന്റെ ഗുണനിലവാരം പോലും നിർണ്ണയിക്കാൻ കഴിയും. ലേസർ, ആർക്ക് എന്നീ രണ്ട് താപ സ്രോതസ്സുകളുടെ കപ്ലിംഗ് ഇഫക്റ്റ് രണ്ട് താപ സ്രോതസ്സുകളെയും അവയുടെ സ്വഭാവസവിശേഷതകൾക്ക് പൂർണ്ണ പ്രാധാന്യം നൽകുകയും സിംഗിൾ ലേസർ വെൽഡിങ്ങിനെയും ആർക്ക് വെൽഡിങ്ങിനെയും അപേക്ഷിച്ച് മികച്ച വെൽഡിംഗ് ഇഫക്റ്റുകൾ നേടുകയും ചെയ്യും. ലേസർ ഓട്ടോജീനസ് വെൽഡിംഗ് രീതിയുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, ഈ വെൽഡിംഗ് രീതിക്ക് ശക്തമായ വിടവ് പൊരുത്തപ്പെടുത്തൽ, വലിയ വെൽഡബിൾ കനം എന്നിവയുടെ ഗുണങ്ങളുണ്ട്. കട്ടിയുള്ള പ്ലേറ്റുകളുടെ ഇടുങ്ങിയ വിടവ് ലേസർ വയർ പൂരിപ്പിക്കൽ വെൽഡിംഗ് രീതിയുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, ഉയർന്ന വയർ ഉരുകൽ കാര്യക്ഷമത, നല്ല ഗ്രൂവ് ഫ്യൂഷൻ ഇഫക്റ്റ് എന്നിവയുടെ ഗുണങ്ങളുണ്ട്. . കൂടാതെ, ലേസറിനെ ആർക്കിലേക്ക് ആകർഷിക്കുന്നത് ആർക്കിന്റെ സ്ഥിരത വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു, ലേസർ-ആർക്ക് ഹൈബ്രിഡ് വെൽഡിംഗിനെ പരമ്പരാഗത ആർക്ക് വെൽഡിങ്ങിനേക്കാൾ വേഗത്തിലാക്കുന്നു.ലേസർ ഫില്ലർ വയർ വെൽഡിംഗ്, താരതമ്യേന ഉയർന്ന വെൽഡിംഗ് കാര്യക്ഷമതയോടെ.

03 ഹൈ-പവർ ലേസർ-ആർക്ക് ഹൈബ്രിഡ് വെൽഡിംഗ് ആപ്ലിക്കേഷൻ

കപ്പൽ നിർമ്മാണ വ്യവസായത്തിൽ ഹൈ-പവർ ലേസർ-ആർക്ക് ഹൈബ്രിഡ് വെൽഡിംഗ് സാങ്കേതികവിദ്യ വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു. ജർമ്മനിയിലെ മേയർ ഷിപ്പ്‌യാർഡ് വെൽഡിംഗ് ഹൾ ഫ്ലാറ്റ് പ്ലേറ്റുകളും സ്റ്റിഫെനറുകളും വെൽഡിംഗ് ചെയ്യുന്നതിനായി 12kW CO2 ലേസർ-ആർക്ക് ഹൈബ്രിഡ് വെൽഡിംഗ് പ്രൊഡക്ഷൻ ലൈൻ സ്ഥാപിച്ചിട്ടുണ്ട്, ഇത് 20 മീറ്റർ നീളമുള്ള ഫില്ലറ്റ് വെൽഡുകളുടെ രൂപീകരണം ഒറ്റയടിക്ക് നേടാനും രൂപഭേദത്തിന്റെ അളവ് 2/3 കുറയ്ക്കാനും സഹായിക്കുന്നു. യുഎസ്എസ് സരടോഗ എയർക്രാഫ്റ്റ് കാരിയർ വെൽഡ് ചെയ്യുന്നതിനായി 20kW പരമാവധി ഔട്ട്‌പുട്ട് പവർ ഉള്ള ഒരു ഫൈബർ ലേസർ-ആർക്ക് ഹൈബ്രിഡ് വെൽഡിംഗ് സിസ്റ്റം GE വികസിപ്പിച്ചെടുത്തു, ചിത്രം 3 ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ, 800 ടൺ വെൽഡ് മെറ്റൽ ലാഭിക്കുകയും മനുഷ്യ-മണിക്കൂറുകൾ 80% കുറയ്ക്കുകയും ചെയ്തു. CSSC 725 ഒരു 20kW ഫൈബർ ലേസർ ഹൈ-പവർ ലേസർ-ആർക്ക് ഹൈബ്രിഡ് വെൽഡിംഗ് സിസ്റ്റം സ്വീകരിക്കുന്നു, ഇത് വെൽഡിംഗ് രൂപഭേദം 60% കുറയ്ക്കുകയും വെൽഡിംഗ് കാര്യക്ഷമത 300% വർദ്ധിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യും. ഷാങ്ഹായ് വൈഗാവോക്യാവോ ഷിപ്പ്‌യാർഡ് 16kW ഫൈബർ ലേസർ ഹൈ-പവർ ലേസർ-ആർക്ക് ഹൈബ്രിഡ് വെൽഡിംഗ് സിസ്റ്റം ഉപയോഗിക്കുന്നു. 4-25mm കട്ടിയുള്ള സ്റ്റീൽ പ്ലേറ്റുകളുടെ സിംഗിൾ-സൈഡഡ് സിംഗിൾ-പാസ് വെൽഡിംഗും ഡബിൾ-സൈഡഡ് ഫോമിംഗും നേടുന്നതിനായി ലേസർ ഹൈബ്രിഡ് വെൽഡിംഗ് + MAG വെൽഡിംഗിന്റെ ഒരു പുതിയ പ്രക്രിയ സാങ്കേതികവിദ്യയാണ് പ്രൊഡക്ഷൻ ലൈൻ സ്വീകരിക്കുന്നത്. കവചിത വാഹനങ്ങളിൽ ഹൈ-പവർ ലേസർ-ആർക്ക് ഹൈബ്രിഡ് വെൽഡിംഗ് സാങ്കേതികവിദ്യ വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു. അതിന്റെ വെൽഡിംഗ് സവിശേഷതകൾ ഇവയാണ്: വലിയ കട്ടിയുള്ള സങ്കീർണ്ണമായ ലോഹ ഘടനകളുടെ വെൽഡിംഗ്, കുറഞ്ഞ ചെലവ്, ഉയർന്ന കാര്യക്ഷമതയുള്ള നിർമ്മാണം.

ചിത്രം 3. യുഎസ്എസ് സാറ ടോഗ വിമാനവാഹിനിക്കപ്പൽ

ഉയർന്ന പവർ ലേസർ-ആർക്ക് ഹൈബ്രിഡ് വെൽഡിംഗ് സാങ്കേതികവിദ്യ തുടക്കത്തിൽ ചില വ്യാവസായിക മേഖലകളിൽ പ്രയോഗിച്ചിട്ടുണ്ട്, ഇത് ഇടത്തരം, വലിയ മതിൽ കനമുള്ള വലിയ ഘടനകളുടെ കാര്യക്ഷമമായ നിർമ്മാണത്തിനുള്ള ഒരു പ്രധാന മാർഗമായി മാറും. നിലവിൽ, ഉയർന്ന പവർ ലേസർ-ആർക്ക് ഹൈബ്രിഡ് വെൽഡിങ്ങിന്റെ സംവിധാനത്തെക്കുറിച്ച് ഗവേഷണത്തിന്റെ അഭാവമുണ്ട്, ഇത് കൂടുതൽ ശക്തിപ്പെടുത്തേണ്ടതുണ്ട്, ഉദാഹരണത്തിന് ഫോട്ടോപ്ലാസ്മയും ആർക്കും തമ്മിലുള്ള പ്രതിപ്രവർത്തനം, ആർക്കും ഉരുകിയ പൂളും തമ്മിലുള്ള പ്രതിപ്രവർത്തനം. ഇടുങ്ങിയ പ്രോസസ് വിൻഡോ, വെൽഡ് ഘടനയുടെ അസമമായ മെക്കാനിക്കൽ ഗുണങ്ങൾ, സങ്കീർണ്ണമായ വെൽഡിംഗ് ഗുണനിലവാര നിയന്ത്രണം എന്നിങ്ങനെ ഉയർന്ന പവർ ലേസർ-ആർക്ക് ഹൈബ്രിഡ് വെൽഡിംഗ് പ്രക്രിയയിൽ ഇപ്പോഴും പരിഹരിക്കപ്പെടാത്ത നിരവധി പ്രശ്നങ്ങളുണ്ട്. വ്യാവസായിക-ഗ്രേഡ് ലേസറുകളുടെ ഔട്ട്‌പുട്ട് പവർ ക്രമേണ വർദ്ധിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച്, ഉയർന്ന പവർ ലേസർ-ആർക്ക് ഹൈബ്രിഡ് വെൽഡിംഗ് സാങ്കേതികവിദ്യ വേഗത്തിൽ വികസിക്കും, കൂടാതെ വിവിധതരം പുതിയ ലേസർ ഹൈബ്രിഡ് വെൽഡിംഗ് സാങ്കേതികവിദ്യകൾ ഉയർന്നുവരുന്നത് തുടരും. ഭാവിയിൽ ഉയർന്ന പവർ ലേസർ വെൽഡിംഗ് ഉപകരണങ്ങളുടെ വികസനത്തിൽ പ്രാദേശികവൽക്കരണം, വലിയ തോതിലുള്ളത്, ഇന്റലിജന്റൈസേഷൻ എന്നിവ പ്രധാന പ്രവണതകളായിരിക്കും.