1、背景介紹

中厚板普遍應用於(yu) 造船、建築、機械製造及壓力容器等工程領域，其焊接作業(ye) 也是行業(ye) 生產(chan) 當中的重要環節之一。傳(chuan) 統的中厚板焊接工藝複雜、質量不穩定、自動化程度低，焊接效率受到很大製約，因此開發出滿足其要求的焊接工藝已成為(wei) 亟需解決(jue) 的工程難題。

隨著激光器水平不斷發展,功率超過10k的超高功率高質量光纖激光已經投入市場並逐步應用於(yu) 中厚板的高效激光焊接,其激光束功率密度可達107~108W/cm2,這使得中厚板大型構件的優(you) 質、高速、大熔深、低變形、低能耗焊接有望獲得新的解決(jue) 方案。諸多研究表明將激光和電弧兩(liang) 種熱源以特定的方式複合在一起進行焊接，既充分發揮了各自的獨特優(you) 勢，也彌補了各自的缺點，真正實現了“1+1>2”的效果。通過該焊接方法的實施可以滿足大部分合金體(ti) 係在不同應用條件下對高品質焊接質量的需求。因此，采用激光-電弧複合焊接中厚板也被認為(wei) 是目前最具競爭(zheng) 力和發展前景的焊接方法之一。

自銳科公司6kW激光器麵世以來，通過與(yu) 客戶的精誠合作，突破各項工藝難題，目前已有多款高功率激光器陸續在汽車製造、工程機械、軌道交通等領域進行了典型應用示範，進行中厚板激光電弧複合焊接。

2、應用案例

國內(nei) 某著名自動化公司采用銳科12kW激光器為(wei) 國內(nei) 某重點造船廠提供激光-電弧複合焊接設備，配合洛弛焊機，順利實現板材厚度6～14mm，焊縫長度4～9m激光-電弧複合焊接，重點解決(jue) 了原有弧焊工藝無法解決(jue) 的單麵焊雙麵成形及背麵焊縫熔透的可靠性問題，且焊接變形減少了50%。其中，6～10mm板材無需開坡口，可以直接進行拚焊；12～14mm板材開坡口焊接效果更好。各種厚度板材焊接效果如下各圖所示，目前該工藝即將應用在終端客戶現場。

與(yu) 原有弧焊工藝相比，其焊接生產(chan) 效率和經濟效益實現了較大提升。表1為(wei) MAG焊與(yu) 複合焊的效率對比，從(cong) 表中可以看出，複合焊接在焊接中厚板時具有較明顯的效率優(you) 勢。表2為(wei) 厚度≤12mm某高強鋼產(chan) 品實際資產(chan) 投資與(yu) 效益分析。從(cong) 表2中可以看出，因激光-電弧複合焊具有高效率焊接的特點，在產(chan) 能需求較大的情況下，可以有效減少設備投資數量，進而降低廠房投資和人力成本，且單位焊縫的能耗、煙塵排放及焊絲(si) 消耗量均有所降低，同時可以獲得更好的焊接效果及接頭質量。

表1 兩(liang) 種工藝方法對接接頭焊接效率對比

表2 兩(liang) 種工藝方法對焊接投資及效益分析

3、設備推薦

激光-電弧複合焊具有焊縫熔深大，焊接速度快，焊接效率高，焊接電弧穩定，熱源能量集中，焊接熱輸入低，焊接變形小，易於(yu) 實現單麵焊雙麵成形等優(you) 點。在焊接條件相同的情況下，與(yu) 傳(chuan) 統弧焊相比，激光－電弧複合焊的電弧穩定性更強，尤其高速焊接條件下，傳(chuan) 統電弧焊的焊接電流、電壓波形已經非常不穩定，而激光-電弧複合焊的電流、電壓波形仍然非常穩定。不僅(jin) 如此，激光-電弧複合焊接還可以客服激光焊對工件坡口裝配要求高、高反射率材料(如鋁、銅等)的能量損失大、不填充材料焊接某些高性能金屬材料時易產(chan) 生冷裂紋或熱裂紋等缺點。

根據焊接板材厚度及生產(chan) 效率要求，激光-電弧複合焊接選用的激光器功率在6~12kW不等。焊接6mm及6mm板厚材料以下，可以選用銳科RFL-6000激光器，6mm-12mm厚之間的板材，優(you) 先選用銳科RFL-12000激光器，板材厚度超過12mm時，可以選用銳科RFL-15000激光器。如果您有中厚板焊接需求，以銳科高功率銳科激再配上一台弧焊電源，將有助您生產(chan) 效率較大幅度提升。銳科高功率光器優(you) 異、穩定的焊接性能是焊接質量最強的保證。