高出力レーザーアークハイブリッド溶接の概要

レーザーアークハイブリッド溶接gはレーザー光とアークを組み合わせて溶接するレーザー溶接法です。レーザービームとアークの組み合わせにより、溶接速度、溶け込み深さ、プロセスの安定性が大幅に向上することが実証されています。 1980 年代後半以来、高出力レーザーの継続的な開発により、レーザー アーク ハイブリッド溶接技術の開発が促進されました。材料の厚さ、材料の反射率、ギャップブリッジ能力などの問題は、もはや溶接技術の障害ではなくなりました。中厚材料部品の溶接に使用して成功しています。

レーザーアークハイブリッド溶接技術

レーザー アーク ハイブリッド溶接プロセスでは、図 1 に示すように、レーザー ビームとアークが共通の溶融池内で相互作用して狭くて深い溶接が生成され、それにより生産性が向上します。

図1 レーザーアークハイブリッド溶接プロセススキーム

レーザーアークハイブリッド溶接の基本原理

レーザー溶接は熱影響部が非常に狭いことで知られており、レーザービームを狭い領域に集中させて狭く深い溶接を行うことができるため、溶接速度が向上し、それによって入熱が減少し、溶接部の熱変形の可能性が低減されます。溶接部分。ただし、レーザー溶接はギャップブリッジ能力が低いため、ワークの組み立てとエッジの準備には高い精度が必要です。レーザー溶接は、アルミニウム、銅、金などの高反射率の材料を溶接するのが非常に困難です。対照的に、アーク溶接プロセスはギャップブリッジ能力に優れ、電気効率が高く、反射率の高い材料を効果的に溶接できます。しかし、アーク溶接時のエネルギー密度が低いため、溶接速度が遅くなり、溶接部への入熱量が多くなり、溶接部の熱変形が発生します。したがって、図 2 に示すように、深溶け込み溶接に高出力レーザー ビームを使用し、エネルギー効率の高いアークとの相乗効果により、プロセスの欠点が補われ、利点が補完されます。

レーザー溶接の欠点は、ギャップブリッジ能力が低く、ワークピースの組み立てに高い要件が必要なことです。アーク溶接の欠点は、厚板を溶接する際のエネルギー密度が低く、溶融深さが浅いため、溶接部に大量の入熱が発生し、溶接部品の熱変形が発生することです。 2つの組み合わせは、相互に影響し、サポートし、互いの溶接プロセスの欠陥を補うことができ、レーザーディープメルティングとアーク溶接カバーの利点を最大限に発揮し、小さな入熱、小さな溶接変形、図3に示すように、溶接速度が速く、溶接強度が高い。中厚板に対するレーザー溶接、アーク溶接、レーザーアークハイブリッド溶接の効果の比較を表1に示します。

表1 中厚板と厚板の溶接効果の比較

図3 レーザーアークハイブリッド溶接工程図

Mavenlaser アークハイブリッド溶接の事例

Mavenlaser アークハイブリッド溶接装置は主に、ロボットアーム、レーザー、チラー、溶接ヘッド、図4に示すようなアーク溶接電源など。

レーザーアークハイブリッド溶接の応用分野と開発動向

応用分野

高出力レーザー技術の成熟に伴い、レーザーアークハイブリッド溶接はさまざまな分野で広く使用されています。溶接効率が高く、ギャップ許容度が高く、溶接溶け込みが深いという利点があります。中厚板の溶接に最適な溶接方法です。また、大型機器の製造分野において従来の溶接に代わる溶接方法でもあります。土木機械、橋梁、コンテナ、パイプライン、船舶、鉄骨構造物、重工業などの産業分野で広く使用されています。