Tyskland utvecklade en ny tjocktrådshybrid laserbågsvetsningsprocess

Laser Center Hannover (LZH) arbetar för att förbättra kvaliteten på lasersvetsning av tjocka stålkomponenter, och för detta ändamål utvecklar de aktivt en innovativ grovtrådshybrid laserbågsvetsteknik.
Vid svetsning av tjocka plåtar verkar konventionella flerskiktssvetsmetoder ineffektiva när de står inför stora luckor som måste stängas.
Av denna anledning har forskargruppen i ?koHybrid-projektet kommit fram till en revolutionerande lösning: användningen av en grov tråd med en diameter på 3 mm, som syftar till att påskynda fyllningsprocessen genom att minska antalet skikt som ska svetsas, och därmed öka produktiviteten och resursutnyttjandet.
För att uppnå detta introducerade de en extra laserstråle utformad för att ytterligare accelerera svetsprocessen och säkerställa dess stabilitet. Som en del av "?koHybrid"-projektet fokuserade LZH-forskarna på svetsning av finkorniga konstruktionsstål, som kan vara upp till 20 millimeter tjocka och används i ett brett spektrum av tillämpningar, såsom fartygs-, fordons- och rörledningskonstruktion .
För detta ändamål designade och byggde de ett nytt hybridbearbetningshuvud som på ett smart sätt kombinerar en 3 kW kommersiell laserstrålekälla med en avancerad svetskraftkälla på upp till 40 kW för att uppnå optimala svetsresultat.
Projektpartnern ELMA-Tech ansvarar för att leverera den högeffektiva svetskraftkällan, medan F?rster Welding Systems bygger det kompletta hybridsvetssystemet. Samtidigt kommer Wests?chsische Hochschule Zwickau att utföra grundforskningen av MSG-svetsprocessen samt den rigorösa testningen och utvärderingen av svetsfogarna.
Kärnfördelen med hybridlaserbågsvetsningstekniken är att den kombinerar den höga avsättningshastigheten för tjocktrådsgasmetallbågsvetsning med den höga hastigheten och precisionen hos laserstrålesvetsning, vilket ger ett dubbelt språng i svetseffektivitet och kvalitet. I synnerhet minskar appliceringen av 3 mm tjock tråd avsevärt antalet svetsskikt och förbättrar arbetseffektiviteten, medan den extra laserstrålen ytterligare förbättrar stabiliteten i svetsprocessen.
Finkorniga konstruktionsstål är kända för sina höga hållfasthetsegenskaper, vilket gör att tunnare material kan användas med bibehållen hållfasthet, vilket minskar komponentvikten.
Materialet är dock extremt krävande att svetsa, och kontrollen av kylningshastigheten är särskilt kritisk: för långsamt resulterar i förlust av styrka och seghet, medan för snabbt kan ge sprickor med hög hårdhet. Därför är LZH-forskare fast beslutna att dramatiskt öka svetshastigheten och avsättningshastigheten samtidigt som lämplig kylningstid bibehålls.
Delprojektet "Utveckling av en hybridsvetsprocess med en laserstråle MIG med större tråddiameter" finansierades av det tyska federala ministeriet för ekonomi och klimatåtgärder som en del av projektet "Economical High-Performance Welding of Fine-Grain Structural Steels" använder hybridsvetsning med en laser med större tråddiameter MSG", som tilldelades ett bidrag från det tyska förbundsministeriet för ekonomi Frågor och klimatåtgärder. Som en del av projektet "Economic High Performance Welding of Fine Grain Structural Steels with Larger Wire Diameter Laser MSG Hybrid (?koHybrid)", som är en del av Central Innovation Program for Small and Medium-sized Enterprises (SMEs), syftar projektet till att att främja innovation och framsteg inom svetsteknik.