先进激光焊接技术


光纤激光器与传统的CO2激光器、YAG激光器等相比,在光束质量、使用成 本和柔性加工等方面优势十分明显,作为先进的激光源,必将在 工业应用中发挥重要作用。光纤激 光焊接技术具有熔深大、焊接速度高、间隙适应性宽、焊接变形小、不需真 空环境和无辐射等特点,特别适 合用于大型厚壁构件的制造过程,在厚板 焊接中也显示出特有的优越性。德国、芬兰、意大利 和美国等国家已将激光-电弧复 合焊接技术成功的应用到舰船等大型厚壁构件的实际生产中,实现焊接生产向高效、高质、节能发展,焊接变 形和综合制造成本大幅度降低。


以激光 制造技术在美国海军的应用为例,2009年7月,美国海 军金属加工中心将激光-电弧复 合焊接技术引入DDG-1000 驱逐舰HSLA-80 高强钢 角接接头的焊接中。研究表明激光-电弧复 合焊接可以大幅减少变形,建造每艘船节约60万美金,且节省了装配时间,制造成本节省45%。与此同时,美国海 军造船技术中心(CNST)将激光-电弧复 合焊接技术应用到了涡轮机的焊接之中,涡轮机上80%的零部 件可以使用激光-电弧复 合焊接技术进行连接,制造时间从9个月缩短至5个月。因此,激光-电弧复 合焊接不仅焊接质量满足使用要求,较高的 焊接速度和较低的焊接变形缩短了舰船的建造周期,而且,降低综合制造成本。


我国在舰船、潜艇、油气管 道等大型厚壁构件的生产中采用的焊接技术主要有传统的手工焊、埋弧自 动焊和气体保护焊,存在焊接工序多、效率低、变形大、制造成本高等问题,因此,急需突破高效、高质激光-电弧复合焊接技术,打破国外技术封锁,提升我军建造舰船、潜艇等 大型装备的核心竞争力。