Eng
Ukr
Rus
Печать
2015 №07 (06) 2015 №07 (08)

Автоматическая сварка 2015 #07
Журнал «Автоматическая сварка», № 7, 2015, с. 44-50
 
Промышленное применение гибридной лазерно-дуговой сварки (Обзор)
 
Авторы
И.В. Кривцун1,2, В.Ю. Хаскин2, В.Н. Коржик1,2, Ло Цзыи1
1Гуандонский Генеральный научно-исследовательский институт промышленных технологий (Гуанчжоуский научно-исследовательский институт цветных металлов), г. Гуанчжоу, КНР
2ИЭС им. Е.О. Патона НАНУ. 03680, г. Киев-150, ул. Боженко, 11. E-mail: office@paton.kiev.ua
 
Реферат
Совершенствование сварочных технологий является необходимым условием прогресса промышленного производства. Создание новых конструкций часто требует применения высокопроизводительных процессов сварки, обеспечивающих минимизацию остаточных деформаций. К сожалению, возможности традиционных дуговых технологий не всегда соответствуют таким требованиям. Лазерные технологии сварки также не всегда приемлемы в связи с высокой стоимостью оборудования и требованиями к подготовке свариваемых соединений. В последние годы все большее распространение получают гибридные лазерно-дуговые сварочные технологии, сочетающие преимущества дуговых и лазерных процессов. Поэтому в данной работе выполнен обзор современных тенденций развития гибридной лазер-МИГ сварки металлов и сплавов. Показано, что одновременно с продолжением научных исследований, к таким тенденциям относится промышленное внедрение (например, в различных отраслях транспортной, химической, энергетической и пищевой промышленности), ориентированное на частичную замену лазерной и дуговой сварочных технологий. Приведены примеры таких внедрений. Отмечена разработка новых технологий гибридной сварки, ориентированных на соединение различных по химическому составу и геометрии конструкций, а также создание нового промышленного оборудования для реализации этих технологий. В условиях начавшегося в последнее десятилетие нового этапа развития лазерной техники, связанного с широким промышленным внедрением волоконных и дисковых лазеров, вопрос о предпочтении лазерной или гибридной сварки стал предметом тщательного научно-технического и экономического анализа. Библиогр. 37, рис. 5.
 
Ключевые слова: гибридная лазер-МИГ сварка, сварочные головки, параметры процесса, выбор режимов, история развития, промышленное внедрение
 
Поступила в редакцию 28.01.2015
Подписано в печать 25.06.2015
 
1. Steen W.M., Eboo M. Arc augmented laser welding // Metal Construction. – 1979. – 11, № 7. – P. 332–335.
2. Steen W.M., William M. Laser material processing, 3rd ed. – Springer-Verlag London Ltd, London, 2003. – 450 р.
3. Wouters М. Hybrid Laser-MIG welding: An investigation of geometrical considerations. – Lulea University of Technology, Lulea, Sweden, Nov. 2005. – 60 р.
4. Kah P. Usability of laser-arc hybrid welding processes in industrial applications. – Finland, Lappeenranta, Lappeenranta University of Technology, 2011. – 112 p.
5. Seyffarth P., Krivtsun I.V. Laser-arc processes and their applications in welding and material treatment // Welding and Allied Processes. – London: Taylor and Francis Books. – 2002. – Vol. 1. – 200 p.
6. Bagger C., Olsen F.O. Review of laser hybrid welding // J. of Laser Applications. – 2005. – 17(1). – Р. 2–14.
7. Optimisation of parameters in hybrid welding of aluminium alloy / T. Jokinen, P. Jernstrom, M. Karhu et al. // Proceedings of SPIE. – 2003. – Vol. 4831. – P. 307–312.
8. Шелягин В.Д., Хаскин В.Ю. Тенденции развития лазерно-дуговой сварки // Автомат. сварка. – 2002. – № 6. – С. 28–33.
9. John F. Ready. Industrial Applications of Lasers. – London:Academic Press, 1997 – 599 р.
10. Dilthey U., Wieschemann A. Prospects by combining and coupling laser beams and arc welding processes // Welding in the World. – 2000. – 44, № 3. – P. 37–46.
11. Ishide T., Tsubota S., Watanabe M., Ueshiro K. Latest MIG, TIG, arc-YAG laser hybrid welding systems // J.of the Japan Weld. Soc. – 2003. – 72 (1). – P. 22–26.
12. Staufer H. Laser hybrid welding and laser brazing: State of the art in technology and practice by the examples of the Audi A8 and VW-Phaeton // Proc. of 3rd Int. WLT-Cond. on Lasers in Manufacturing, Munchen, 2005. – P. 203–208.
13. Гибридная сварка излучением СО 2-лазера и дугой плавящегося электрода в углекислом газе / В.Д. Шелягин, В.Ю. Хаскин, В.П. Гаращук и др. // Автомат. сварка. – 2002. – № 10. – С. 38–41.
14. Жерносеков А.М., Хаскин В.Ю., Набок Т.Н. Импульсная лазерно-дуговая сварка углеродистых сталей // Восточно-европейский журн. передовых технологий. – 2014. – 5/1 (71). –С. 12–15.
15. Graf T., Staufer H. Laser-hybrid-welding drives VW improvements // Welding J. – 2003. – № 1. – Р. 42–48.
16. Лахти К.Э. Один+один – больше чем два!!! // Svetsaren. – 2003. – № 2. – P. 22–24.
17. Staufer H. Laser hybrid welding in the automotive industry // Welding J. – 2007. – № 10. – P. 36–40.
18. Хаскин В.Ю. Использование лазерно-дуговой наплавки для заплавления полостей в алюминиевых сплавах // Автомат. сварка. – 2009. – № 2. – С. 41–45.
19. Merchant V. Shipshape laser applications // Industrial Laser Solutions, Aug., 2003. Электронный ресурс. Режим доступа: www.industrial-lasers.com.
20. Denney P. Hybrid laser welding for fabrication of ship structural components // Welding J. – 2002. – 81, Sept. – Р. 58.
21. Staufer H., Ruhrno?l M. Fur gro?e Blechdicken und hohe Schwei?geschwindigkeiten: Laserhybrid- + Tandemschwei?en // der Praktiker. – 2006. – № 10. – S. 300–302.
22. Thomy C., Schilf M., Seefeld T., Sepold G., Vollertsen F., Hoffmann R. CO2-Laser-MSG-Hybridschwei?en in der Rohrfertigung // wt Werkstattstechnik on-line. 2003. – 93 (6). – S. 462–466.
23. Многопроходная сварка сталей больших толщин с использованием лазерного излучения / В.Д. Шелягин, В.Ю. Хаскин, Л.Г. Шитова и др. // Автомат. сварка. – 2005. – № 10. – С. 48–52.
24. Шелягин В.Д., Хаскин В.Ю. Многопроходная сварка трубных сталей с использованием лазерного излучения // Сварщик. – 2009. – №5 (69). – С. 36–38.
25. N.N. Laserstrahlschwei?en macht Flugzeuge leichter // Fraunhofer Magazin 4. – 2004. – S. 36–37.
26. Mendez P.F., Eagar T.W. New Trends in Welding in the Aeronautic Industry // 2nd Conf. of New Manufacturing Trends, Bilboa, Spain, Nov. 19–20, 2002. – P. 1–10.
27. Shinn B.W., Farson D.F., Denney P.E. Laser stabilization of arc cathode spots in titanium welding // Sci. and Techn. of Welding & Joining. – 2005. – 10, № 4. – P. 475–481.
28. Разработка оборудования и технологий автоматизированной лазерной сварки трубных компенсирующих элементов для авиакосмической промышленности / В.Д. Шелягин, В.И. Луценко, В.Ю. Хаскин и др. // Наука и инновации. – 2012. – 8, № 6. – С. 53–59.
29. Jokinen T., Kujanpaa V. High power Nd:YAG laser welding in manufacturing of vacuum vessel of fusion reactor // Fusion Engineering and Design. – 2003. – 69, № (1-4). – P. 349–353.
30. Jokinen T., Karhu M., Kujanpaa V. Welding of thick austenitic stainless steel using Nd:yttrium-aluminum-garnet laser with filler wire and hybrid process // J. of Laser Applications. – Vol. 15. – 2003. – P. 220–24.
31. Jokinen T., Karhu M., Kujanpaa V. Narrow gap hybrid welding of thick stainless still // 22nd Int. Congress on Application of Lasers and Electro-Optics (ICALEO 2003), Jacksonville, FL, USA, 13-16 Oct. 2003, CD-ROM, Laser Institute of America (LIA), 2003. – P. A66–A75.
32. Лукашенко А.Г., Мельниченко Т.В., Лукашенко Д.А. Лазерная сварка тонколистовой нержавеющей стали модулированным излучением // Автомат. сварка. – № 4. – 2012. – С. 19–23.
33. High power laser welding of constructions steels / K. Nilsson, H. Engstrom, J. Flingfeldt, T. Nilsson et. al. // Svetsen. – 2000. – 59, № 1.
34. Laser-assisted gas metal arc welding of 25-mm-thick HY-80 plate / C.V. Hyatt, K.H. Magee, J.F. Porter et al. // Welding J. – 80, № 7, 2001. – P. 163–172.
35. Laser-Ark and Laser-Plasma Welding and Coating Technologies / V.D. Shelyagin, I.V. Kritsun, Yu.S. Borisov et. al. // The Paton Welding J. – № 8. – 2005. – P. 44–49.
36. Kah P., Salminen A., Martikainen J. Laser-arc hybrid welding processes (review) // Ibid. – 2010. – № 6. – P. 32–40.
37. Хаскин В.Ю. Развитие лазерной сварки алюминиевых сплавов в ИЭС им. Е.О. Патона (Обзор) // Автомат. сварка. – № 5. – 2013. – С. 52–57.
>