激光复合焊在船厂的应用（五）

HEATS

　　·利用行走机构来焊接长直角焊缝

　　·完成自动化焊接大型工件的定位焊

7 H/ l/ }* J% a: M7 Q k , f' i- `$ t4 @3 R

　　·在船舶舾装作业中应用手持操纵激光焊接和切割

8 I& C5 Q' s3 y8 b9 V5 G4 u( t' p/ X : R6 w5 B( q7 h4 ]: |* ~

　　DockLaser计划从准确锁定需求阶段开始，包括详细的调查造船厂需求以及现有被正式承认且操作安全的技术。在接下来的研发阶段将创立3种应用领域(长直角焊缝，定位焊和舾装作业)的解决方案。任务点2将针对实验室开发工艺，任务点3将开发出之前设想设备所需零部件，任务点4将在实验室集成和测试设备，任务点5将重点放在认证和使用安全上。最终评估阶段将把整套系统投入最终用户，在生产实践中进行检验和评估。起先每一个最终用户承担一个应用领域。任务7是与工业联合会一道将其作为主要生产手段进行推广。任务8是对此项充满挑战性的工程进行技术方面和行政管理的完善。

! Y" s' S* a2 C+ W% I* o7 [ * Q1 X5 ?* M3 ^

　　来自5个欧盟国家，一个合众国的12个力量雄厚的盟友共同承担这个计划的实施，这个联盟包括5个制造工程师协会另外加上3个最终用户，4个焊接学会，1个专业级协会和4个设备制造商。他们有着极其丰富的激光工艺技术的经验。对实践应用的反馈和传达的协调任务由工业联合会负责。龙门架系统最大的缺点就是沉重和方向依赖性强。给定系统的工作方向必需大致沿焊缝方向。6轴机器人焊接系统的局限性是最长的焊接长度只到2米。

　　最终，开发的装有LaserHybrid焊头的移动牵引车是所有这些问题的解决方案，手工操作便能实现方位转换。操作所需范围比龙门架系统要小得多得多。减少光学元件移动的结果是保护激光光纤不受机械应力的损坏。工艺参数的调节最好需在焊接电源上调节，因为气体保护电弧焊的特性并不十分适合复合焊工艺。它能对激光束和焊头焊缝跟踪系统进行非常精确的调节。如果使用特殊的激光光学元件，还可用改装的移动牵引车焊接角焊缝。为了保护光纤抵御来自焊接作业区的反射，激光束的轴线需向焊接方向倾斜一个角度。而焊接效果不会因此受到影响。

$ x) \) _2 l. } M8 P 7 X% P: l7 X8 t: |! V. N

　　结论

) L. e9 }# p+ n: ]8 `' o3 s+ R6 M

　　Laser-GMAW复合焊是一种全新的工艺，它在造船工业有着广泛的用途，尤其是一些激光焊不可能达到或从经济成本上来考虑不能满足其所需的装配公差的场合。如此广泛的应用范围和高性能的复合焊工艺使得在当前利润日渐萎缩的形势下竞争力极大的提高，制造时间减少，生产成本降低且生产力提高。激光复合焊最大的优点就是焊接变形小并且减小了焊后处理的工作量。

1 @9 D" H! P3 T& d) v' H, q! K

　　当前的研究表明大功率CO2-、YAG-、或光纤激光器与GMA相结合的LaserHybrid激光复合焊工艺可应用于各种板厚的焊接。复合焊工艺的优势在于其优良的焊缝搭桥能力和非常低的线能量。与激光填丝焊相比，激光复合焊工艺(LaserHybrid)可将焊接速度提高两倍。在板厚不超过15mm时，其最大焊缝搭桥能力为1mm的间隙。

! x$ s+ c1 b) A* H " ]5 i* z. I4 X) x+ w" n. B