激光電弧復(fù)合焊在鋼制熱水器內(nèi)膽焊接中的應(yīng)用

激光焊接技術(shù)作為新型的焊接工藝被越來越多人所熟知。激光焊接效率高，焊接變形小，被廣泛應(yīng)用于汽車制造、航空航天、軍工、五金制造等。特別是手持激光焊的出現(xiàn)，加快了激光焊接在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用。一般來說，激光電弧復(fù)合焊采用激光和電弧雙熱源，共同作用在材料表面，實(shí)現(xiàn)材料的熔化，隨著熱源的移動(dòng)，熔池凝固形成連續(xù)焊縫。激光電弧復(fù)合焊一般應(yīng)用在厚板焊接中，其優(yōu)勢(shì)比較明顯。在焊接效率方面，激光電弧復(fù)合焊的效率為傳統(tǒng)弧焊效率的3倍以上，在焊材（焊絲、氣體）消耗方面，激光電弧復(fù)合焊是傳統(tǒng)焊接的1/5左右。且激光電弧復(fù)合焊在焊接厚板時(shí)不需要開坡口，省時(shí)省力。因此，在船舶行業(yè)中船板拼焊、工程機(jī)械中起重機(jī)吊臂的焊接均采用了該技術(shù)。奔騰激光為某軍工產(chǎn)品焊接研發(fā)的20KW激光電弧復(fù)合焊接機(jī)隨著MIG/MAG技術(shù)的不斷發(fā)展，激光電弧復(fù)合焊同樣適用于薄板的高速焊接。近期，奔騰激光聯(lián)合某家電企業(yè)巨頭，聯(lián)合研發(fā)了激光+microMIG復(fù)合焊接技術(shù)在電熱水器鋼制內(nèi)膽焊接中的應(yīng)用。在傳統(tǒng)制造中，熱水器內(nèi)膽采用等離子焊接工藝。等離子焊接采用等離子弧高能量密度束流作為焊接熱源的熔焊方法。等離子弧功率密度低，能量集中性低于激光，因此無法實(shí)現(xiàn)高速焊接，這就限制了熱水器內(nèi)膽的生產(chǎn)效率。激光作為能量密度最高的熱源，被廣泛應(yīng)用在鋰電池造紙、汽車零部件、航空航天部件，軍工等產(chǎn)品的焊接中。但是激光焊接也存在一定的應(yīng)用局限，例如在激光自熔焊工藝中，對(duì)焊縫組對(duì)間隙要求很高，間隙一致性高，間隙小。因此，為實(shí)現(xiàn)高速焊接要求，且焊縫要求飽滿，表面余高大的前提下，需要采用激光電弧復(fù)合焊工藝。熱水器碳鋼內(nèi)膽厚度一般小于2mm，屬于薄板厚度范圍。傳統(tǒng)的MIG/MAG與激光進(jìn)行復(fù)合后焊接，會(huì)導(dǎo)致焊縫熱輸入量大，焊縫HAZ區(qū)域變大，硬度提高，不利于提高內(nèi)膽的疲勞強(qiáng)度。因此，奔騰激光提出采用激光+microMIG(CMT)焊接工藝。激光+microMIG(CMT)復(fù)合既可以實(shí)現(xiàn)全熔透的激光高速焊接，microMIG(CMT)又可以保證焊縫表面成形及余高。經(jīng)奔騰激光多次焊接測(cè)試，激光+microMIG(CMT)最高焊接速度可達(dá)到3.6m/min，是傳統(tǒng)等離子焊接效率的3倍以上。同時(shí)焊材消耗為原有焊接工藝的1/3。激光+microMIG(CMT)焊接后的內(nèi)膽直縫正表面余高控制在1mm以內(nèi)，熔寬在3mm左右，底部焊縫表面余高控制在0.5mm以內(nèi)，熔寬在1.5mm左右。焊接后的樣品焊縫一次性成形均勻飽滿。焊縫表面成形圖片焊縫熔深檢測(cè)圖片相比與傳統(tǒng)等離子焊接，激光+microMIG(CMT)可在保證焊縫質(zhì)量的前提下實(shí)現(xiàn)高效焊接，焊接后的內(nèi)膽經(jīng)疲勞測(cè)試，最高超過20余萬次（16萬次疲勞測(cè)試為合格）。滿足了電熱水器鋼制內(nèi)膽焊接要求。此次奔騰激光與國(guó)內(nèi)某家電巨頭企業(yè)共同研發(fā)的激光電弧