Pesquisa sobre a tecnologia de soldagem composta a laser-arco para soldagem de topo de juntas em T de chapas de espessura média de 10 mm

A indústria naval é um importante pilar da economia nacional. Nesse setor, a soldagem de juntas é um projeto crucial, sendo as juntas em T responsáveis ​​por quase 70% dos casos. As juntas em T tradicionais geralmente utilizam soldagem a arco, mas esse método apresenta algumas desvantagens, como formação imprecisa, baixa eficiência de soldagem, grande área afetada pelo calor e soldas relativamente rasas. A tecnologia de soldagem composta por laser e arco elétrico, devido à sua alta densidade de energia, tem atraído muita atenção. Ela apresenta vantagens como baixa entrada de calor, alta velocidade de soldagem, soldas com alta relação profundidade/largura, zona afetada pelo calor reduzida e pequena deformação. O uso da tecnologia de soldagem composta por laser e arco elétrico para juntas em T permite alcançar resultados eficientes e esteticamente agradáveis, com menor deformação e propriedades mecânicas superiores nas juntas soldadas.

Processo de soldagem:

Limpeza da peça: Como películas de óxido e manchas podem entrar na solda durante o processo de soldagem, para evitar interferências no resultado da soldagem, as películas de óxido da superfície das soldas são lixadas com uma esmerilhadeira angular antes da montagem, e as peças são limpas e secas com etanol anidro para remover as manchas de óleo da superfície.

Fixação da peça: Utilizando dispositivos especialmente projetados, as duas peças são montadas em um ângulo de 90° para formar uma peça experimental. As duas placas de teste são chamadas, respectivamente, de placa plana e placa vertical.

Formato do chanfro: Se a junta em T não tiver um chanfro, a solda não apresentará defeitos de mordedura, o que também reduz os custos de processamento e melhora a eficiência da produção; se um chanfro for aberto, a solda com o chanfro apresentará mordedura devido ao espaço adicional para preenchimento.

Ângulo de inclinação do feixe de laser e do painel: O ângulo do feixe de laser em relação ao painel influencia a penetração da solda. Um ângulo de inclinação adequado aumenta a penetração da solda, permitindo uma fusão eficiente entre o painel e a alma da chapa na raiz da solda.

Parâmetros do processo: Potência do laser: 9 kW; velocidade de alimentação do arame: 10 m/min; velocidade de soldagem: 70 cm/min; além disso, o gás de sopro lateral e o fluxo de gás também têm impacto no processo de soldagem.

Influência da tecnologia de soldagem composta por arco elétrico a laser em juntas do tipo T:

(1) Qualidade da soldagem: A tecnologia de soldagem composta por arco elétrico a laser proporciona alta densidade de energia, tornando o processo de soldagem mais profundo e concentrado. Isso contribui para uma penetração profunda da solda, melhorando assim a qualidade e a resistência da mesma. Para juntas em T, a qualidade da solda afeta diretamente a resistência e a estabilidade da estrutura como um todo.

(2) Alta eficiência e precisão: A tecnologia de soldagem composta por arco elétrico a laser apresenta características de alta eficiência e controle preciso. Na soldagem de juntas em T, a alta eficiência da velocidade de soldagem e o controle preciso da soldagem podem garantir a consistência da qualidade da solda, ao mesmo tempo que melhoram a eficiência da produção.

(3) Redução da zona afetada pelo calor: A alta densidade de energia da soldagem a laser ajuda a reduzir a zona afetada pelo calor, ou seja, a área aquecida durante o processo de soldagem. A redução da zona afetada pelo calor pode reduzir a deformação térmica do material, melhorando assim a precisão geométrica da junta.

(4) Controle da forma da solda: Esta tecnologia de soldagem pode controlar com mais precisão a forma da solda, o que significa que as partes de conexão da viga transversal e da viga longitudinal podem ser melhor controladas, garantindo que a forma da solda atenda aos requisitos do projeto.

Em resumo, a tecnologia de soldagem composta por arco elétrico a laser apresenta vantagens na fabricação de juntas em T, podendo melhorar a qualidade da soldagem, a eficiência do processo e reduzir a zona afetada pelo calor, sendo amplamente utilizada na fabricação de engenharia.