Лазерная сварка

Нами разработан автоматизированный лазерный сварочный комплекс (АЛСК) предназначен для непрерывной, равномерной по толщине стыка сварки труб высокого давления.

АЛСК может быть создан в трех модификациях:

- Стационарный АЛСК для сварки продольного шва в составе линии по производству труб;

- Стационарный АЛСК для сварки на специальном стенде плетей из готовых труб;

- Передвижной АЛСК для сварки плетей в трубопровод в полевых условиях.

 

 

Внешний вид сварочного комплекса

 

Лазерная сварка (ЛС) с успехом может заменить дуговую (ДС), плазменную (ПС) и другие виды сварки плавления без принципиального изменения конструкции и при существенном увеличении скорости процесса и улучшения качества шва.

Основные технические, экономические и социальные преимущества ЛС:

- Экономическая эффективность ЛС определяется исключительно высокой скоростью сварки, более чем в десять раз превышающей скорость ДС, малыми затратами на единицу длины шва и высоким качеством шва, не требующего последующей обработки.

- Высокая плотность мощности ЛС позволяет отказаться от необходимости многократных проходов (как при ДС) толстых листов.

 

 

Внешний вид детали сваренной:

1 – импульсной лазерной шовной сваркой

2 – аргоно-дуговой сваркой

 

Основные технические характеристики одного модуля комплекса приведены в таблице

1.

Мощность излучения лазера, кВт

5 – 10

2.

Номинальное напряжение питающей сети, В

380

3.

Число фаз

3

4.

Номинальная частота тока питающей сети, Гц

50

5.

Потребляемая мощность, кВт

80 – 120

6.

Установленная мощность, кВт

100 – 140

7.

Скорость обновления газовой смеси, л/с

0,07

8.

Давление рабочего газа, Торр

10:20

9.

Состав газовой смеси

CO2 – He – N2

10.

Срок службы (не менее), лет

6

 

АЛСК состоит из следующих узлов:

- Лазерная установка;

- Лучепровод с фиксирующей системой и системой наведения луча в область сварки;

- Механический манипулятор;

- Автоматическая система управления АЛСК;

- Источники энергетического питания (в том числе и автономного типа);

- Транспортирующее устройство.

 

Предлагаемая схема сварки трубы лазерным лучом состоит в следующем:

Излучение фокусируется в точку стыка сжимаемых боковых кромок пластин, где образуется зона расплава. Процесс сварки осуществляется, как процесс сжатия расплавленных поверхностей с последующим затвердением расплава. Данный метод обладает рядом преимуществ по сравнению с другими схемами лазерной сварки. Он обеспечивает высокую эффективность поглощения излучения, быстрый нагрев и малые потери. Малая зона расплава позволяет реализовать высокую скорость сварки.