Die Schiffbauindustrie ist ein wichtiger Pfeiler der Wirtschaft des Landes. In dieser Branche ist das Schweißen von Verbindungen ein bedeutendes Projekt, wobei T-Verbindungen fast 70 % ausmachen. Traditionell werden T-Verbindungen mittels Lichtbogenschweißen hergestellt. Dieses Verfahren weist jedoch einige nicht zu vernachlässigende Nachteile auf, wie z. B. ungenaue Formgebung, geringe Schweißleistung, große Wärmeeinflusszone und relativ flache Schweißnähte. Die Laser-Lichtbogen-Verbundschweißtechnologie hat aufgrund ihrer hohen Energiedichte viel Aufmerksamkeit erregt. Sie bietet Vorteile wie geringen Wärmeeintrag, hohe Schweißgeschwindigkeit, Schweißnähte mit großem Verhältnis von Tiefe zu Breite, eine schmale Wärmeeinflusszone und geringe Schweißverformung. Der Einsatz dieser Technologie beim Schweißen von T-Verbindungen ermöglicht effiziente und ästhetisch ansprechende Ergebnisse mit geringerer Schweißverformung und überlegenen mechanischen Eigenschaften der Schweißverbindungen.
Schweißprozess:
Werkstückreinigung: Da Oxidschichten und Verunreinigungen während des Schweißprozesses in die Schweißnaht gelangen können, werden die Oberflächenoxidschichten der Schweißnähte vor der Montage mit einem Winkelschleifer abgeschliffen, um Beeinträchtigungen des Schweißergebnisses zu vermeiden. Anschließend werden die Werkstücke mit wasserfreiem Ethanol gereinigt und getrocknet, um die Ölflecken auf der Werkstückoberfläche zu entfernen.
Werkstück einspannen: Mithilfe speziell entwickelter Vorrichtungen werden die beiden Werkstücke in einem 90°-Winkel zu einem Versuchswerkstück zusammengefügt. Die beiden Testplatten werden als ebene Platte bzw. stehende Platte bezeichnet.
Nutform: Wenn die T-Verbindung keine Nut aufweist, entstehen keine Hinterschneidungsfehler in der Schweißnaht, was die Verarbeitungskosten senkt und die Produktionseffizienz verbessert; wird hingegen eine Nut geöffnet, entstehen durch den zusätzlichen Füllraum Hinterschneidungen in der Schweißnaht.
Laserstrahl- und Blechneigungswinkel: Der Winkel des Laserstrahls zum Blech beeinflusst den Schweißeinbrand. Ein geeigneter Neigungswinkel führt zu einem größeren Schweißeinbrand, wodurch Blech und Steg an der Schweißwurzel optimal miteinander verschmelzen.
Prozessparameter: Laserleistung: 9 kW; Drahtvorschubgeschwindigkeit: 10 m/min; Schweißgeschwindigkeit: 70 cm/min; außerdem haben das seitliche Blasgas und der Gasfluss ebenfalls Einfluss auf den Schweißprozess.
Der Einfluss der Laser-Lichtbogen-Verbundschweißtechnologie auf T-Verbindungen:
(1) Schweißqualität: Die Laser-Lichtbogen-Verbundschweißtechnologie ermöglicht eine hohe Energiedichte, wodurch der Schweißprozess tiefer und konzentrierter wird. Dies trägt zu einem tiefen Einbrand der Schweißnaht bei und verbessert somit deren Qualität und Festigkeit. Bei T-Verbindungen beeinflusst die Schweißnahtqualität unmittelbar die Festigkeit und Stabilität der Gesamtkonstruktion.
(2) Hohe Effizienz und Genauigkeit: Die Laser-Lichtbogen-Verbundschweißtechnologie zeichnet sich durch hohe Effizienz und präzise Steuerung aus. Beim Schweißen von T-Verbindungen gewährleisten die hohe Schweißgeschwindigkeit und die präzise Schweißsteuerung eine gleichbleibende Schweißqualität und steigern gleichzeitig die Produktionseffizienz.
(3) Verringerung der Wärmeeinflusszone: Die hohe Energiedichte des Laserschweißens trägt zur Verringerung der Wärmeeinflusszone bei, d. h. des Bereichs, der sich während des Schweißprozesses erwärmt. Durch die Verringerung der Wärmeeinflusszone wird die thermische Verformung des Materials reduziert und somit die geometrische Genauigkeit der Verbindung verbessert.
(4) Kontrolle der Schweißnahtform: Diese Schweißtechnologie ermöglicht eine präzisere Kontrolle der Schweißnahtform. Dadurch können die Verbindungsstellen des Querträgers und des Längsträgers besser kontrolliert werden, sodass die Schweißnahtform den Konstruktionsanforderungen entspricht.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Laser-Lichtbogen-Verbundschweißtechnologie Vorteile bei der Herstellung von T-Verbindungen bietet, die Schweißqualität und die Verarbeitungseffizienz verbessern und die Wärmeeinflusszone reduzieren kann und daher in der Maschinenbauindustrie weit verbreitet ist.
Veröffentlichungsdatum: 30. Mai 2025
