Розробка та застосування технології лазерно-дугового гібридного зварювання для високоякісних ліній безперервного виробництва листів і смуг

Огляд проекту: Команда зварювальний апарат є одним із основних компонентів лінії безперервного виробництва пластин і смуг, що об’єднує оптику, механіку, електроніку, гідравліку та пневматику. Його якість зварювання безпосередньо визначає, чи може виробнича лінія працювати безперервно та стабільно.

З розвитком національної економіки та зростанням вимог до енергозбереження та скорочення викидів зростає потреба в сучасних спеціальних металургійних матеріалах, таких як високоміцна сталь, нержавіюча сталь з високим вмістом хрому, високомагнітна кремнієва сталь і кольорові метали. металів. Однак ці матеріали створюють значні проблеми при зварюванні, такі як сильна крихкість зварних швів і часті поломки смуги. Ці проблеми підвищили вимоги до надійності процесу зварювання та точності обладнання. Довгий час для цих матеріалів використовуються імпортні лазерні зварювальні апарати. Однак ці машини є дорогими та в основному використовують газові лазери CO₂, які мають значні недоліки: складні конструкції, високі витрати на обслуговування та дорогу експлуатацію.

За останнє десятиліття твердотільні лазери, представлені волоконними та дисковими лазерами, поступово замінили традиційні газові лазери CO₂ у промисловому виробництві завдяки їх високій ефективності фотоелектричного перетворення, гнучкій доставці променя, стабільності та меншій вартості обслуговування та виробництва. Оригінальні зварювальні процеси, розроблені для газових лазерів CO₂, більше не можуть відповідати вимогам виробництва передових спеціальних металургійних матеріалів, створюючи нагальну потребу в розробці нових зварювальних процесів і обладнання.

Після майже десяти років незалежних досліджень і розробок команда проекту MCC South подолала ряд технічних проблем у зварювальних процесах і обладнанні. Вони вирішували проблему поганої зварюваності, дефектів форми пластин і труднощів у досягненні стабільної якості зварювання спеціальних металургійних матеріалів. Ці зусилля призвели до успішної розробки лазерно-дугового гібридного зварювального апарату для високоякісних безперервних ліній виробництва листів і смуг із використанням твердотільних лазерів. Це інноваційне рішення дозволяє зварювати складні матеріали, такі як високомагнітна кремнієва сталь і мартенситна нержавіюча сталь, досягаючи успішних виробничих застосувань.

Основні інновації та досягнення:

1. Розробка процесу та обладнання лазерно-дугового гібридного зварювання: Ця інноваційна технологія спеціально розроблена для високоякісних спеціальних металургійних матеріалів у безперервних виробничих лініях. Він забезпечує виняткову надійність зварювання, досягаючи рівня розриву смуги менше ніж 0.1% і коефіцієнта повторного зварювання нижче 1.2%.

2. Технологія керованої зварювальної головки: Вперше було розроблено технологію керування та позиціонування зварювальної головки, що покращило робоче середовище для зварювальної головки, підвищило стабільність процесу та подовжило термін служби зварювальної головки.

3. Технологія пружинної прес-пластини Piano-Key: У проекті була представлена ​​новаторська система прес-пластини з пружинною клавішею піаніно, яка рівномірно розподіляє зусилля по ширині пластини та смуги. У порівнянні з традиційними методами затискання, це усуває дефекти пластини, такі як викривлення країв і підрізи, значно покращуючи якість і стабільність зварного шва.

Проект забезпечено Патенти 7, У тому числі 2 патентів на винаходи, і опубліковано 5 наукових робіт. Комітет з оцінки Китайської металургійної групи визнав результати, підтвердивши, що проект досяг «міжнародний просунутий рівень».

Твердотільний лазерно-дуговий гібридний зварювальний апарат, розроблений MCC South, забезпечує стабільну продуктивність, чудову якість зварювання, низькі експлуатаційні витрати та просте обслуговування. Його загальна інвестиційна вартість становить лише приблизно одна третя імпортних лазерних зварювальних апаратів. на сьогоднішній день блоки 15 були успішно впроваджені на провідних металургійних підприємствах, таких як Baosteel, Maanshan Iron & Steel, JISCO, TISCO та Tsingshan Steel. Ці зварювальні апарати використовуються для зварювання складних матеріалів, зокрема високоміцної сталі, високомагнітної кремнієвої сталі, нержавіючої сталі з високим вмістом хрому та титанових пластин. Зокрема, для високомагнітної кремнієвої сталі та мартенситної нержавіючої сталі частка внутрішнього ринку лазерних зварювальних машин MCC South досягла 100%.

Це новаторське досягнення знаменує собою значний крок вперед у розвитку незалежних інноваційних можливостей Китаю, зменшенні залежності від імпортного обладнання та підтримці розробки високоякісних спеціальних металургійних матеріалів на світовому ринку.