用于金屬焊管生產(chǎn)的激光切割

發(fā)布日期:2011-11-25    蘭生客服中心    瀏覽:2023

1 成果簡介
    該項技術(shù)采用基于工業(yè)PC的開放式數(shù)控切割一焊接CAD/CAM系統(tǒng),結(jié)合激光切割和高速焊接的在線質(zhì)量檢測技術(shù),可用于多種焊管大批量的高速度和高成品率生產(chǎn)。本項成果提供多種金屬(碳鋼、不銹鋼和有色金屬)焊管生產(chǎn)的先進激光切割一焊接成套技術(shù)及其工藝,可根據(jù)生產(chǎn)廠家的需求建設(shè)激光切割下料,激光焊接成管的成套技術(shù),也可采用傳統(tǒng)的下料工序,而只采用激光焊接機組完成焊管生產(chǎn)。
2 技術(shù)指標(biāo)
以工業(yè)PC機為核心的開放式數(shù)控激光切割和焊接系統(tǒng);
機床的定位精度為0刀4mm,重復(fù)定位精度為:0刀3mm;
可切割厚度范圍:0.l-20mm;
最大切割速度:20m/min;
切割精度:0.1mm;
焊接速度:0.1-20m/min;
焊接生產(chǎn)線的在線監(jiān)測和控制系統(tǒng)。
3 應(yīng)用說明
    先后完成多項國際合作項目、國家科技公關(guān)項目、國家自然科學(xué)基金項目和對外合作研究與加工,掌握多種金屬材料的激光切割和焊接成熟工藝。涉及材料有:碳鋼、不銹鋼、銅合金鋁合金、鈦合金等。
    該技術(shù)中關(guān)鍵——大功率激光深熔焊過程與焊接質(zhì)量的檢測與控制系統(tǒng)已經(jīng)在清華大學(xué)承擔(dān)的國家“八五”科技攻關(guān)項目“200MW低溫核供熱堆燃料元件貨盒的激光焊接技術(shù)”得到應(yīng)用,鋯盒板厚2.0mm,長2.5m,為對接焊縫,焊縫均勻熔透,無氣孔和夾雜存在,焊縫表面不平整度小于0.15mm。
    開發(fā)成功的以工業(yè)PC機為核心的開放式數(shù)控激光加工CAD/CAM系統(tǒng)也已在國內(nèi)數(shù)家廠家和研究單位得以應(yīng)用,清華大學(xué)現(xiàn)有一臺正在承擔(dān)激光加工與制造學(xué)科的主要實驗以及對外加工。
4 效益分析
    目前我國金屬焊管主要還是電弧焊,如不銹鋼焊管生產(chǎn)機組中,主要的焊接裝備有高頻焊、等離子焊和鎢極氬弧焊(TIG)等,其中高頻焊焊接速度快,可達 20~60m/min,但焊縫耐蝕性寫,后兩種雖焊接質(zhì)量較好但焊接速度較慢,為l~6m/min。而激光焊接速度是它們的2~3倍,熱影響區(qū)小,而焊縫的韌性和耐蝕性均高于TIG和等離子體弧,且成品率高,因此西方發(fā)達國家尤其是日、美、德等國家在大量不銹鋼焊管的生產(chǎn)中均已采用激光焊技術(shù),大大提高了生產(chǎn)率和降低了廢品率。
隨著我國西部開發(fā)、加入WTO和參與全球經(jīng)濟,對各種金屬焊管,特別是不銹鋼焊管產(chǎn)品的需求越來越大,市場前景巨大,同時受到國外公司同類產(chǎn)品的激烈競爭,因此采用先進的生產(chǎn)技術(shù)獲得高質(zhì)量低成本產(chǎn)品的企業(yè)必將在市場競爭中取勝。
單臺激光焊接機組的投資金額為150~650萬,若激光焊接和切割系統(tǒng)合算,金額約為300~1200萬。
5 合作方式
    技術(shù)轉(zhuǎn)讓,提供整體設(shè)計方案和成熟工藝,其中包括激光器的選擇,專用切割和焊接機的設(shè)計與制造,在線監(jiān)測與控制系統(tǒng)的制造,最終工藝的確定,技術(shù)人員的培訓(xùn)。
    該成果具有成熟的技術(shù)手段和工藝控制方法和路線,具有適于現(xiàn)代化生產(chǎn)和管理的計算機軟件接口和界面,只需要根據(jù)具體產(chǎn)品要求和焊接材料進行一定的焊接實驗,獲得該產(chǎn)品的有關(guān)性能參數(shù),就可以用于實際生產(chǎn)。

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