• 主题
高级搜索  >
历史搜索 清空历史
首页> 外文OA文献 >Análisis de la aplicación de Soldadura de acero de calidad 'A'udmediante láser de Neodimio-YAG en construcción naval
【2h】

Análisis de la aplicación de Soldadura de acero de calidad 'A'udmediante láser de Neodimio-YAG en construcción naval

机译：浅析“ A”级钢焊接的应用-YAG激光在造船中的应用

页面导航
  • 摘要
  • 著录项
  • 相似文献
  • 相关主题

摘要

El proceso de soldadura por láser desarrollado en los últimos años ha puesto de manifiesto las posibilidades de aplicación de esta tecnología en diferentes sectores productivos, principalmente en la industria automovilística, en la cual se han demostrado sus ventajas en términos de productividad, eficiencia y calidad. El uso de la tecnología láser, ya sea híbrida o pura, reduce el input térmico al limitar la zona afectada por el calor, sin crear deformaciones y, por tanto, disminuye los re-trabajos post-soldadura necesarios para eliminarlas. Asimismo, se aumenta la velocidad de soldadura, incrementando la productividad y calidad de las uniones. En la última década, el uso de láseres híbridos, (láser + arco) de gran potencia de Neodimio YAG, (Nd: YAG) ha sido cada vez más importante. La instalación de este tipo de fuentes de láser sólido de gran potencia ha sido posible en construcción naval debido a sus ventajas con respecto a las instalaciones de láser de C02 existentes en los astilleros que actualmente utilizan esta tecnología. Los láseres de C02 están caracterizados por su gran potencia y la transmisión del haz a través de espejos. En el caso de las fuentes de Nd:YAG, debido a la longitud de onda a la cual se genera el haz láser, su transmisión pueden ser realizada a través de fibra óptica , haciendo posible la utilización del cabezal láser a gran distancia de la fuente, aparte de la alternativa de integrar el cabezal en unidades robotizadas. El proceso láser distribuye el calor aportado de manera uniforme. Las características mecánicas de dichas uniones ponen de manifiesto la adecuación de la soldadura por láser para su uso en construcción naval, cumpliendo los requerimientos exigidos por las Sociedades de Clasificación. La eficiencia energética de los láseres de C02, con porcentajes superiores al 20%, aparte de las ya estudiadas técnicas de su instalación constituyen las razones por las cuales este tipo de láser es el más usado en el ámbito industrial. El láser de gran potencia de Nd: YAG está presente en el mercado desde hace poco tiempo, y por tanto, su precio es relativamente mayor que el de C02, siendo sus costes de mantenimiento, tanto de lámparas como de diodos necesarios para el bombeo del sólido, igualmente mayores que en el caso del C02. En cambio, el efecto de absorción de parte de la energía en el plasma generado durante el proceso no se produce en el caso del láser de Nd: YAG, utilizando parte de esa energía en estabilizar el arco, siendo necesaria menos potencia de la fuente, reduciendo el coste de la inversión. En función de la aplicación industrial, se deberá realizar el análisis de viabilidad económica correspondiente. Dependiendo de la potencia de la fuente y del tipo de láser utilizado, y por tanto de la longitud de onda a la que se propaga la radiación electromagnética, pueden existen riesgos para la salud. El láser de neodimio se propaga en una longitud de onda, relativamente cercana al rango visible, en la cual se pueden producir daños en los ojos de los operadores. Se deberán establecer las medidas preventivas para evitar los riesgos a los que están expuestos dichos operadores en la utilización de este tipo de energía. La utilización del láser de neodimio: YAG ofrece posibilidades de utilización en construcción naval económicamente rentables, debido su productividad y las buenas características mecánicas de las uniones. Abstract The laser welding process development of the last years shows broad application possibilities in many sectors of industry, mostly in automobile production. The advantages of the laser beam process produce higher productivity, increasing the quality and thermal efficiency. Laser technology, arc-hybrid or pure laser welding, reduces thermal input and thus a smaller heat-affected zone at the work piece. This means less weldment distortion which reduces the amount of subsequent post-weld straightening work that needs to be done. A higher welding speed is achieved by use of the arc and the laser beam, increasing productivity and quality of the joining process. In the last decade use of hybrid technology (laser-GMA hybrid method) with high power sources Nd:YAG lasers, gained in importance. The installation of this type of higher power solid state laser is possible in shipbuilding industrial applications due to its advantages compare with the C02 laser sources installed in the shipyards which use this technology. C02 lasers are characterised by high power output and its beam guidance is via inelastic system of mirrors. In the case of Nd:YAG laser, due to its wavelength, the laser beam can be led by means of a flexible optical fibre even across large distances, which allows three dimensional welding jobs by using of robots. Laser beam welding is a process during which the heat is transferred to the welded material uniformly and the features of the process fulfilled the requirements by Classification Societies. So that, its application to the shipbuilding industry should be possible. The high quantum efficiency of C02 laser, which enabled efficiency factors up to 20%, and relative simple technical possibilities of implementation are the reasons for the fact that it is the most important laser in industrial material machining. High power Nd: YAG laser is established on the market since short time, so that its price is relatively high compared with the C02 laser source and its maintenance cost, lamp or diode pumped solid state laser, is also higher than in the case of C02 lasers. Nevertheless effect of plasma shielding does not exist with Nd:YAG lasers, so that for the gas-shielding welding process the optimal gases can be used regarding arc stability, thus power source are saved and the costs can be optimised. Each industrial application carried out needs its cost efficiency analysis. Depending on the power output and laser type, the dangerousness of reflected irradiation, which even in some meters distance, affects for the healthy operators. For the YAG laser process safety arrangements must be set up in order to avoid the laser radiation being absorbed by the human eye. Due to its wavelength of radiation, being relatively close to the visible range, severe damage to the retina of the eye is possible if sufficient precautions are not taken. Safety aspects are of vital importance to be able to shield the operator as well as other personal. The use of Nd:YAG lasers offers interesting and economically attractive applications in shipbuilding industry. Higher joining rates are possible, and very good mechanical/technological parameters can be achieved.
机译：近年来开发的激光焊接工艺揭示了将该技术应用于不同生产部门（主要是汽车行业）的可能性，其中已证明了该技术在生产率，效率和质量方面的优势。激光技术的使用，无论是混合技术还是纯技术，都通过限制受热影响的区域来减少热输入，而不会产生变形，因此减少了消除这些影响所需的焊接后返工。而且，增加了焊接速度，提高了接头的生产率和质量。在过去的十年中，使用高功率钕YAG（Nd：YAG）混合激光器（激光+电弧）变得越来越重要。由于这种类型的高功率固体激光源相对于当前使用该技术的船厂中现有的CO2激光设备具有优势，因此在造船业中可以安装这种类型的高功率固体激光源。 CO 2激光器的特征在于其高功率和通过反射镜的光束传输。在Nd：YAG光源的情况下，由于产生激光束的波长，其传输可以通过光纤完成，从而可以在距光源很远的地方使用激光头，除了将磁头集成到机器人单元中之外。激光过程将输入的热量均匀分布。这些接头的机械特性证明了激光焊接在造船中的适用性，符合船级社的要求。除了已经研究的安装技术外，CO 2激光器的能效百分比超过20％，也是这种激光器在工业领域中使用最广泛的原因。高功率Nd：YAG激光器已经在市场上销售了很短的时间，因此，其价格相对于CO2相对较高，这是泵浦泵浦所需的灯和二极管的维护成本。固体，同样高于二氧化碳。相反，在Nd：YAG激光器的情况下，在过程中产生的等离子体中的部分能量吸收效果不会发生，使用该能量的一部分来稳定电弧，需要来自源的功率更少，降低投资成本。根据工业应用，必须进行相应的经济可行性分析。根据光源的功率和所用激光器的类型以及电磁辐射传播的波长，可能存在健康风险。钕激光以相对接近可见光范围的波长传播，在该波长范围内可能会损坏操作者的眼睛。必须建立预防措施，以避免操作人员在使用此类能源时面临的风险。钕：YAG激光的生产和接头的良好机械性能为其提供了经济上可获利的造船可能性。摘要近年来激光焊接工艺的发展显示出在许多工业领域中的广泛应用可能性，主要是在汽车生产中。激光束工艺的优势可以提高生产率，提高质量和热效率。激光技术，电弧混合焊接或纯激光焊接，可减少热输入，从而减少工件上的热影响区。这意味着更少的焊接变形，减少了后续需要进行的焊后矫直工作量。通过使用电弧和激光束，可以实现更高的焊接速度，从而提高生产率和连接过程的质量。在过去的十年中，将混合技术（激光-GMA混合方法）与高功率Nd：YAG激光器一起使用变得非常重要。这种类型的高功率固态激光器可以在造船工业应用中安装，这是因为与使用该技术的船厂中安装的CO2激光源相比，它具有优势。 CO 2激光器的特征在于高功率输出，并且其光束引导是通过非弹性镜面系统进行的。在Nd：YAG激光的情况下，由于其波长，激光束可以通过柔性光纤引导，甚至跨越很长的距离，这可以通过使用机器人进行三维焊接作业。激光束焊接是将热量均匀地传递到焊接材料上的过程，其特征满足船级社的要求。以便，其在造船业中的应用应该是可能的。 CO 2激光器的高量子效率可实现高达20％的效率系数，并且实现起来相对简单的技术可能性是事实，它是工业材料加工中最重要的激光器。高功率Nd：YAG激光器由于时间短而投放市场，因此与CO2激光源相比价格较高，并且其维护成本（灯或二极管泵浦固态激光器）也高于CO2的情况激光。然而，Nd：YAG激光器不存在等离子屏蔽的效果，因此对于气体保护焊接工艺而言，就电弧稳定性而言，可以使用最佳气体，从而节省了电源并可以优化成本。进行的每个工业应用都需要对其成本效率进行分析。根据功率输出和激光类型，即使在几米远的距离内，反射辐射的危害也会影响健康的操作员。对于YAG激光加工，必须建立安全措施，以避免激光辐射被人眼吸收。由于其辐射波长相对接近可见范围，如果不采取足够的预防措施，可能会严重损害眼睛的视网膜。安全方面对于屏蔽操作员和其他人员至关重要。 Nd：YAG激光器的使用在造船业中提供了有趣且经济上有吸引力的应用。更高的接合速率是可能的，并且可以获得非常好的机械/工艺参数。

著录项

  • 作者

    Domínguez Abecia Antonio;

  • 作者单位
  • 年度 2013
  • 总页数
  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 spa
  • 中图分类

相似文献

  • 外文文献
  • 中文文献
  • 专利

客服邮箱：kefu@zhangqiaokeyan.com

京公网安备：11010802029741号 ICP备案号：京ICP备15016152号-6 六维联合信息科技 (北京) 有限公司©版权所有

  • 客服微信

  • 服务号