อุตสาหกรรมการต่อเรือเป็นอุตสาหกรรมหลักที่สำคัญของประเทศ ในอุตสาหกรรมนี้ การเชื่อมรอยต่อเป็นโครงการที่สำคัญ โดยรอยต่อรูปตัว T คิดเป็นเกือบ 70% การเชื่อมรอยต่อรูปตัว T แบบดั้งเดิมมักใช้การเชื่อมแบบอาร์ค แต่วิธีนี้มีปัญหาที่มองข้ามไม่ได้ เช่น การขึ้นรูปไม่แม่นยำ ประสิทธิภาพการเชื่อมต่ำ พื้นที่ที่ได้รับผลกระทบจากความร้อนกว้าง และรอยเชื่อมค่อนข้างตื้น เทคโนโลยีการเชื่อมแบบผสมผสานระหว่างเลเซอร์และอาร์คไฟฟ้า ได้รับความสนใจอย่างมากเนื่องจากมีความหนาแน่นของพลังงานสูง มีข้อดีหลายประการ เช่น การป้อนความร้อนต่ำ ความเร็วในการเชื่อมสูง อัตราส่วนความลึกต่อความกว้างของรอยเชื่อมสูง พื้นที่ที่ได้รับผลกระทบจากความร้อนแคบ และการเสียรูปจากการเชื่อมน้อย การใช้เทคโนโลยีการเชื่อมแบบผสมผสานระหว่างเลเซอร์และอาร์คไฟฟ้าสำหรับการเชื่อมรอยต่อรูปตัว T สามารถให้ผลลัพธ์ที่มีประสิทธิภาพ สวยงาม มีการเสียรูปจากการเชื่อมน้อยลง และคุณสมบัติทางกลของรอยเชื่อมที่เหนือกว่า ในขณะเดียวกัน คุณสมบัติทางกลของรอยเชื่อมก็ดีขึ้นด้วย
กระบวนการเชื่อม:
การทำความสะอาดชิ้นงาน: เนื่องจากฟิล์มออกไซด์และคราบสกปรกอาจเข้าไปในรอยเชื่อมระหว่างกระบวนการเชื่อม เพื่อป้องกันการรบกวนต่อผลการเชื่อม จึงควรขัดฟิล์มออกไซด์บนผิวรอยเชื่อมด้วยเครื่องเจียรไฟฟ้าก่อนการประกอบ และทำความสะอาดและทำให้ชิ้นงานแห้งด้วยเอทานอลปราศจากน้ำเพื่อขจัดคราบน้ำมันบนผิวชิ้นงาน
การยึดชิ้นงาน: โดยใช้เครื่องมือยึดที่ออกแบบมาเป็นพิเศษ ชิ้นงานทั้งสองชิ้นจะถูกประกอบเข้าด้วยกันที่มุม 90° เพื่อสร้างชิ้นงานทดลอง แผ่นทดสอบทั้งสองแผ่นจะเรียกว่าแผ่นเรียบและแผ่นตั้งตรงตามลำดับ
ลักษณะร่อง: หากข้อต่อรูปตัว T ไม่มีร่อง การเชื่อมจะไม่เกิดรอยบาก และยังช่วยลดต้นทุนการผลิตและเพิ่มประสิทธิภาพการผลิต ในทางกลับกัน หากมีการเปิดร่อง การเชื่อมที่มีร่องจะเกิดรอยบากเนื่องจากมีพื้นที่เพิ่มเติมสำหรับการเติมวัสดุ
มุมของลำแสงเลเซอร์และมุมเอียงของแผง: มุมของลำแสงเลเซอร์กับแผงมีผลต่อความลึกของการเชื่อม มุมเอียงที่เหมาะสมจะทำให้ความลึกของการเชื่อมมากขึ้น ส่งผลให้แผงและส่วนเชื่อมต่อของโครงสร้างสามารถหลอมรวมกันได้ดีที่บริเวณโคนรอยเชื่อม
พารามิเตอร์กระบวนการ: กำลังเลเซอร์: 9 กิโลวัตต์; ความเร็วในการป้อนลวด: 10 เมตร/นาที; ความเร็วในการเชื่อม: 70 เซนติเมตร/นาที; นอกจากนี้ ก๊าซที่เป่าจากด้านข้างและการไหลของก๊าซก็มีผลกระทบต่อกระบวนการเชื่อมด้วย
อิทธิพลของเทคโนโลยีการเชื่อมแบบผสมด้วยเลเซอร์และไฟฟ้าต่อรอยต่อรูปตัว T:
(1) คุณภาพการเชื่อม: เทคโนโลยีการเชื่อมแบบผสมเลเซอร์-ไฟฟ้าอาร์คสามารถให้ความหนาแน่นของพลังงานสูง ทำให้กระบวนการเชื่อมมีความลึกและเข้มข้นมากขึ้น ซึ่งช่วยให้การเชื่อมทะลุทะลวงลึกขึ้น จึงช่วยปรับปรุงคุณภาพและความแข็งแรงของการเชื่อม สำหรับข้อต่อรูปตัว T คุณภาพของการเชื่อมส่งผลโดยตรงต่อความแข็งแรงและความเสถียรของโครงสร้างโดยรวม
(2) ประสิทธิภาพและความแม่นยำสูง: เทคโนโลยีการเชื่อมแบบผสมเลเซอร์-ไฟฟ้าอาร์คมีลักษณะเด่นคือประสิทธิภาพสูงและการควบคุมที่แม่นยำ ในการเชื่อมข้อต่อรูปตัว T ความเร็วในการเชื่อมที่มีประสิทธิภาพสูง และการควบคุมการเชื่อมที่แม่นยำจะช่วยให้มั่นใจได้ถึงความสม่ำเสมอของคุณภาพการเชื่อม ในขณะเดียวกันก็ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการผลิต
(3) การลดพื้นที่ที่ได้รับผลกระทบจากความร้อน: ความหนาแน่นพลังงานสูงของการเชื่อมด้วยเลเซอร์ช่วยลดพื้นที่ที่ได้รับผลกระทบจากความร้อน ซึ่งก็คือบริเวณที่ได้รับความร้อนระหว่างกระบวนการเชื่อม การลดพื้นที่ที่ได้รับผลกระทบจากความร้อนสามารถลดการเสียรูปทางความร้อนของวัสดุ จึงช่วยปรับปรุงความแม่นยำทางเรขาคณิตของรอยต่อได้
(4) การควบคุมรูปทรงการเชื่อม: เทคโนโลยีการเชื่อมนี้สามารถควบคุมรูปทรงของรอยเชื่อมได้อย่างแม่นยำยิ่งขึ้น ซึ่งหมายความว่าสามารถควบคุมส่วนเชื่อมต่อของคานขวางและคานตามยาวได้ดียิ่งขึ้น ทำให้มั่นใจได้ว่ารูปทรงของรอยเชื่อมเป็นไปตามข้อกำหนดการออกแบบ
โดยสรุปแล้ว เทคโนโลยีการเชื่อมแบบผสมผสานระหว่างเลเซอร์และอาร์คไฟฟ้ามีข้อดีในการผลิตรอยต่อรูปตัว T สามารถปรับปรุงคุณภาพการเชื่อม ประสิทธิภาพการประมวลผล และลดพื้นที่ที่ได้รับผลกระทบจากความร้อน และมีการใช้งานอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมการผลิตทางวิศวกรรม
วันที่เผยแพร่: 30 พฤษภาคม 2568
