德国汉诺威激光中心利用激光进行水下精密焊接，效率更高

2022-05-11 14:49

无论是风电场、海岸保护结构，还是港口……当技术性的建造必须要在水下进行焊接时，以往不少工程都不得不派出高技能的潜水员进行手工电弧焊操作。不过，这一套流程操作显然既不经济，也非常不便利。

幸运的是，激光工艺与技术正在扭转这一局面，并带来颠覆性的改变。近日，德国汉诺威激光中心(LZH)宣布正在与德国亚琛AMT GmbH合作开发一种水下使用的激光辅助金属熔芯焊接工艺。该工艺能够让水下焊接操作更轻松便捷，并产生更优化的焊缝效果。

在水下利用激光加工和焊接金属的过程（图源：LZH）

以往，手工电弧焊凭借其相对简单、廉价的特点，已成为水下焊接工作的一种关键工艺。不过，它有一个让人难以忽视的缺点：潜水员必须经常更换烧毁的电极，这一过程必须反复中断，对于较长的焊缝而言就更要如此。

相比之下，在金属熔芯焊接中，焊丝可以连续地从线卷中取出，然后熔化——这可以显著延长焊缝的产生时间，从而提高沉积速率和生产速率。

如今在激光辐射的帮助下，德国汉诺威激光中心(LZH)的科学家们希望去优化金属熔芯焊接过程。其目标是开发一种具有定性说服力和更有效的水下焊接替代方法。

基于这一工艺，激光束会将能量有针对性地嵌入工件中，从而提高电弧点火和稳定性。对大气条件下激光-电弧混合焊接的研究表明，激光束与共同工艺区的电弧有针对性地结合，从而精确地引导电弧，提高了焊缝的工艺稳定性和几何精度。

这一工艺不仅能够实现水下激光加工，还能带来更高的焊接速度，实现现有焊缝的过焊。在lamer项目中，上述合作双方希望研究激光光束和电弧在水下的结合应用。为此，他们计划开发和测试一些集成激光光学的焊枪原型。

航运业是德国最重要的行业之一。而焊接作为水下技术的关键技术之一，在能源生产和海岸保护等领域尤为重要。在气候变化和环境保护的大背景下，lamer项目(激光辅助金属焊剂芯水下焊接)的意义进一步得以凸显，该项目由德国联邦经济和气候保护部资助，由AIF Projekt GmbH作为背后赞助商。

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