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镭屏科技:钛阳极板焊接现状及激光焊接解决方案

一、钛合金阳极板应用介绍钛合金阳极板广泛应用于:污水处理、氯碱工业、有色金属提取、离子水制造、海水淡化、电镀、蚀刻液铜回收等行业。其基本工作原理为阳极氧化。如污水处理行业,钛合金阳极板作为关键部件,不仅起传递电流作用,而且还对有机物氧化降解起催化作用,可直接在阳极表面上氧化降解有机物,使污水中的有机物通过电化学转化,直接或间接转化为CO2和水,在此过程中由于不造成污染,被称为绿色水处理。二、钛合金阳极板焊接现状钛合金阳极板目前焊接方式主要以传统焊接方法为主,对于平面阳极板焊接(平面状或网状平板),越来越多地采用激光焊接方案。如下图所示:上述平板或平面网片与边框条焊接(T型接头焊接),可方便地切换为激光焊接,进而提高生产效率、减轻劳动强度及焊接变形(尤其对于大幅面或厚度较薄时)。阳极平板或网片呈波浪状时与边框条的焊接,目前还无法摆脱传统手工焊接模式,且需要经验丰富的操作人员。波浪状网片如图所示:如上图,钛合金网片结构为波浪状,采用传统焊接工艺与边框条焊接时,考虑到焊接强度、焊接变形、产品结构及焊接区域存在镂空等因素,难以实现自动化。针对这种结构网片焊接,采用传统焊接时存在下述固有缺点:(a)焊接变形量大,需增加焊后校平工序;(b)生产效率低,网片为波浪状,需采用双面焊接工艺,无法做到单面焊双面成型;(c)需添加焊材,由于一侧为网状,必须添加焊材保证焊接效果;(d)焊接工艺稳定性差,一方面网片波浪结构中间区域与边框条无法施焊;另一方面,为减小变形量,只能采取断续焊接工艺,不能满焊。手工焊接效果三、创鑫激光焊接解决方案1.样品情况如上图,网片与边框条材质为钛合金,网片厚度3mm、波浪高度落差9mm、焊接长度960mm,钛合金网中空部分为菱形结构。2.焊接目标(1)网片与边框条接触部位实现满焊;(2)焊接强度不低于传统工艺;(3)可以实现单面焊双面成型;(4)无需焊材;(5)焊接变形量:焊接方向<0.1mm,横向变形<0.2mm。3.焊接效果创鑫激光MFSC-1000W连续光纤激光器配合六轴工业机器人,采用具有知识产权的焊接工艺,优化焊接参数。焊接效果如下:网片波浪结构焊接效果如上图,波浪结构网片与边框条接触部位实现满焊,且已焊透,实现单面焊双面成型效果。无需焊材,焊接速度高达2.1m/min,焊后变形量满足焊前预期,无需后续校平工序,经测试,成品焊接强度大大优于传统焊接,已实现批量化生产。四、创鑫MFSC-1000W连续光纤激光器MFSC-1000W单模连续光纤激光器采用水冷方式,它具有高功率、理想的光束质量、免维护、高电光转换效率等特性,可用于不锈钢、碳钢、铝、铜等金属材料的切割、焊接、钻孔,在钣金切割、五金加工、家电制造、汽车制造等领域应用广泛。
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