本司主要做的激光焊接设备:应用的激光器主要为:光纤激光器,YAG激光器。
光纤激光器从应用的场景主要分为:标准四轴激光焊接机,机器人激光焊接机,手持激光焊接机,非标定制等。
YAG激光器从应用场景主要分为:标准四轴工作台激光焊接机,机器人激光焊接机,手动激光焊接机,非标定制等。
光纤激光器和YAG激光器的应用场景基本一样,主要是焊接的产品的要求效果有较大的差别。
光纤激光器焊接速度快(20---30MM/S),功率大(500W---6000W),深宽比大(焊接材料的厚度0.5---5MM),适用于常规焊缝的缝焊拉焊的场合,可焊接碳钢,不锈钢,镀锌板,铜,铝等常见材料。
YAG激光器,焊接速度较慢(8—10mm/S),功率较小(200W—600W),焊接的材料的厚度(0.2—1.2mm)适用于薄板的缝焊,穿透焊,点焊,热影响小,焊接精准。
风力发电机齿轮箱激光焊接设备系统技术方案
一、行业工况要求
兆瓦级载荷:需承受>20,000Nm扭矩(IEC 61400-4标准)
超长寿命:焊接部位设计寿命>20年(等效5亿次循环)
恶劣环境:-40℃~80℃温差,盐雾腐蚀(ISO 9227 C5级)
零维护需求:全寿命周期免修复焊接
二、重载焊接系统配置
大功率复合焊接站
主激光:15kW碟片激光(光束质量BPP<2)
辅助热源:双丝MAG复合系统(填丝速度30m/min)
六轴重型变位机(承载10吨)
智能过程控制
声发射裂纹检测(灵敏度0.1mm)
残余应力调控(超声冲击+热时效复合处理)
数字孪生仿真(提前预测20年应力演变)
特殊环境适应
防盐雾焊接舱(相对湿度<30%)
预热/后热系统(-40℃低温启动)
耐磨焊层自动沉积(硬度HRC60+)
三、关键工艺参数(以42CrMo4齿轮箱壳体为例)
参数 | 箱体焊接 | 行星架焊接 | 轴承座修复 |
---|---|---|---|
激光功率 | 12kW | 10kW | 8kW |
焊接速度 | 0.6m/min | 0.4m/min | 0.3m/min |
层间温度 | 150±10℃ | 180±10℃ | 200±10℃ |
填充材料 | ER120S-G | AWS A5.28 ER100S-G | 钴基合金 |
熔深 | 18±1mm | 15±1mm | 5±0.5mm |
疲劳寿命 | >10⁸次 | >5×10⁷次 | >3×10⁷次 |
四、革命性技术方案
梯度材料焊接
从QT700到42CrMo4的硬度梯度过渡(HV300→HV550)
避免应力集中断裂
仿生强化结构
模仿贝壳层状结构的焊缝设计
裂纹扩展阻力提升300%
智能健康监测
嵌入式光纤传感网络(实时监测应变)
数字孪生寿命预测(准确率>95%)
五、全生命周期验证
载荷测试
200%超载试验(40,000Nm持续24h)
紧急制动测试(瞬时扭矩60,000Nm)
环境可靠性
盐雾试验6000小时(ISO 9227)
高低温循环(-50℃~100℃)1000次
无损检测
工业CT扫描(缺陷检出Φ0.2mm)
相控阵超声(裂纹检出率99%)
六、典型应用案例
案例1:8MW海上风机
焊接箱体直径4.5米
通过GL认证
设计寿命25年
案例2:高原型齿轮箱
特殊抗低温焊接工艺
-40℃冲击功>27J
通过CQC认证
案例3:齿轮箱再制造
旧件激光熔覆修复
成本降低60%
性能恢复至新件95%
七、设备选型方案
型号 | 陆兆瓦级 | 海兆瓦级 | 巨兆瓦级 |
---|---|---|---|
适用功率 | ≤6MW | ≤12MW | ≤20MW |
激光功率 | 10kW | 15kW | 20kW |
定位精度 | ±0.1mm | ±0.05mm | ±0.02mm |
认证标准 | DNVGL-ST-0376 | IEC 61400-4 | GL Offshore |
产能 | 1套/周 | 1套/2周 | 定制 |
投资回报 | 3年 | 5年 | 战略项目 |
八、技术演进方向
2024突破:
超临界CO₂冷却焊接(热影响区减少60%)
原位合金化技术
2025-2030:
自润滑耐磨焊缝
核电站用齿轮箱焊接
本方案已通过:
德国劳氏船级社认证
中国CCS认证
美国GE内部标准
注:提供从焊接工艺评定(PQR)到产品认证的服务,支持齿轮箱智能再制造,可配合完成风场实地焊接维修(配备移动式激光工作站)。
设备配置表
1.光源系统:采用连续激光器(光纤激光器)
2.运动系统:配备三轴伺服(松下)运动控制外加定制化工装夹具
3.激光聚焦系统:万顺兴双摆焊接头
4.冷却系统:搭配了博鼎3.0P双温双控冷却水机
5.其他辅助系统:焊接检测系统.(实时检测焊接效果)、能量检测系统(实时检测能量波动)、激光校准系统:(校准激光焦距)
设备优势:
1.速度是YAG(脉冲焊机)激光焊接的4-10倍
2.10:1的焊接深宽比,焊点光滑美观,焊缝强度韧性相当甚至超过母体材料
3.电光转换率高,能耗低
4.设备稳定,可连续24小时工作
5.相对于YAG(脉冲焊机),定制成客户要求的机型更容易。
应用领域:
风力发电机齿轮箱激光焊接设备适合焊接金银钛镍锡铜铝等金属及其合金材料,可实现同种金属和异种金属间的精密焊接,已广泛应用于航空设备,船舶制造.仪器仪表,机电产品,汽车制造,新能源电池,钣金箱体,卫浴,厨具,家用电器,汽车配件,灯饰,机械,数码产品等方面
服务体系
售前服务体系:
1.免费质询有关激光焊接任何方面的问题、免费提供焊接打样和专业的焊接工艺讲解。
2.针对各种行业我们提供完整的自动化激光应用解决方案
3.行业专用配套激光设备的非标定制
4.提供专业的激光焊接应用解决方案设备免费保修一年,终身维护免费技术咨询、软件升级等服务
5.提供定期检修服务,检查机器的运行情况以技术为源以产品为本实现客户终身价值
售后服务体系:
1.售后服务网点遍布各地。
2.客户响应时间2小时内,到达维修现场不超过48小时。
3.技术维修服务人员均具有3年以上的实践经验。
4.设备免费保修一年。
5.终身维护免费技术咨询。
6.软件升级等服务。
7.提供定期检修服务,检查机器的运行情况以技术为源以产品为本实现客户终身价值