一、行業(yè)背景與需求
圓板換熱器作為高效傳熱設(shè)備,廣泛應(yīng)用于化工、能源、制藥及食品加工等領(lǐng)域。其核心結(jié)構(gòu)由多層波紋狀圓板堆疊焊接而成,傳統(tǒng)焊接工藝(如TIG焊、電阻焊)易導(dǎo)致熱變形、焊縫不均勻等問題,影響密封性和耐壓性。
激光焊接技術(shù)憑借高能量密度、非接觸加工和精準(zhǔn)控溫等優(yōu)勢(shì),成為圓板換熱器制造的革新方向。
二、激光焊接的核心技術(shù)優(yōu)勢(shì)
高能束流焊接,實(shí)現(xiàn)微米級(jí)精度
激光聚焦光斑直徑可控制在50~300μm,配合動(dòng)態(tài)振鏡系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)復(fù)雜波紋焊縫的連續(xù)跟蹤,顯著提升焊接一致性。低熱輸入,減少熱影響區(qū)
激光焊接熱輸入僅為傳統(tǒng)工藝的1/3~1/5,抑制板片變形(變形量<0.1mm),降低后續(xù)矯形成本。多材料兼容性
適用于不銹鋼(304/316L)、鈦合金、鎳基合金等常見換熱器材料,支持異種金屬焊接(如銅-鋼復(fù)合板)。智能化工藝閉環(huán)
結(jié)合CCD視覺傳感與紅外熱成像,實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)焊縫熔深和缺陷,動(dòng)態(tài)調(diào)整功率與掃描路徑,良品率可達(dá)99.5%以上。
適用領(lǐng)域:化工反應(yīng)器、海水淡化裝置
技術(shù)要求:焊縫需耐受Cl?、SO?2?等離子腐蝕
激光方案:采用脈沖光纖激光(波長1070nm),通過匙孔效應(yīng)形成致密熔池,避免晶間腐蝕。
適用領(lǐng)域:核電余熱回收、超臨界CO?發(fā)電系統(tǒng)
參數(shù)范圍:設(shè)計(jì)壓力≥10MPa,工作溫度400~600℃
工藝要點(diǎn):雙光束激光焊接(主光+輔助光),預(yù)置Inconel 625焊絲,增強(qiáng)抗蠕變性能。
適用領(lǐng)域:燃料電池雙極板、半導(dǎo)體冷卻模塊
結(jié)構(gòu)特征:板厚0.2~0.5mm,流道寬度≤1mm
技術(shù)突破:短脈沖激光(脈寬10~20ns)搭配飛行焊接,熱輸入≤5J/cm,杜絕燒穿風(fēng)險(xiǎn)。
典型組合:鈦-鋼、鋁-不銹鋼多層復(fù)合板
難點(diǎn)解決:通過光束偏擺技術(shù)促進(jìn)熔池?cái)嚢?,抑制脆性金屬間化合物(如Fe?Ti)。
光束整形優(yōu)化
針對(duì)不同板厚(0.2~3mm)采用環(huán)形光斑或高斯-平頂復(fù)合光斑,平衡熔深與焊縫寬度。保護(hù)氣體配置
氦氣/氬氣混合氣體(流量15~25L/min)保護(hù)熔池,氧含量控制在50ppm以下。焊后質(zhì)量檢測(cè)
基于AI的X射線成像(DR)系統(tǒng)自動(dòng)識(shí)別氣孔、未熔合等缺陷,檢測(cè)靈敏度達(dá)Φ0.01mm。
激光焊接技術(shù)正推動(dòng)圓板換熱器向輕量化、高可靠性和定制化方向發(fā)展。鐳爍光電的LWS-6000系列激光焊接系統(tǒng)已成功應(yīng)用于多個(gè)示范項(xiàng)目,焊縫疲勞壽命提升至傳統(tǒng)工藝的3.2倍。如需獲取定制化解決方案,請(qǐng)聯(lián)系我們的技術(shù)團(tuán)隊(duì)。
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