在现代化船舶制造领域,激光焊接技术因其高能量密度、深熔效应等优势,已成为船体结构件连接的核心
工艺。然而,该工艺对激光器的稳定运行提出了严苛要求,激光冷水机精准控温保障品质:
一、船舶激光焊接的工艺特性与控温要求
1、高温工况环境:船体焊接作业常面临-10℃~50℃的环境温度波动,激光器内部光学元件在持续工作下会
产生大量废热
2、密封性要求:船体水密舱焊缝需达到0.02mm以下的熔深公差,这要求激光光束质量波动控制在±2%内
3、材料特殊性:船用高强钢的相变温度窗口较窄,冷却系统需在0.1℃/秒的速率内实现精准温控
二、激光冷水机的核心控温指标
(一)双级温度控制体系
初级控温(±0.3℃):通过板式换热器快速散除激光器80%的显热
次级控温(±0.1℃):采用PID算法调节半导体冷却器,补偿环境温度波动
(二)关键参数配置
参数项 | 船舶焊接要求 | 标准工业要求 |
---|---|---|
流量稳定性 | ≤±1% | ≤±3% |
温度响应时间 | <15秒 | 30-60秒 |
防腐蚀等级 | IP68+316L不锈钢 | IP54 |
三、特殊工况应对方案
1、盐雾环境防护:配置钛合金换热器与双路过滤系统,应对海洋气候腐蚀
2、瞬态热负荷:采用蓄冷罐缓冲技术,在焊接峰值功率时维持2分钟恒温
3、多机联动控制:通过MODBUS协议实现4台冷水机群控,满足分段建造需求
四、行业应用案例
某10万吨级集装箱船建造中,采用激光切割冷水机配套12kW光纤激光器后:
焊缝气孔率降低至0.3%以下
单舱室检测时间缩短40%
年节约氩气消耗量15吨
五、船舶制造激光冷水机选型建议
1、科力达采用松下压缩机、ebm风扇、不锈钢水循环系统保障设备高效耐用。
2、建议配置双制冷回路冗余设计
3、流量建议按激光器额定值的1.5倍选型
科力达15年专注于激光冷水机研发,为激光设备生产加工提供激光切割冷水机、激光焊接冷水机等,可按照特殊设备工况进行非标定制变频冷水机、高低温冷水机组,保障生产可持续。广泛应用于以半导体,CO2 ,YAG,光纤等为工作介质的激光加工设备。