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避免激光焊接變形的有效應(yīng)對之策
來源： 作者： 發(fā)布時間：2019-03-14 瀏覽量：4568
不銹鋼材是一種新型環(huán)保材料 .憑借自身具有耐腐蝕性、成型性等特點(diǎn),在汽車配件領(lǐng)域得到了廠泛應(yīng)用。
在汽車行業(yè)中，因不銹鋼原料 (鋼板)的因素,車身必須全部采用焊接方式連接。因此激光焊接在不銹鋼的汽車行業(yè)應(yīng)用中占有十分重要的作用。
由于諸多因素的影響.不銹鋼板焊接存在變形問題，且控制難度較大,格極大影響不銹鋼板在汽車行業(yè)的應(yīng)用。那么，有什么應(yīng)對之策呢?
激光焊接概述
激光焊接主要是指利用激光能作為熱源融化并連接工件的-種焊接方法。激光焊接過程中,激光照射到被焊接材料表面,與其產(chǎn)生作用，-部分被反射，余下的被吸收,進(jìn)入材料內(nèi)部,完成焊接目標(biāo)。簡而言之,激光焊接的過程是使用經(jīng)光學(xué)系統(tǒng)聚焦后具有的高功率激光束,照射到被焊材料表面.然后充分利用材料對光能吸收來進(jìn)行加熱等處理袁最后經(jīng)過冷卻形成焊接接頭的種融化焊接過程。通常情況下.激光焊接主要分為熱導(dǎo)焊與深熔焊兩類，
焊接變形產(chǎn)生的危害及影響焊接變形的主要因素
影響焊接變形的主要因素有焊接電流、脈寬及頻率遙。焊接電流增加,焊縫寬度也隨之增加,逐漸出現(xiàn)飛濺等現(xiàn)象,導(dǎo)致焊縫表面出現(xiàn)氧化變形情況.并伴有粗隨感;脈沖寬度增加，使得焊接接頭強(qiáng)度增加.。當(dāng)脈沖寬度達(dá)到-定程度時,材料表面的熱傳導(dǎo)能量消耗也隨之增加,蒸發(fā)使得液體從熔沈中濺出,導(dǎo)致焊點(diǎn)截面積變小，影響接頭強(qiáng)度;焊接頻率對不銹鋼板焊接變形的影響與鋼板厚度等方面息息相關(guān),如針對0 5mm不銹鋼板來看,當(dāng)頻率達(dá)到2Hz時,焊縫重香率較高;而當(dāng)頻率達(dá)到5Hz時,焊縫灼燒嚴(yán)里,熱影響區(qū)范圍較廣，產(chǎn)生變形情況。由此可見.加強(qiáng)對焊接變形的有效控制勢在必行。
避免激光焊接變形的有效對策
為了減少激光焊接變形問題,提高不銹鋼板焊接質(zhì)量,可以從優(yōu)化焊接工藝參數(shù)入手,具體操作方法如下:1.積極引進(jìn)正交實(shí)驗(yàn)法
正交實(shí)驗(yàn)法主要是指一種通過正交表分析和安排多因素試驗(yàn)的數(shù)理統(tǒng)計方法。其能夠利用較少的試驗(yàn)獲取有效的結(jié)果.并推斷出最佳實(shí)施方案。同時.還能夠進(jìn)行深入分析,獲取更多相關(guān)信息.為具體工作提供依據(jù)。-般選擇焊接電流、 脈沖寬度及激光頻率等作為重點(diǎn)考察對象,將焊接變形視為指標(biāo),將其控制在最小值,并堅持合理原則,將因素水平控制在適當(dāng)范圍內(nèi)。如對于厚度為0. 5mm的不銹鋼板.電流可以控制在80-96UA之間:頻率為2~50Hz之間等。
2正交表的選擇
通常情況下,試驗(yàn)因素水平數(shù)應(yīng)與正交表中的水平數(shù)相-致,因素個數(shù)應(yīng)小于正交表中的列數(shù),合理設(shè)計正交表能夠?yàn)楹罄m(xù)研究工作提供相應(yīng)支持和幫助。
3、試驗(yàn)結(jié)果極差分析
通過對厚度為0 5mm不銹鋼板試驗(yàn)結(jié)果來看,每列極差均不相等,證明各要素不同水平具有特殊性,產(chǎn)生的影響也不盡相同,對激光焊接變形影響依次為電流、脈寬及頻率,綜合各項因素,激光最佳焊接I藝參數(shù)應(yīng)將電流控制85A ,脈寬為7ms，頻率為3Hz，將焊接工藝參數(shù)控制在三個數(shù)值能夠保障厚度為0.5mm不銹鋼板焊接變形最小。
對于不銹鋼板厚度為08mm的不銹鋼板,在滿足焊縫抗拉強(qiáng)度基礎(chǔ)上確保變形最小時,應(yīng)將電流、脈寬及頻率等參數(shù)分別控制在124A 8ms、 4Hz。 而厚度為1mm的不銹鋼板分別為160A、11MS、 5Hz。 在激光焊接過程中，焊接人員將各項參數(shù)控制在合理范圍內(nèi),不但能夠提高焊接質(zhì)量和效率，且能夠避免鋼板變形,滿足生產(chǎn)需求。隨著科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展，控制焊接變形技術(shù)也隨之發(fā)展，如有限元模擬在焊接變形控制中的應(yīng)用等,通過借助焊接溫度及應(yīng)力避免焊接變形問題,提升不銹鋼板應(yīng)力均衡性,在避免鋼板焊接變形的同時,還能夠提高焊接質(zhì)量,從而促進(jìn)相關(guān)領(lǐng)域健康發(fā)展。
結(jié)論
激光焊接工藝作為一種有效焊接技術(shù),在提高焊接質(zhì)量等方面發(fā)揮著積極作用。但是,受到激光電流等因素的影響，不銹鋼板激光焊接存在變形等問題。對此，焊接人員可以采取正交實(shí)驗(yàn)法獲取不同厚度鋼板最佳I藝參數(shù)，結(jié)合參數(shù)進(jìn)行焊接工作，不斷提高焊接質(zhì)量，從而最大限度避免鋼板變形情況的發(fā)生。