避免激光焊接變形的有效應對之策

來源：作者：發(fā)布時間：2019-03-14 瀏覽量：4269

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,在汽車配件領(lǐng)域得到了廠泛應用。

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)的應用。那么，有什么應對之策呢?

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,進入材料內(nèi)部,完成焊接目標。簡而言之,激光焊接的過程是使用經(jīng)光學系統(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，使得焊接接頭強度增加.。當脈沖寬度達到-定程度時,材料表面的熱傳導能量消耗也隨之增加,蒸發(fā)使得液體從熔沈中濺出,導致焊點截面積變小，影響接頭強度;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,當頻率達到2Hz時,焊縫重香率較高;而當頻率達到5Hz時,焊縫灼燒嚴里,熱影響區(qū)范圍較廣，產(chǎn)生變形情況。由此可見.加強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.積極引進正交實驗法

正交實驗法主要是指一種通過正交表分析和安排多因素試驗的數(shù)理統(tǒng)計方法。其能夠利用較少的試驗獲取有效的結(jié)果.并推斷出最佳實施方案。同時.還能夠進行深入分析,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考察對象,將焊接變形視為指標,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,試驗因素水平數(shù)應與正交表中的水平數(shù)相-致,因素個數(shù)應小于正交表中的列數(shù),合理設計正交表能夠為后續(xù)研究工作提供相應支持和幫助。

      3、試驗結(jié)果極差分析

      通過對厚度為0 5mm不銹鋼板試驗結(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,在滿足焊縫抗拉強度基礎(chǔ)上確保變形最小時,應將電流、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用等,通過借助焊接溫度及應力避免焊接變形問題,提升不銹鋼板應力均衡性,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驗法獲取不同厚度鋼板最佳I藝參數(shù)，結(jié)合參數(shù)進行焊接工作，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。