不鏽鋼材是一種(zhǒng)新型環(huán)保材料,憑借自身具有(yǒu)耐腐蝕(shí)性、成型性等特點,在汽車配件(jiàn)領域得到(dào)了(le)廣泛應用(yòng)。
在汽車行業(yè)中,因不鏽鋼原料(鋼板)的因素,車身必須全(quán)部采用焊接方(fāng)式連接,因此(cǐ)激(jī)光焊接在不鏽鋼的汽車行業應(yīng)用中占有十分重要的作用。
由於諸多因素的影(yǐng)響,不鏽鋼板焊接存在變形問題、且(qiě)控製(zhì)難度較大,將極大影響不(bú)鏽鋼板在汽車行業的應用。那(nà)麽,有什麽對策呢?

板材焊接前常用的接頭形式
激光焊接概(gài)述
激(jī)光焊接主要是指利用激(jī)光能作為熱源融化並連接工件的一種(zhǒng)焊接方法。激光(guāng)焊(hàn)接過程中,激光照射到被焊接材料表(biǎo)麵,與其產生作用,一部分被反射、餘下的(de)被吸收,進入材料內部,完成焊接目標。簡而言之,激光焊(hàn)接的過程是使用經光學係統聚焦後具有的高(gāo)功率激(jī)光束,照射到被焊材料表麵,然後充分利用材料(liào)對光能吸收來進(jìn)行加熱等處理袁***後經過冷卻形成焊接接頭的一種融化焊接過程。通(tōng)常情況(kuàng)下,激光焊接主要分為熱導(dǎo)焊與深熔焊兩類。

焊接變形產生(shēng)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(hàn)接電流、脈寬及頻率遙(yáo)。焊接電流增加,焊(hàn)縫寬度也隨之增加,逐漸(jiàn)出現飛濺等現象,導致焊縫表(biǎo)麵出現(xiàn)氧化變形情況,並伴有粗糙感;脈衝寬度增加,使得焊接(jiē)接頭強度增加,當脈衝寬度達(dá)到一定(dìng)程(chéng)度時,材料表麵的(de)熱傳導能量消耗也隨之增加,蒸發使得液體從熔池中濺出,導致焊點截麵積變小,影響接頭強度;焊接(jiē)頻率對不鏽鋼(gāng)板焊接(jiē)變形的影(yǐng)響與鋼板厚度(dù)等方麵息息相關,如(rú)針對0.5mm不鏽鋼板來看,當頻率達到2Hz時,焊縫重疊率較高;而當頻率達到5Hz時,焊縫灼燒嚴重,熱影響區範圍較廣,產生變(biàn)形情況。由此可見,加(jiā)強對焊接變形的(de)有效(xiào)控製勢在必行。

避免激光焊接變形的有效對策
為了減少激光(guāng)焊接變形(xíng)問題,提高不鏽鋼板焊接質量,可以從(cóng)優化焊接工藝參數入手,具體操(cāo)作方法如下:
積極引進正交實(shí)驗法
正交(jiāo)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理統計方法。其能夠(gòu)利用較少的試驗獲(huò)取有效(xiào)的結果,並推斷出***佳實施方案。同時,還能夠進行深入分(fèn)析,獲取更多相關信息,為具體工作提(tí)供依據。一般選擇焊接電流、脈衝寬(kuān)度及激光頻率等作(zuò)為重點考察對象,將焊接變形視為指標,將其控製在***小值,並(bìng)堅持合理原則,將因素水平控(kòng)製在適當(dāng)範圍內。如對於厚度為0.5mm的不鏽鋼板,電流可以控(kòng)製在(zài)80~96I/A之(zhī)間;頻率(lǜ)為2~5f/Hz之間等。
正交表(biǎo)的選擇
通常情況下,試驗因素水平數應與(yǔ)正交表中的水平數(shù)相一(yī)致,因素(sù)個數(shù)應小於正交表中的列數,合理設計正交表能夠為後續研究工作提供相應支持和幫助(zhù)。
試驗結果極差分析

通過對厚度(dù)為(wéi)0.5mm不鏽鋼板試驗結果來看,每列極差均不相等(děng),證明各(gè)要素不同水平具有特殊性,產(chǎn)生的影響也不盡相同,對激(jī)光焊接變(biàn)形影(yǐng)響依次為電流、脈寬及頻率,綜合各項因素,激光***佳焊接工藝參數(shù)應將(jiāng)電流控製85A,脈寬為7ms,頻率為3Hz,將焊接(jiē)工藝參數(shù)控製在三個數值能夠(gòu)保障(zhàng)厚度為0.5mm不鏽鋼板焊接(jiē)變形***小。
對於不鏽鋼板(bǎn)厚度為0.8mm的不(bú)鏽鋼(gāng)板,在滿足(zú)焊縫(féng)抗拉強度基礎上確保變形***小時,應將電流、脈寬及(jí)頻率等參數分別控製在124A、8ms、4Hz。而厚度為1mm的(de)不鏽鋼板分別為160A、11MS、5Hz。在激光焊接過程中,焊接人員將各(gè)項參數控製在合理範圍內,不但能夠提高焊接質量和效率(lǜ),且能夠避(bì)免鋼(gāng)板變形,滿足生產需求。隨著(zhe)科學技(jì)術快速(sù)發展,控製焊(hàn)接變(biàn)形(xíng)技術(shù)也(yě)隨之發展,如有限元(yuán)模擬在(zài)焊接變形控製(zhì)中的應用等,通過借助焊接溫度及應力避免焊接變形問題,提升不鏽鋼板應力(lì)均衡性,在避免鋼板(bǎn)焊接變形的同時,還能夠提高焊接(jiē)質量,從而(ér)促進(jìn)相關領域健康發展。
結論
激光焊接工藝作(zuò)為一種有效焊接技術,在提高焊接質量等方麵發揮(huī)著積極作用(yòng)。但是,受到激光電流等因(yīn)素的(de)影(yǐng)響,不鏽鋼板激(jī)光焊接存在變形等問題。對此,焊接(jiē)人員可以采取正交實驗法獲取不同厚度鋼(gāng)板***佳工藝參數,結合參數進行焊接工作,不斷提高焊接質量,從而***大限度避免鋼板變形情況的發生。
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