避免激光焊接變形的有效應對之策

來源：作者：發布時間：2019-03-14 浏覽量：4496

不鏽鋼材是一種新型環保材料 .憑借自身具有耐腐蝕性、成型性等特點,在汽車配件領域得到了廠泛應用。

在汽車行業中，因不鏽鋼原料 (鋼闆)的因素,車身必須全部采用焊接方式連接。因此激光焊接在不鏽鋼的汽車行業應用中占有十分重要的作用。

由于諸多因素的影響.不鏽鋼闆焊接存在變形問題，且控制難度較大,格極大影響不鏽鋼闆在汽車行業的應用。那麽，有什麽應對之策呢?

激光焊接概述

激光焊接主要是指利用激光能作爲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,與其産生作用，-部分被反射，餘下的被吸收,進入材料内部,完成焊接目标。簡而言之,激光焊接的過程是使用經光學系統聚焦後具有的高功率激光束,照射到被焊材料表面.然後充分利用材料對光能吸收來進行加熱等處理袁最後經過冷卻形成焊接接頭的種融化焊接過程。通常情況下.激光焊接主要分爲熱導焊與深熔焊兩類，

焊接變形産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,焊縫寬度也随之增加,逐漸出現飛濺等現象,導緻焊縫表面出現氧化變形情況.并伴有粗随感;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随之增加,蒸發使得液體從熔沈中濺出,導緻焊點截面積變小，影響接頭強度;焊接頻率對不鏽鋼闆焊接變形的影響與鋼闆厚度等方面息息相關,如針對0 5mm不鏽鋼闆來看,當頻率達到2Hz時,焊縫重香率較高;而當頻率達到5Hz時,焊縫灼燒嚴裏,熱影響區範圍較廣，産生變形情況。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

爲了減少激光焊接變形問題,提高不鏽鋼闆焊接質量,可以從優化焊接工藝參數入手,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理統計方法。其能夠利用較少的試驗獲取有效的結果.并推斷出最佳實施方案。同時.還能夠進行深入分析,獲取更多相關信息.爲具體工作提供依據。-般選擇焊接電流、脈沖寬度及激光頻率等作爲重點考察對象,将焊接變形視爲指标,将其控制在最小值,并堅持合理原則,将因素水平控制在适當範圍内。如對于厚度爲0. 5mm的不鏽鋼闆.電流可以控制在80-96UA之間:頻率爲2~50Hz之間等。

      2正交表的選擇

      通常情況下,試驗因素水平數應與正交表中的水平數相-緻,因素個數應小于正交表中的列數,合理設計正交表能夠爲後續研究工作提供相應支持和幫助。

      3、試驗結果極差分析

      通過對厚度爲0 5mm不鏽鋼闆試驗結果來看,每列極差均不相等,證明各要素不同水平具有特殊性,産生的影響也不盡相同,對激光焊接變形影響依次爲電流、脈寬及頻率,綜合各項因素,激光最佳焊接I藝參數應将電流控制85A ,脈寬爲7ms，頻率爲3Hz，将焊接工藝參數控制在三個數值能夠保障厚度爲0.5mm不鏽鋼闆焊接變形最小。

      對于不鏽鋼闆厚度爲08mm的不鏽鋼闆,在滿足焊縫抗拉強度基礎上确保變形最小時,應将電流、脈寬及頻率等參數分别控制在124A 8ms、 4Hz。而厚度爲1mm的不鏽鋼闆分别爲160A、11MS、 5Hz。在激光焊接過程中，焊接人員将各項參數控制在合理範圍内,不但能夠提高焊接質量和效率，且能夠避免鋼闆變形,滿足生産需求。随着科學技術快速發展，控制焊接變形技術也随之發展，如有限元模拟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,提升不鏽鋼闆應力均衡性,在避免鋼闆焊接變形的同時,還能夠提高焊接質量,從而促進相關領域健康發展。

      結論

      激光焊接工藝作爲一種有效焊接技術,在提高焊接質量等方面發揮着積極作用。但是,受到激光電流等因素的影響，不鏽鋼闆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闆最佳I藝參數，結合參數進行焊接工作，不斷提高焊接質量，從而最大限度避免鋼闆變形情況的發生。