不鏽鋼材是一種新型環保材料(liào),憑借自身具有耐腐(fǔ)蝕性(xìng)、成型性等特點,在汽車配件(jiàn)領(lǐng)域得到了廣泛應用。
在汽車行業中,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,因此激(jī)光焊接在不鏽鋼的汽(qì)車行業應用中占有十分重要的作用。
由於諸多因素的影響(xiǎng),不鏽鋼(gāng)板焊(hàn)接存在變形問題、且控製難度較大,將極大影響(xiǎng)不鏽(xiù)鋼板在汽車行業的應用。那麽,有什(shí)麽對策呢(ne)?

板材焊接前常用的接頭形式
激光焊接概述
激光(guāng)焊接主要是指利用激光能作為熱源融化並連接工件的一種(zhǒng)焊接方法。激光焊(hàn)接過(guò)程中,激光照射到被(bèi)焊(hàn)接材料表麵,與其產(chǎn)生作(zuò)用,一(yī)部分被反射、餘下的被吸收,進入材料內部,完(wán)成(chéng)焊接目標。簡而言之,激光焊接的過程是使用經光學(xué)係統聚焦後具(jù)有的高功率激光束,照射到(dào)被焊材料表麵,然(rán)後(hòu)充分利用材料對光(guāng)能吸收來進(jìn)行加熱等處理袁(yuán)***後經過冷卻形(xíng)成焊接接頭的一種融化焊接過程。通常情況下,激光焊接主要分為熱導焊與(yǔ)深熔焊兩(liǎng)類。

焊接變形產生的危害及影響焊接變形的主要(yào)因素
影響焊接變形的主要(yào)因素有焊(hàn)接電流、脈(mò)寬(kuān)及頻率遙。焊(hàn)接電(diàn)流增(zēng)加(jiā),焊縫寬度也隨之增加,逐漸出現飛濺等現象,導致(zhì)焊縫表(biǎo)麵出現氧化(huà)變形情況,並伴有粗糙感;脈衝寬度增加,使得焊接接頭強度增加,當(dāng)脈衝寬度達到一定程度時,材料表麵的熱傳導能量消耗也隨(suí)之增加(jiā),蒸發使得液體從熔池中濺出,導致(zhì)焊點截麵積變小,影響接頭強(qiáng)度;焊接頻率對不鏽鋼(gāng)板焊接變形的影響與鋼板厚度等(děng)方麵(miàn)息(xī)息相關,如針對0.5mm不(bú)鏽鋼板來看,當頻率達到2Hz時,焊(hàn)縫重疊率較高;而當頻率(lǜ)達到5Hz時,焊縫灼燒嚴重,熱影響區範圍較廣,產(chǎn)生變形情況。由此可見,加強(qiáng)對(duì)焊接變形的有效控製勢在必行。

避免激光焊接(jiē)變形的有效對策
為了減少激光焊接變形問題,提高不鏽鋼板焊接質量,可以從優化焊接工藝參數入手,具體操作方法如下(xià):
積極引進正交實驗法(fǎ)
正交實驗法(fǎ)主要是指一種通過正(zhèng)交表分析和安排(pái)多因(yīn)素試驗的數(shù)理統計方法。其能夠利用較少的試(shì)驗獲取有效的結果,並推斷出***佳實(shí)施方案。同時,還能夠進行深入分析,獲取更多相關信息,為具體工作提供依據。一般選擇焊接(jiē)電流、脈衝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,將其控製在***小值,並堅持合理原(yuán)則(zé),將因素水平控製在適當範圍內(nèi)。如對於厚(hòu)度為(wéi)0.5mm的不鏽鋼板(bǎn),電流可以控製在80~96I/A之間(jiān);頻率為2~5f/Hz之間等。
正交表的選擇
通常情(qíng)況下,試驗因素水平數應與正交表中的水平(píng)數(shù)相一致,因素個數應小於正交表中的列數,合(hé)理設計正交表能夠為後續(xù)研究工作提供相應支持和幫助。
試驗結果極差(chà)分析(xī)

通過對厚度為0.5mm不鏽鋼板試驗結果(guǒ)來看,每列極(jí)差(chà)均不相等,證明各要素不同水平具有特殊性,產生的影響也不盡相同,對激光(guāng)焊接變(biàn)形影響依次為電流、脈寬及頻率,綜合各(gè)項因素,激光***佳(jiā)焊接(jiē)工藝參數應將電(diàn)流控製85A,脈寬為7ms,頻率(lǜ)為3Hz,將焊接工藝參數控製在三個數值能夠保障厚度為0.5mm不鏽(xiù)鋼(gāng)板焊接變形***小。
對於不鏽鋼板厚度為0.8mm的不鏽鋼(gāng)板,在滿足焊(hàn)縫抗拉強度基礎上確(què)保變形***小時,應將電流、脈寬及頻率(lǜ)等參數分別控製在124A、8ms、4Hz。而厚度為1mm的不鏽鋼板分別為160A、11MS、5Hz。在激光(guāng)焊接過程中,焊接人員將各項參數控製在合理範圍內,不但能夠提高焊接質量和效率,且能夠避免鋼板(bǎn)變形,滿足生產需求。隨著科學技術(shù)快速(sù)發展,控製焊接變形技(jì)術也隨之(zhī)發展(zhǎn),如(rú)有限(xiàn)元模擬在焊接變形控製(zhì)中的應用等(děng),通過借(jiè)助焊接溫度及應力避免焊接變形問題,提(tí)升不(bú)鏽鋼板應力均衡性,在避免鋼板焊接變形的同時,還能(néng)夠提高焊接質量,從(cóng)而促進相關領域(yù)健康(kāng)發展。
結論
激光焊接工(gōng)藝作(zuò)為一(yī)種有效焊接技術,在提高焊接(jiē)質量等(děng)方麵發揮著積極作用(yòng)。但是,受到激光電流等因素的影響,不鏽鋼板激光焊接(jiē)存在變(biàn)形等問題。對此,焊(hàn)接人員可以采取正交(jiāo)實驗法獲取不同厚度鋼板***佳工藝參數,結合參數(shù)進(jìn)行焊接工作,不斷提高焊(hàn)接質量,從而***大限(xiàn)度避免鋼板(bǎn)變形情況的發生。
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