304不銹鋼管焊接方法的激光焊接近年來,隨著制造商越來越關注環境問題,汽車制造商面臨著提高燃油效率的壓力。
更嚴格和更嚴格的法規對工業生產和材料加工提出了技術挑戰。
這些趨勢包括減少排放,減輕車身和更長的部件壽命。
材料加工的進步為不銹鋼管的生產創造了獨特的機會。
具體而言,制造商必須生產必須具有較輕重量但仍必須具有防腐蝕特性并滿足強度要求的部件。
此外,身體的空間限制強調了可成形性的重要性。
典型應用包括排氣管,燃油管,燃油噴射器和其他部件。
在不銹鋼管的情況下,首先形成扁鋼帶,然后形狀是圓的。
一旦形成,不銹鋼管的接縫必須焊接在一起。
這種焊接極大地影響了零件的可成形性。
因此,為了獲得滿足制造業嚴格測試要求的焊接型材,選擇合適的焊接技術極為重要。
毫無疑問,鎢氣保護電弧焊GTAW,高頻HF焊接和激光焊接已被用于制造不銹鋼管。
激光焊接 \\ n
在所有不銹鋼管焊接應用中,當使用夾緊支架將不銹鋼焊接管的邊緣壓在一起時,鋼帶的邊緣熔化并且邊緣固化。
然而,激光焊接的獨特性質是其高能量束密度。
激光束不僅會熔化材料表面,還會形成一個鎖孔,使焊縫非常窄。
如果功率密度小于1 MW / cm2如GTAW技術,不能產生足夠的能量密度來產生鑰匙孔。
因此,無鍵孔工藝會產生寬而淺的焊縫輪廓。
激光焊接的高精度可以提高穿透效率,從而減少晶粒生長并提高金相質量;另一方面,GTAW更高的熱輸入和更慢的冷卻過程結果
粗糙的焊接結構。
一般來說,相信激光焊接工藝比GTAW更快,他們有相同的廢品率,前者帶來更好的金相性能,從而提高了爆破強度和更高的成形性。
與高頻焊接相比,激光加工材料工藝不會氧化,從而降低廢品率和提高成形性。
光斑尺寸效果 \\ n
在不銹鋼管廠的焊接中,焊接深度由不銹鋼管的厚度決定。
通過這種方式,生產目標是通過減小焊縫寬度同時實現更高的速度來提高可成形性。
選擇最合適的激光器時,不僅要考慮光束質量,還要考慮管磨機的精度。
此外,管磨機必須首先考慮在尺寸誤差發生之前減小光斑尺寸所遇到的限制。
不銹鋼管焊接的尺寸存在許多問題。但是,影響焊接的主要因素是焊接箱。
更具體地說,它是焊接線圈上的接縫。
一旦鋼帶準備好焊接,焊接特征包括:帶隙,嚴重/輕微的焊接不對中和焊接中心線變化。
間隙決定了用于形成焊池的材料量。
太大的壓力會導致不銹鋼管頂部或內徑上的材料過多。
另一方面,嚴重或輕微的焊料不對中會導致焊接輪廓不良。
此外,不銹鋼管在通過焊接盒后將進一步修整。
這包括尺寸和形狀的調整。
另一方面,額外的工作可以消除一些嚴重/輕微的焊接缺陷,但可能無法完全去除。
當然,我們希望實現零缺陷。
一般來說,經驗法則是焊接缺陷不應超過材料厚度的百分之五。
超過此值將影響焊接產品的強度。
最后,焊接中心線的存在對于生產高質量不銹鋼管非常重要。
隨著對汽車市場成形性的日益重視,它直接關系到對較小熱影響區HAZ和減少焊縫輪廓的需求。
這反過來促進了激光技術的發展,增加了光束質量以減小光斑尺寸。
隨著光斑尺寸不斷縮小,我們需要更加關注掃描縫線中心線的精度。
一般來說,不銹鋼管制造商會盡可能地減少這種偏差,但在實踐中,很難實現0.2mm0.008英寸的偏差。
這帶來需要使用焊接跟蹤系統。
兩種最常見的跟蹤技術是機械掃描和激光掃描。
一方面,機械系統使用探頭接觸焊池接頭的上游,這些接頭會受到灰燼,磨損和振動的影響。
這些系統的精度為0.25 mm 0.01英寸,這對于高光束質量的激光焊接來說不夠準確。
激光焊縫跟蹤,另一方面,可以達到要求準確。
通常,激光或激光點投射到焊縫表面,并將得到的圖像反饋到CMOS相機,該相機使用算法來確定焊接位置,誤嚙合和間隙。 \\ n
雖然成像速度很重要,但是當提供必要的閉環控制以將激光聚焦頭直接移動到接縫上時,激光焊珠跟蹤器必須具有足夠快的控制器以準確地編譯焊接位置。
因此,焊接跟蹤的準確性很重要,響應時間也同樣重要。
一般來說,焊縫跟蹤技術已得到充分發展,不銹鋼管制造商可以使用更高質量的激光束生產出具有更好成形性的不銹鋼管。
因此,激光焊接已經發現其用途,用于降低焊縫的孔隙率并減少焊縫輪廓,同時保持或提高焊接速度。
激光系統,如擴散冷卻平板激光器,通過減少焊接寬度,改善了光束質量并進一步提高了可成形性。
這一發展導致在不銹鋼管廠中需要更嚴格的尺寸控制和激光焊縫跟蹤。
高頻感應焊接
在高頻接觸焊接和高頻感應焊接中,提供電流的裝置和提供壓力的裝置彼此獨立。
此外,這兩種方法都可以使用磁條,磁條是放置在管內的軟磁元件,有助于將焊縫集中在條帶的邊緣。 ## #在這兩種情況下,將帶材切割并清潔,卷起并送至焊縫。
此外,冷卻劑用于冷卻加熱過程中使用的感應線圈。
最后,一些冷卻劑將用于擠出過程。
這里,在擠壓皮帶輪上施加較大的力以避免焊接區域的氣隙;然而,使用較大的壓力會導致毛刺或珠子的增加。
因此,使用專門設計的工具去除不銹鋼管內外的毛刺。
高頻焊接工藝的一個主要優點是它能夠加工不銹鋼鋼管高速運轉。
然而,大多數固相鍛件的典型情況是使用傳統的非破壞性技術不能可靠地測試高頻焊接接頭。
焊接裂紋可能發生在低強度接頭的平坦區域,使用傳統方法無法檢測到,并且在某些要求苛刻的汽車應用中可能缺乏可靠性。
鎢氣保護焊GTAW
傳統上,不銹鋼管制造商選擇用鎢氣保護電弧焊GTAW完成焊接工藝。
GTAW在兩個非消耗性鎢電極之間產生電弧。
同時,從噴槍引入惰性保護氣體以屏蔽電極,產生電離的等離子體流,并保護熔融的熔池。
這是一個已經理解并將重復高質量焊接工藝的既定工藝。
此工藝的優點是可重復性,在焊接過程中沒有飛濺,并且消除了孔隙度。
GTAW被認為是一個導電過程,因此過程相對較慢。
高頻電弧脈沖
近年來,GTAW焊接電源,也稱為高速開關,導致電弧脈沖超過10,000 Hz。
不銹鋼管加工廠的客戶首先從這項新技術中受益,而高頻電弧脈沖使電弧的向下壓力比傳統的GTAW大五倍。
代表性的改進包括提高爆破強度,提高焊接線速度和減少廢料。
不銹鋼管生產廠的客戶很快發現,這種焊接工藝所需的焊接成型需要減少。
此外,焊接速度仍然相對較慢。
這樣,不銹鋼管廠焊接工藝的成功取決于所有單個技術的集成,因此必須將其視為一個完整的系統。
304不銹鋼管焊接方法的激光焊接