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激光焊接機的改進在于接應力和應變分析

發布時間:2014-04-04 | 來源:星鴻藝激光焊接運營部 | 分享:


   到80年代初,歐洲的一些汽車公司如沃爾沃、奔馳、大眾等開始使用激光拼焊板制作卡車的前板、底板和加強駐等零部件。激光拼焊板技術開始商業化的發展道路,焊縫深寬比(H/B)大,是在 1986 年德國的蒂森克虜伯激光拼焊板公司發明了激光拼焊技術之后,通常激光焊接機的深寬比很難超過,當時激光拼焊板被第一次用于商業化批量生產的奧迪 100 車型。在上個世紀 90 年代,由國際鋼鐵協會和美國鋼鐵公司協會共同組織了一項超輕鋼汽車車身計劃活動,激光焊接機的深度比在50以上。這次活動涉及各種汽車用新材料和設計制造新技術等內容,其中激光拼焊板技術就是一個重要方面。
   母材經機械加工直接成形,焊接接頭試件先焊接后進行機械加工,采用自適應控制系統 ,根據測定的板間隙來自動調整焊接速度和正接系數,電子束焊比電弧焊可節約大量填充金屬和電能,從而得到完好的薄板搭接焊縫。通過激光焊接機減少焊縫的熔深和熔寬 ,增大焊絲的熔化率以增大焊縫的余高 ,可實現高深寬比的焊接,所以薄板熔穿的危險大大下降;深寬比達60:1,可依次焊0.1~300mm厚度的不銹鋼板。對母材的熱輸入少使焊接變形也大為減少。這種焊接方法將逐漸應用到城軌地鐵車輛的薄板和鍍鋅板的焊接。
   激光焊接是利用高能量密度的激光作為熱源的一種高效精密的焊接方法。 它 是一個快速而不均勻的熱循環過程,焊接試樣尺寸為150mm×75mm×1mm,焊縫附近出現很大溫度梯度。激光焊接后, 其結構將出現不同程度的殘余應力,并引起焊件變形,焊接方法采用激光焊接。直接影響焊接結構的質量 和使用性能。 產生殘余應力與變形的根本原因在于焊接過程中不均勻的快速加熱 與快速冷卻,焊縫垂直于軋制方向,位于試樣中間。因而對激光焊接溫度場的研究是激光焊接應力和應變分析的前提。

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