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軌道交通新聞

激光等離子同軸復(fù)合焊接技術(shù)的介紹

來(lái)源:電子說(shuō)2020-03-24 我要評(píng)論(0 )   

近年來(lái),由于環(huán)保和節(jié)能的需要,為節(jié)省車體的驅(qū)動(dòng)能量,汽車輕量化已經(jīng)成為世界汽車發(fā)展的潮流。民用車、高鐵車體等為減輕自身重量,大量使用鋁合金型材和板材,而此類...

近年來(lái),由于環(huán)保和節(jié)能的需要,為節(jié)省車體的驅(qū)動(dòng)能量,汽車輕量化已經(jīng)成為世界汽車發(fā)展的潮流。民用車、高鐵車體等為減輕自身重量,大量使用鋁合金型材和板材,而此類材料常用的連接方法之一是激光焊接。


激光等離子同軸復(fù)合焊接技術(shù)是將激光和等離子電弧兩種高能束焊接方法結(jié)合在一起,形成一種新型的高能量密度熱源,進(jìn)行多種金屬材料焊接的新方法。該技術(shù)具有激光和等離子體單獨(dú)焊接的優(yōu)點(diǎn),在克服了單激光焊接焊縫殘余應(yīng)力高、焊縫氣孔缺陷多等缺點(diǎn)的同時(shí),也克服了等離子體電弧焊接效率低、工件熱變形大的弱點(diǎn)。


激光等離子復(fù)合焊接技術(shù)適應(yīng)的接頭型式有對(duì)接焊、搭接焊、疊焊(縫焊)、搭接對(duì)接組合等多種方式。對(duì)接焊是一種極為常見(jiàn)的接頭形式,普遍用于板材之間的連接。從力學(xué)角度看是較理想的接頭型式,受力狀況較好,應(yīng)力集中較小,能承受較大的靜載荷或動(dòng)載荷,是焊接結(jié)構(gòu)中采用最多的一種接頭型式。但這種方式對(duì)焊接過(guò)程的熱量輸入要求相對(duì)嚴(yán)格,普通焊接方法極易造成熱輸入過(guò)高導(dǎo)致構(gòu)件變形,而激光等離子復(fù)合焊接技術(shù)的熱輸入量總體較小(較高的焊接速度決定了單位時(shí)間內(nèi)熱輸入量?。?,不易產(chǎn)生變形,且焊接質(zhì)量好,對(duì)間隙適應(yīng)性要求比單束激光焊接大好幾倍,適用于薄板的對(duì)接焊縫。

激光等離子同軸復(fù)合焊接技術(shù)的介紹

而搭接焊則是指一板放在另一板上焊接,焊接后不在一個(gè)平面上的焊接結(jié)構(gòu)。這類方式在汽車白車身焊接上較為常用。由于鋁合金對(duì)激光的反射率高,材料的導(dǎo)熱率高,使得單束激光無(wú)法實(shí)現(xiàn)自熔的搭接焊縫。而若采用大功率激光填絲焊同樣存在缺陷:把激光的部分能量用于熔化焊絲形成焊縫,另一部分用于母材的熔化,當(dāng)熔化焊絲形成的熔池波動(dòng)時(shí)所吸收的激光能量也隨之變化,這時(shí)熔化絲材的部分激光能量會(huì)突然進(jìn)入到焊縫母材造成能量過(guò)大形成貫穿型氣孔,成為焊縫缺陷。而采用激光等離子復(fù)合焊工藝焊接鋁合金薄板搭接焊縫,等離子電弧能量能有效的熔化搭接焊縫上板棱角處的金屬,鋪展開(kāi)形成連續(xù)的搭接焊縫,激光束的作用使得焊縫在下板具有一定的熔深,形成可靠的連接效果。

激光等離子復(fù)合搭接自熔焊可以代替現(xiàn)有的電阻點(diǎn)焊加涂膠的傳統(tǒng)車身制造工藝,焊縫強(qiáng)度大于光纖釬焊焊縫,其焊縫連接寬度和表面過(guò)度成型效果滿足汽車車體制造要求,連續(xù)焊縫可為整車體提高整體強(qiáng)度和剛度,提高車體密封效果,提高車底的抗疲勞能力和抗振動(dòng)能力。


疊焊(縫焊)則是將兩塊板重疊在一起,兩板之間可以緊貼也可以存在一定間隙。施焊時(shí)只在一面施焊,使熔池穿透上板,熔化一部分下板,將兩塊待焊工件連接起來(lái)。這種技術(shù)能夠替代一部分搭接焊縫,還能將狹小空間內(nèi)的筋板穩(wěn)穩(wěn)地連接起來(lái)。激光等離子疊焊技術(shù)具有焊接速度快,上下板焊縫連接寬度大于常規(guī)激光焊,適當(dāng)板間間隙可以進(jìn)行焊接,焊后變形小,穿透距離大等優(yōu)點(diǎn)。

激光等離子復(fù)合焊接技術(shù)可用于多個(gè)領(lǐng)域,如在汽車制造中車身、車架及底盤(pán)的焊接;高鐵、地鐵的頂棚、側(cè)墻、地板、車架等部位的焊接;用于船舶的新型結(jié)構(gòu)材料——金屬三明治板的焊接等。金屬三明治板可用于船舶結(jié)構(gòu)的不同部位,具有減重、降低重心、節(jié)省空間、縮短建造工期、隔熱、降噪、放火等多種功能。

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激光等離子復(fù)合焊接
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