激光焊接过程

主题

背景

这个过程

能力和灵活性

定制配方

门板

底盘成员

结论

背景

当激光的浓缩能量用于焊接时,它可以通过传统的电阻方法提供许多优点。该技术已经通过美国和欧洲的汽车行业蔓延。

这个过程

该过程是一个非接触式,将2-10 kW的激光输出引导到非常小的区域。这意味着功率水平超过103.-105个子-2都是在待焊接零件的表面上生产的。激光束形成一个“锁孔”,钢水在穿过的激光束后面凝固,留下一个非常狭窄的焊缝和热影响区(HAZ)。焊缝约为1毫米宽,周围的材料没有变形。由于焊缝小,通常不需要精加工或返工,这降低了成本。在镀锌钢的情况下,窄焊缝也意味着它受到相邻锌层的牺牲电偶腐蚀的保护。由于只需要从一侧进行焊接,因此可以采用以前无法采用的许多不同的接头配置。因此,激光焊接为创新接头设计打开了大门。

能力和灵活性

一种使用激光焊接的公司是英国钢铁(英国)。威尔士实验室客户技术中心安装了5千瓦二氧化碳激光器和光束操作系统。该系统适用于“飞光学”原理,其中工件保持固定,并且通过一系列移动镜将光束操纵到所需位置。切割可以在6.25米面积上完成2,并沿2.25米的牢固夹接长度进行焊接,可产生较长的焊缝。

定制配方

激光焊接的一个很容易应用是制造裁剪好的毛坯。激光焊接允许制造商提供材料特性,使其发挥最佳效果,最大限度地利用材料,最大限度地减少制造作业的总数,无论他们选择哪一种。

门板

由于激光焊接的高可成形水平,钢强度,厚度和/或涂层型的所需组合可以作为平板焊接在一起,然后压入所需的面板形状。所示的后部内门板(图1​​)包含三个不同的钢。门的下部包含一个热浸镀锌钢的区域,可防止在最脆弱的地方腐蚀。右侧包含一个高强度的未涂覆钢的区域,取代了许多加强件,在压制后目前焊接。该钢铁还为门铰链和门镜提供了必要的强度。其余的门是由铁锌涂层钢制成的。

图1。从3种不同钢组成的内部门板,这些钢一直在一起焊接在一起。

底盘成员

另一个有趣的应用是在底盘部件上使用复合坯料,例如车身外壳内的结构区域,这些结构区域通常由单厚钢制成,在成形操作后通过焊接加强组件来加强关键区域。通过激光焊接将较厚或较高强度的钢与较薄的规格钢焊接在一起,一个较轻的结构(只有在需要较高强度的区域)可以在一次冲压操作中生产。这样就不需要额外的冲压成形,使加固件和各部件的电阻焊接在一起。

威尔士实验室的研究人员正在研究box-hat结构的冲击和扭转特性,这是为了模拟这些结构构件而设计的。实验表明,通过激光焊接在一起形成的不同厚度的钢box-hat结构,然后进行模拟30英里每小时的碰撞,有可能在结构控制领域崩溃,那些保持不变,从而提供有效的危机管理的车辆。

结论

激光焊缝的成形性是决定零件成败的关键。由于热影响区小,焊缝极具可成形性,只要接头质量好,在拔罐试验中一般给出母材断裂高度的80 ~ 100%。

小学作者:米克拉莱利

资料来源:材料世欧洲杯足球竞彩界,卷。2号。11 pp.576,1994年11月

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