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不銹鋼管焊接方法之激光焊接

2020-06-22 989

  【焊接知識】不銹鋼管焊接方法之激光焊接

  激光焊接

  在所有的鋼管焊接應(yīng)用中,鋼帶的邊緣被熔化,當(dāng)使用夾緊支架把鋼管邊緣擠壓到一起時(shí),邊緣發(fā)生凝固。然而,對激光焊接來說,性質(zhì)是它具有高能量的光束密度。激光光束不僅熔化了材料的表層,還產(chǎn)生了一個(gè)匙孔,以至焊縫外形很窄。

  功率密度低于1 MW/cm2的話,如GTAW技術(shù),就產(chǎn)生不了足夠的能量密度以產(chǎn)生匙孔。這樣,無匙孔的工藝得到的焊接外形寬且淺。激光焊接的高精度帶來了效率的穿透,這又減少了晶粒生長,帶來更好的金相質(zhì)量;另一方面,GTAW更高的熱能輸入與較慢的冷卻過程導(dǎo)致了粗糙的焊接結(jié)構(gòu)。

  通常來說,人們認(rèn)為激光焊接過程比GTAW快,它們有同樣的廢品率,而前者帶來更好的金相特性,這就帶來了更高的爆破強(qiáng)度和更高的可成形性。當(dāng)與高頻焊接相比時(shí),激光加工材料過程不發(fā)生氧化,這就使得廢品率更低,可成形性更高。

     

不銹鋼管接頭

  光斑尺寸的影響

  在不銹鋼管廠的焊接中,焊接深度是由鋼管的厚度決定的。這樣,生產(chǎn)目標(biāo)就是通過減小焊接寬度來提高可成形性,同時(shí)實(shí)現(xiàn)更高的速度。在選擇合適的激光時(shí),人們不能只考慮光束質(zhì)量,還須考慮軋管機(jī)的準(zhǔn)確性。此外,軋管機(jī)在尺寸上的誤差起作用以前還須先考慮減小光斑時(shí)受到的限制。

  在鋼管焊接中尺寸上的問題很多,然而,影響焊接的主要因素是,在焊接盒(更具體的說,是焊接卷)上的接縫。一旦鋼帶經(jīng)過成形加工準(zhǔn)備進(jìn)行焊接時(shí),焊縫的特徵包括了:鋼帶間隙、嚴(yán)重/輕微的焊接錯(cuò)位、焊縫中線的變化。間隙決定了要用多少材料來形成焊池。壓力太大將導(dǎo)致鋼管頂部或者內(nèi)徑材料過剩。另一方面,嚴(yán)重或者輕微的焊接錯(cuò)位會導(dǎo)致焊接外形不佳。

  此外,經(jīng)過焊接盒之后,鋼管將被進(jìn)一步修整。這包括了尺寸調(diào)整和形狀(外形)上的調(diào)整。另一方面,額外的工作能夠去除一些嚴(yán)重/輕微的焊接缺陷,但是可能無法全部清除。當(dāng)然,我們希望實(shí)現(xiàn)零缺陷。一般來說,經(jīng)驗(yàn)法則是焊接缺陷不要超過材料厚度的百分之五。超過這個(gè)數(shù)值,將影響焊接產(chǎn)品的強(qiáng)度。

  焊接中線的存在對于高質(zhì)量不銹鋼管的生產(chǎn)來說是很重要的。隨著汽車巿場對可成形性的日益重視,與之直接相關(guān)的就是需要更小的熱影響區(qū)(HAZ),并且減小焊接外形。反過來,這就促進(jìn)激光技術(shù)的發(fā)展,即提高光束質(zhì)量以減小光斑尺寸。隨著光斑尺寸不斷變小,我們需要更多的關(guān)注于掃描接縫中線時(shí)的精準(zhǔn)度。一般來說,鋼管制造商會盡可能的減小這個(gè)偏差,但是實(shí)際上,要達(dá)到0.2mm(0.008英寸)的偏差是很困難的。

  文章源自:不銹鋼管接頭  http://k695.cn


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