對(duì)于激光焊接疊焊的熔覆工藝解析
日期：2024/11/22 18:06:08 作者：華馳激光 閱讀數(shù)：393激光焊接如今在加工業(yè)越來越受歡迎，它主要是針對(duì)薄壁材料，精密零件的焊接，可實(shí)現(xiàn)點(diǎn)焊，對(duì)接焊，疊焊，密封焊，拼焊，穿透焊，填料焊，縫焊及氣密性縫焊，并可適應(yīng)多種焊接軌跡。激光焊接機(jī)最大的優(yōu)勢(shì)之一就是幾乎完全采用數(shù)字化流程。這也就是說，該工藝可以方便地調(diào)整執(zhí)行的作業(yè)，只需要選擇合適的參數(shù)就可以得到想要的結(jié)果。
這里我們主要是要了解關(guān)于疊焊激光熔覆工藝的研究，這種焊接工藝可以稱為激光金屬沉積，也可以叫做激光熔覆技術(shù)，是一種將焊道并排放置在一起或堆疊多層的工藝。在這種工藝中，焊接點(diǎn)在精密復(fù)雜的參數(shù)和相關(guān)性系統(tǒng)中與彼此產(chǎn)生各種影響。
若需要精進(jìn)改變它，就需要能夠全面了解對(duì)流程和熔覆疊焊幾何結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的不可忽視的影響因素。
由于激光焊接時(shí)能量集中功率密度大，光束直徑小，這就要求焊前兩鋼板疊合后間隙較小。如果間隙過大或者板材平面度過大，會(huì)影響兩板結(jié)合部分的焊縫寬度，影響焊縫成型質(zhì)量的穩(wěn)定性。對(duì)于瓦楞板的焊接，長(zhǎng)直線連續(xù)的焊接會(huì)使板材變形較大，影響離焦量的穩(wěn)定性。變形后的參與應(yīng)力較大，需要釋放，壓緊機(jī)構(gòu)的壓緊力可能不能抵消殘余應(yīng)力，這些都需要試驗(yàn)研究不同的焊接路徑。
我們最初需要測(cè)試的主要有兩個(gè)階段。第一，我們假設(shè)制造工藝參數(shù)的微小變化將導(dǎo)致焊道形狀參數(shù)和非線性關(guān)系的變化。第二，我們假定重疊焊的幾何結(jié)構(gòu)和堆疊層不是單個(gè)沉積焊道的直接倍數(shù)。根據(jù)預(yù)估，其差異在于邊界狀態(tài)的改變，因?yàn)閷娱g熱傳導(dǎo)和沉積焊道的質(zhì)量變化會(huì)改變沉積的表面積。
與增材制造的相關(guān)性
通過這項(xiàng)工作，我們構(gòu)建了不同條件下的各種焊道行為的模型。研究人員現(xiàn)在可以在這些模型的基礎(chǔ)上為下個(gè)系列的測(cè)試建立假設(shè)和實(shí)驗(yàn)計(jì)劃。隨著激光熔覆技術(shù)日益成為一種重要的增材制造方法，我們也開始加強(qiáng)了對(duì)堆疊層焊道的行為研究。下面，可以一起簡(jiǎn)單了解一下這方面的成果，它對(duì)項(xiàng)目的未來研究工作各位重要。
為了保證焊縫成型質(zhì)量要求，需要對(duì)影響焊縫成型的因素進(jìn)行分析，對(duì)關(guān)鍵因素提出改進(jìn)措施和工藝試驗(yàn)。板材的間隙和平面度影響搭接接頭處的焊縫強(qiáng)度和質(zhì)量穩(wěn)定性。對(duì)于大型板材，本身的平面度和板材的間隙較難控制，對(duì)板材的間隙要求較高。需要研究一種壓緊機(jī)構(gòu)來解決焊接時(shí)變形引起的離焦量的變化，從而引起焊接質(zhì)量的穩(wěn)定性。焊接工藝參數(shù)一般從焊接仿真中得到不同功率和速度下溫度場(chǎng)的變化，對(duì)焊縫成型的影響。實(shí)驗(yàn)不同的工藝參數(shù)，改進(jìn)噴嘴結(jié)構(gòu)，通過正交優(yōu)化試驗(yàn)，得到一組較好的匹配工藝參數(shù)。對(duì)于大型板材的焊接，焊接工藝路徑也是影響焊縫成型的重要因素，長(zhǎng)焊縫的連續(xù)焊接影響變形，合理的焊接路徑才能有效的控制變形，保證焊接過程的穩(wěn)定性和焊接效率。焊接加工的自動(dòng)路徑的生產(chǎn)可以提高加工效率，減少人為錯(cuò)誤。
此用工藝參數(shù)模型為此類工作開發(fā)理想的焊道形狀仍然極具挑戰(zhàn)性，在多層激光熔覆的非線性動(dòng)態(tài)環(huán)境下，很難做出任何有意義的預(yù)測(cè)?？傮w上說，還是需要根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，了解激光功率、激光掃描速度、送粉速率、應(yīng)用幾何結(jié)構(gòu)等工藝參數(shù)在多大程度上會(huì)影響到沉積層的硬度和微觀結(jié)構(gòu)。