光纖激光焊接技術在不銹鋼車體制造上的應用
來源:至德鋼業 日期:2021-11-07 07:36:36 人氣:20
近年來,長春軌道客車股份有限公司對不銹鋼車體制造問題進行進一步研究,充分學習日本在不銹鋼車輛制造方面的經驗。2003年7月,長春軌道客車股份公司又成功設計并制造出全新不銹鋼城市軌道客車,這是我國第一例。它的結構設計難度較高;但是經過反復試驗,最后終于制造出符合強度要求的輕量化不銹鋼車輛。
雖然電阻點焊和激光焊所輸出線能量都很低,但是鑒于電阻點焊不能滿足現階段我國列車的需求,同時隨著激光焊接的發展優勢越發明朗,工業上利用激光焊接技術焊接不銹鋼車體已逐步取代電阻點焊技術。
圖為待焊工件分別采用電阻點焊和激光焊的總體形貌對比。電阻點焊通過不連續的焊點連接,密封性較差,不滿足高速車輛的制造要求。激光焊接通過連續施焊,很大的提高了車體強度和密封性。
隨著激光器和機器人配合使用技術的不斷發展,二者配合作業已應用于工業生產,產品質量和效率都得到了很大的提升。所以把光纖激光焊接技術應用于不銹鋼列車車體的制造中無疑擁有十分廣闊的應用前景:
A.車體外表面美觀;
B.焊接變形小,從而使焊接精度和整車尺寸精度提高;
C.機器人配合激光焊接頭作業,實現高度自動化,焊接過程更加穩定,效率更高;
D.車體強度高。
光纖激光焊接具有更高的焊接精度,更小的變形,更穩定的焊縫質量和更高的焊接效率??梢越鉀Q不銹鋼車體密封性差以及不能制造高速列車車體(時速超過200km)的瓶頸。
在現階段用于制造不銹鋼車體的光纖激光焊接技術具體為兩種:激光自熔焊(單激光焊接),光纖激光填絲焊。
對于光纖激光自熔焊,由于不添加任何焊接材料,只有激光作為熱源,所以它的實際操作過程相對簡單并且節約成本,具有高質量、高精度、低變形、高效率等許多優點。由于奧氏體不銹鋼的焊接性能良好,利用光纖激光自熔焊工藝可以達到使用要求;但是對于焊接形狀復雜的工件,其焊縫冶金調整困難及對加工、裝配要求苛刻,利用自熔焊技術會花費大量時間來進行調整,嚴重影響效率。
對于光纖激光填絲焊,與自熔焊相比,可以解決工件加工裝配要求嚴格的問題??蓪崿F利用小功率成功焊接較厚較大零件的難題;通過調節填絲成分,可調控焊縫區域組織成分而得到不同的性能。對激光填絲焊進行進一步研究并加以廣泛應用,為激光自熔焊技術的應用限制提供了有效解決途徑。