激光焊接如今在加工業(yè)越來越受歡迎，它主要是針對薄壁材料，精密零件的焊接，可實現(xiàn)點焊，對接焊，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。激光焊接機很大的優(yōu)勢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。
若需要精進改變它，就需要能夠全面了解對流程和熔覆幾何結(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。對于瓦楞板的焊接，長直線連續(xù)的焊接會使板材變形較大，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，壓緊機構(gòu)的壓緊力可能不能抵消殘余應(yīng)力，這些都需要試驗研究不同的焊接路徑。
我們需要測試的主要有兩個階段。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。我們假定的幾何結(jié)構(gòu)和堆疊層不是單個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，因為層間熱傳導(dǎo)和沉積焊道的質(zhì)量變化會改變沉積的表面積。
與增材制造的相關(guān)性
通過這項工作，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)上為下個系列的測試建立假設(shè)和實驗計劃。隨著激光熔覆技術(shù)日益成為一種重要的增材制造方法，我們也開始加強了對堆疊層焊道的行為研究。下面，可以一起簡單了解一下這方面的成果，它對項目的未來研究工作各位重要。
為了確保焊縫成型質(zhì)量要求，需要對影響焊縫成型的因素進行分析，對關(guān)鍵因素提出改進措施和工藝試驗。板材的間隙和平面度影響搭接接頭處的焊縫強度和質(zhì)量穩(wěn)定性。對于大型板材，本身的平面度和板材的間隙較難控制，對板材的間隙要求較高。需要研究一種壓緊機構(gòu)來解決焊接時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的變化，對焊縫成型的影響。實驗不同的工藝參數(shù)，改進噴嘴結(jié)構(gòu)，通過正交優(yōu)化試驗，得到一組較好的匹配工藝參數(shù)。對于大型板材的焊接，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，確保焊接過程的穩(wěn)定性和焊接效率。焊接加工的自動路徑的生產(chǎn)可以提高加工效率，減少人為錯誤。
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有挑戰(zhàn)性，在多層激光熔覆的非線性動態(tài)環(huán)境下，很難做出任何有意義的預(yù)測?？傮w上說，還是需要根據(jù)經(jīng)驗，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)在多大程度上會影響到沉積層的硬度和微觀結(jié)構(gòu)。
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