自助领彩金的白菜网用于焊接难焊材料

时间:2018-11-29 09:37来源:荣格作者:荣格 点击:
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摘要:镀锌钢板焊接各种类型的镀锌钢板被广泛应用于汽车行业以及其它存在防腐要求的应用中,例如农业设备和建筑物。

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  镀锌钢板焊接

  各种类型的镀锌钢板被广泛应用于汽车行业以及其它存在防腐要求的应用中,例如农业设备和建筑物。但在过去,因为锌的沸点比钢低得多,镀锌钢板的零间隙搭接焊对激光焊接提出了挑战。结果,当施加激光能量时,锌会率先气化,所产生的气压足以将熔融状态的钢吹散,导致焊缝不均,并形成需要随后清洗的飞溅物。因为熔融并保持焊接熔孔所需的激光功率会使熔池湍动而不稳定,所以依靠单一焦斑是难以控制这一动态行为的。

  通过使材料凹陷产生间隙,或者在金属板之间添加垫片,可缓解这一问题,从而有足够的空间(约0.1~0.5mm)使气化的锌以受控方式向匙孔的四周而非顶部排出。这种方法的一个主要难点在于当遇到具有复杂三维形状的部件(如车门)时,很难保持薄板之间形成均匀的小间隙。用固定装置将部件紧紧夹在一起就容易得多了。

  铝焊接

  如今,电动汽车越来越受到消费者的欢迎,这些车辆所使用的锂电池外壳需要进行焊接,因此衍生出越来越多的铝焊接需求。具体而言,电池制造商必须将顶部焊接到壳体上,以便在构件的使用寿命期内保持气密性。由于水会与锂发生强烈反应,产生气体和压力,可能导致设备损坏,而这种密封可防止水分渗透,因而至关重要。此外,金属颗粒(以及水分)会产生内漏电流,使电池发生短路,因此,避免焊接过程发生飞溅显得十分重要。最后,焊缝必须具备足够的机械强度以承受粗糙的处理,甚至是碰撞的冲击。

  由于电池壁很薄(<1mm),铝电池壳的密封传统上采用激光传导焊接完成。但使用传导焊接很难达到足够的熔融深度以产生足够牢固的焊缝,并使孔隙率足够低以防止水分侵入。但是,如果采用更高的激光功率来实现更深的熔透(熔孔)焊缝,会有壳体变形的风险,并且总是会引起一定程度的飞溅。

  FL-ARM技术

  过去一些用于消除自助领彩金的白菜网加工某些特定材料时产生飞溅问题的方法包括:在压力远低于大气压(在毫巴范围内)的工艺腔室内进行激光焊接,或大幅降低进给速率。但是,这些方法最终会降低加工能力,或造成消除自助领彩金的白菜网固有优势的实际困难。直到最近,还没有一种技术能以非常精确地控制熔池动态的方式传递自助领彩金的白菜网能量,支持目前已能达到的量产加工能力,并且简便易行。

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  图1:简化的 ARM 光纤示意图以及聚焦激光光斑中可能出现的五种基本功率模式。

  在芬兰坦佩雷市的相干( Coherent)应用实验室,一项深入开发工作已经验证了一种新的解决方案,可实现无飞溅的高速金属加工,它是通过修改工件上激光焦斑的强度分布,使其显著偏离传统的单峰高斯分布来实现的。这项研究表明,由被另一个同心激光环环绕的中心高斯分布焦斑组成的光束,通常能成为一种有效的方法。

  利用相干公司芬兰工厂(前 Corelase公司)开发出的 FL-ARM 环形激光合束器和传输光纤,使这种不同寻常的光纤激光聚焦光斑配置得以成为现实。该光纤采用传统的圆形纤芯,外覆另一层环形截面的光纤纤芯。

  FL-ARM 可整合到四个独立的自助领彩金的白菜网模块中,提供的最大总输出功率可达到 2.5到10kW。无论具体配置如何,在所有情况下,整体光束分布(即中心和环形部分功率)可以根据需要独立调整。此外,中心和环形光束分别采用独立的闭环功率控制系统,这也确保了整体功率调节范围内(标称最大输出功率的 1%到100%)的出色稳定性。纤芯和环形光束甚至可以独立调制,重复频率可高达 5kHz。

  在这种布局中(图1),内部光束与外部光束之间的功率比实际上存在无限数量的组合。尽管如此,所有这些组合都大致上可分为几种基础配置。这些基本模式可进行调整,以提供广泛的加工特性,从而以最优方式满足各种应用的需求。

  应用结果

  经过调整的光束能在中心和环形位置输出功率,而非形成传统的单一激光光斑。焊接主要由环形光斑完成,其中焊接工艺又分为两个步骤。首先,外环的前缘将工件预热,而进行焊接所需的额外能量则由环形光斑的后缘提供。通过将所提供的激光能量分成两部分并将其分散到更大面积的区域,便可产生更大的熔池,由此降低材料中的温度梯度。所有这些特点都有助于减少飞溅(图2)。

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【光粒网综合报道】( 责任编辑:yeyan )
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