概述:
異種金屬鋁連接能實現汽車零部件的輕量化,但焊接過程中出現的金屬間復合裂紋等現象會嚴重影響汽車零部件的性能。介紹了鋁鋼激光焊接的主要方法,以及近年來國內外的研究進展。
一、二種焊接方法的定義:電阻焊:是一種把金屬或其它熱塑性材料,如塑料,通過加熱方式聯接起來的工藝和技術,即,通過電極施加壓力,并利用電流,使接觸表面產生的電阻熱,在接觸部位進行焊接的方法。激光焊接:激光焊接是以高能激光為熱源,以無污染、無輻射、高效率、高精度的方式進行焊接。
二是設備分類。
電阻焊機按焊接工藝分為:點焊機、凸焊機、縫焊機和對焊機四種。按供能方式可分為:單相工頻焊、二次整流焊、三相低頻焊、變壓焊、沖擊焊。
2、根據激光焊接設備的種類可分為:點焊、連續焊、對焊疊焊和出光式,這三種是純光纖激光焊、硬光路光纖傳輸激光焊、YAG激光焊、半導體激光焊。
電阻焊的分類主要有三種,即有點焊、縫焊、凸焊、對焊(電阻對焊、閃光對焊)四大類1、點焊是將焊件組裝成搭接接頭,然后將焊件壓在兩個柱狀電極之間,利用電阻熱熔金屬,形成電阻焊。
主要應用于板材的焊接。點焊接法:
①壓力前,確保高強度接觸良好。
②通電后焊縫處有熔核、塑環形成。
③斷電鍛壓,使熔核在壓力作用下繼續冷卻結晶,形成組織致密、無縮孔、有裂紋的焊點。
焊接過程類似于點焊,只是用旋轉的圓盤焊條代替了柱形焊條,把焊接件裝配成搭接或對接接頭,放在兩個焊條之間,壓緊并轉動,焊條連續送絲或送絲,縫焊主要用于規則規定的密封結構上,一般板厚不超過3mm。
(3)凸焊:凸焊是點焊的一種變型;在一個點上有凸點,當進行凸焊時,一次可在焊縫上形成一處或多處熔核。
四、電阻對焊:電阻對焊是把焊件裝配到一個對接接頭上,使其端面緊密接觸,通過電阻加熱達到塑性狀態,然后切斷電源,快速地施加頂鍛力,完成焊接的一種方法,電阻對焊主要適用于焊接工藝簡單、直徑或邊長小于20mm、強度要求不高的焊件。
閃光對焊:閃光對焊是把焊件裝配到一個對接接頭上,接通電源,使其端面逐漸接近達到局部接觸,利用電阻熱焊,在大電流作用下產生閃光,使端面的金屬熔化,直到達到預定的溫度,斷電后迅速施加頂鍛力,完成焊接。閃光焊接頭的焊接質量優于電阻焊,其機械性能可與母材相媲美,焊前不需清理接頭表面。閃光焊常用于重要焊件的焊接。可焊接同一金屬,也可焊接不同種類的金屬,可焊0.01mm厚的焊絲,或20000mm厚的焊條及焊條。
電阻焊有以下缺點:
在焊縫檢測方面,目前還沒有可靠的檢測方法,只能通過工藝樣品、焊縫破壞性檢測以及各種檢測技術手段進行檢測。
2、點焊、縫焊的搭接接頭,不但使構件重量增加,而且由于在兩板熔核附近形成夾角,還降低了接頭的抗拉強度和疲勞強度。
3、設備動力大,機械化、自動化程度高,使設備費用增加,維修保養難度大,而且常用的大功率單相焊接設備不利于電網平衡運行。
它的優點是:
能夠把入熱量降低到最低要求,熱影響區金相變化范圍小,由換熱引起的變形也最低。
這些金屬可以放置在封閉的空間(抽真空,或者是內部氣體環境受控)。
易于實現高速自動焊接,也可由數字或計算機控制。
如果使用穿孔焊接,焊接道的深度可以達到一米的寬度。
5、在沒有磁場的情況下(電弧焊和電子束焊接容易),可以對焊件進行精確定位。
可以焊接的材料種類多,還可以互相連接各種異質材料。
不需要電極,沒有電極污染,也不需要焊條損傷。而且因為不屬于接觸焊接工藝,所以設備的損耗和變形的聯系可以減少。
不需要真空包裝,也不需要X射線保護。
激光束可通過一種開關裝置傳送到多個工作站。
10、焊條或細直徑焊條焊接時,極易出現電弧焊接回熔。
11、32mm厚單道板焊接工藝參數經檢驗合格后,可減少厚板焊接所需時間,甚至可省去填料。
激光束可以集中在一個很小的區域,并且能夠焊接在非常小的、非常靠近的部件上。
13.激光束易于聚焦,且由光學儀器引導,可置于與之相距適當的距離,并可重新引導于光束周圍的機器或障礙物之間,其他焊接規則因上述空間限制而無法實施。
14、可焊接不同材料(如不同電阻)的兩種金屬上都存在激光焊接的優點或焊接質量,焊接成本,焊接效益均遠勝傳統電阻焊,適用范圍也相當廣泛,是未來焊接加工的必要條件,只有缺點是焊接成本較高,而其應用生產的效率和效益卻是其它任何設備無法比擬的。