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解決方案

攻破鋁合金的焊接難點——軌道列車的激光焊接工藝

cici 來源:銳科激光2018-12-11 我要評論(0 )   

隨著我國城市規模的不斷擴大,城市經濟的快速發展和現代化水平的不斷提高,軌道交通已成為(wei) 我國各城市公共交通體(ti) 係的最佳選擇。作

隨著我國城市規模的不斷擴大,城市經濟的快速發展和現代化水平的不斷提高,軌道交通已成為(wei) 我國各城市公共交通體(ti) 係的最佳選擇。


作為(wei) 運送乘客的重要工具,列車的製造水平直接影響著軌道交通的發展規模和速度,各種先進的技術也在軌道交通車輛製造中得到了廣泛應用。其中,激光焊接技術在不鏽鋼車體(ti) 製造過程中更具有得天獨厚的優(you) 勢,必將成為(wei) 未來焊接之利器。


軌道列車輕量化,特別是高鐵和雙層客車以及地鐵列車的輕量化是軌道運輸現代化的中心議題,而大量采用鋁合金材料是提高車輛輕量化的最有效的途徑。

為(wei) 了適應車輛設計的要求,鋁合金材料被大量用於(yu) 高鐵、地鐵等的製造。但你是否知道,鋁合金卻是公認的“難焊”材料:

○焊縫易變性;

○焊縫接頭軟化嚴(yan) 重,強度降低;

○焊縫內(nei) 部氣孔多、易開裂;

○焊縫易塌陷,導致咬邊嚴(yan) 重。


既然鋁合金焊接有這麽(me) 多缺陷,那我們(men) 是否無計可施?

在軌道交通製造過程中,對於(yu) 激光焊接的焊縫有著嚴(yan) 格的要求,需要達到激光焊接標準《GB/T 22085.2-2008/ISO 13919-2,2001》,具體(ti) 有以下幾個(ge) 方麵內(nei) 容:

○焊縫內(nei) 部氣孔大小及數量;

○焊縫裂紋;

○焊縫成型——餘(yu) 高、塌陷、咬邊等。

使用常規的單激光焊接很難滿足要求,尤其是焊接相對較厚的3~6mm鋁合金材料。為(wei) 了能夠解決(jue) 該問題,現有兩(liang) 種方案可以推薦給大家。


方案一:激光填絲(si) 焊接

基本設備:RFL-C6000激光器、焊接頭、送絲(si) 機、軟槍頭

焊接平台:(如下圖所示)

焊接參數:

板厚(mm) 激光功率(w) 焊接速度(m/min) 送絲(si) 速度(m/min)

3 5000 3 4

4 5800 3 5


焊接效果:3mm鋁合金對接接頭

正麵

反麵


4mm鋁合金對接接頭

正麵

反麵


方案二:激光-電弧複合焊接

基本設備:RFL-C6000激光器、焊接頭、焊機、送絲(si) 機、硬槍頭

焊接平台:(如下圖所示)

焊接參數:

板厚(mm) 激光功率(w) 焊接速度(m/min) 送絲(si) 速度(m/min)

5 4000 1.5 6

6 4500 1.5 7


焊接效果:5mm鋁合金對接接頭

正麵

反麵

6mm鋁合金對接接頭

正麵

反麵

兩(liang) 種應用方案均在我司終端客戶(青島某軌道交通設備製造公司)進行了裝機應用,其生產(chan) 的產(chan) 品其中之一就是火車頭部件,如下圖所示,取得了較好的焊接效果。

對比兩(liang) 種方案,其應用範圍各有不同

1

焊接同樣厚度的材料,激光填絲(si) 焊需要更高一些的激光功率,但是可以獲得更高的焊接效率,在焊接較薄的板材時有更大優(you) 勢;對於(yu) RFL-C6000的激光器,激光填絲(si) 焊接鋁合金的推薦厚度為(wei) 1~4mm;


2

激光-電弧複合焊接因為(wei) 有電弧熱參入焊接過程,所以相對可以用較低的激光功率取得同樣的焊縫熔深,但是為(wei) 了保證焊縫成型,其焊接速度不能過快,而且設備成本會(hui) 有一定的增加,不過激光-電弧複合焊接能夠完成較厚的鋁合金的焊接;對於(yu) RFL-C6000的激光器,激光-電弧複合焊接鋁合金的推薦厚度為(wei) 4~7mm。


激光焊與(yu) 傳(chuan) 統的電弧焊和電阻焊相比,具有焊接速度快,生產(chan) 效率高,焊縫和熱影響區窄,焊接變形小等優(you) 點。因此,在軌道交通領域對不鏽鋼車體(ti) 激光焊接技術的研究已受到越來越多的重視。


除了車身“麵子問題”,未來我們(men) 還會(hui) 用激光焊來解決(jue) 軌道交通的關(guan) 鍵零部件加工製造問題。我們(men) 也期待,未來能用激光技術助力我國軌道交通乃至整個(ge) 製造業(ye) 的快速發展。

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