【焊接知識(shí)】不銹鋼管焊接方法之激光焊接

　　激光焊接

　　在所有的鋼管焊接應(yīng)用中，鋼帶的邊緣被熔化，當(dāng)使用夾緊支架把鋼管邊緣擠壓到一起時(shí)，邊緣發(fā)生凝固。然而，對(duì)激光焊接來(lái)說(shuō)，性質(zhì)是它具有高能量的光束密度。激光光束不僅熔化了材料的表層，還產(chǎn)生了一個(gè)匙孔，以至焊縫外形很窄。

　　功率密度低于1 MW/cm2的話，如GTAW技術(shù)，就產(chǎn)生不了足夠的能量密度以產(chǎn)生匙孔。這樣，無(wú)匙孔的工藝得到的焊接外形寬且淺。激光焊接的高精度帶來(lái)了效率的穿透，這又減少了晶粒生長(zhǎng)，帶來(lái)更好的金相質(zhì)量；另一方面，GTAW更高的熱能輸入與較慢的冷卻過(guò)程導(dǎo)致了粗糙的焊接結(jié)構(gòu)。

　　通常來(lái)說(shuō)，人們認(rèn)為激光焊接過(guò)程比GTAW快，它們有同樣的廢品率，而前者帶來(lái)更好的金相特性，這就帶來(lái)了更高的爆破強(qiáng)度和更高的可成形性。當(dāng)與高頻焊接相比時(shí)，激光加工材料過(guò)程不發(fā)生氧化，這就使得廢品率更低，可成形性更高。

　　光斑尺寸的影響

　　在不銹鋼管廠的焊接中，焊接深度是由鋼管的厚度決定的。這樣，生產(chǎn)目標(biāo)就是通過(guò)減小焊接寬度來(lái)提高可成形性，同時(shí)實(shí)現(xiàn)更高的速度。在選擇合適的激光時(shí)，人們不能只考慮光束質(zhì)量，還須考慮軋管機(jī)的準(zhǔn)確性。此外，軋管機(jī)在尺寸上的誤差起作用以前還須先考慮減小光斑時(shí)受到的限制。

　　在鋼管焊接中尺寸上的問題很多，然而，影響焊接的主要因素是，在焊接盒（更具體的說(shuō)，是焊接卷）上的接縫。一旦鋼帶經(jīng)過(guò)成形加工準(zhǔn)備進(jìn)行焊接時(shí)，焊縫的特徵包括了：鋼帶間隙、嚴(yán)重/輕微的焊接錯(cuò)位、焊縫中線的變化。間隙決定了要用多少材料來(lái)形成焊池。壓力太大將導(dǎo)致鋼管頂部或者內(nèi)徑材料過(guò)剩。另一方面，嚴(yán)重或者輕微的焊接錯(cuò)位會(huì)導(dǎo)致焊接外形不佳。

　　此外，經(jīng)過(guò)焊接盒之后，鋼管將被進(jìn)一步修整。這包括了尺寸調(diào)整和形狀（外形）上的調(diào)整。另一方面，額外的工作能夠去除一些嚴(yán)重/輕微的焊接缺陷，但是可能無(wú)法全部清除。當(dāng)然，我們希望實(shí)現(xiàn)零缺陷。一般來(lái)說(shuō)，經(jīng)驗(yàn)法則是焊接缺陷不要超過(guò)材料厚度的百分之五。超過(guò)這個(gè)數(shù)值，將影響焊接產(chǎn)品的強(qiáng)度。

　　焊接中線的存在對(duì)于高質(zhì)量不銹鋼管的生產(chǎn)來(lái)說(shuō)是很重要的。隨著汽車巿場(chǎng)對(duì)可成形性的日益重視，與之直接相關(guān)的就是需要更小的熱影響區(qū)（HAZ），并且減小焊接外形。反過(guò)來(lái)，這就促進(jìn)激光技術(shù)的發(fā)展，即提高光束質(zhì)量以減小光斑尺寸。隨著光斑尺寸不斷變小，我們需要更多的關(guān)注于掃描接縫中線時(shí)的精準(zhǔn)度。一般來(lái)說(shuō)，鋼管制造商會(huì)盡可能的減小這個(gè)偏差，但是實(shí)際上，要達(dá)到0.2mm(0.008英寸)的偏差是很困難的。

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