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大功率切/焊加工

薄板焊装夹具设计和拼缝的对位方法

2012-11-27 返回列表

      激光拼焊板技术是基于成熟的激光焊接技术发展起来的现代加工工艺技术。据华工激光技术专家叶祖福介绍,由于激光焊接的高能量密度、速度快等特点,使得激光拼焊技术具有焊缝部位受热加工影响残留的热应变较低、热影响区小、焊缝牢固度强、焊缝较狭窄且美观等优点。

       近年来,不锈钢薄板在医疗器械、航空航天、电子器件、核工业、机械仪表等方面的应用越来越广泛,因此,不锈钢薄板制品的焊接和封装变得十分重要。传统的焊接方法主要采用电阻焊和钨极氩弧焊,难以保证薄板的焊接成形质量。与传统焊接相比,激光拼焊具有传统焊接无法比拟的显著优点。薄板激光拼焊,由于其材料很薄、极易变形和易气化穿孔,所以在实际激光焊接中,焊接难度大,焊接牢固度变小。要想得到一条连续的、无烧穿的平整焊缝,出了光束焦点位置、激光功率、焊接速度等关键工艺参数控制、保护气体、材料处理、监测等因素之外,焊装夹具对焊缝质量控制同样有着重要作用。

       华工激光薄板焊装夹具设计显著区别于普通机械加工工件定位夹具,为了避免和减少影响焦点位置稳定性的因素,需要专门的加紧技术和设备,这种设备的精确程度与激光焊接的质量高低是紧密相关的。

       激光聚焦后光斑尺寸小,焊缝窄,而激光焊接要求光束在工件上的位置不能有明显偏移,华工激光叶祖福强调,若工件装配精度或者光束定位精度达不到要求,很容易造成焊接缺陷。此外,激光拼焊时通常不采用填充焊料,两薄板拼缝间隙对于激光焊接产生影响,缝隙越小外观越好,强度越大,缝隙大时(如图一),出现较严重的槽装焊缝,强度也低。薄板焊接由于薄板的装夹错边(如图二)、本身易变形和焊接热应力导致薄板变形的问题将会直接影响到焊缝的质量。因此薄板拼焊的对准定位和焊装夹具显得极为关键,夹具的性能不仅影响到生产率,而且直接关系到产品的质量。

      这里介绍一种拼焊的定位、装夹的方法和结构。如图三所示,华工激光薄板的装夹主要由工作台和压板来完成,一边为固定的工作台,另一边为活动,经过手动或者自动粗定位之后,压板通手动或者气动加紧之后,用激光分别对两边的工件边缘进行切割,然后移动台向固定台移动,完成拼缝,在固定台一侧完成激光焊接。

      由于切割和移动都由数控系统来控制,所以拼缝的间隙,是可以控制的,华工激光通过控制两个工作台的平行度可以控制工件拼缝的平行度,从而最大可能的避免工件本身的尺寸误差和定位装夹过程中产生的误差。

      总所周知薄板易变形,焊装夹具设计和拼缝的对位方法直接关系到产品的质量。华工激光技术专家叶祖福讲述的夹具结构和对位方法,不仅加持稳定有效,能精密定位,保证拼缝的紧密,还能有效减少和控制误差的影响,提高薄板焊接的质量。

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