Stainless steel is a new type of environmentally friendly material. With its characteristics of corrosion resistance and formability, it has been widely used in the field of auto parts.
У аутомобилској индустрији, због сировине од нерђајућег челика (челична плоча), каросерије аутомобила морају бити повезане заваривањем. Због тога ласерско заваривање игра веома важну улогу у примени нерђајућег челика у аутомобилској индустрији.
Due to the influence of many factors, stainless plates welding have deformation problems and is difficult to control, which will greatly affect the application of stainless plates in the automotive industry. So, what is the countermeasure?
Overview of Laser Welding Stainless Plates
Laser welding mainly refers to a welding method that uses laser energy as a heat source to melt and connect workpieces. In the process of laser welding, the laser irradiates the surface of the material to be welded and affects it. A part of it is reflected and the rest is absorbed into the material to complete the welding target.
In short, the process of laser welding is to use a high-power laser beam focused by the optical system to irradiate the surface of the material to be welded, and then make full use of the material to absorb light energy for heating and other treatments. Finally, the welding joint is formed by cooling. A kind of melting welding process. Under normal circumstances, laser welding is mainly divided into thermal conductivity welding and deep penetration welding.
Опасности од деформације заваривања и главни фактори који утичу на деформацију заваривања
Главни фактори који утичу на деформацију заваривања су струја заваривања, ширина импулса и фреквенција. Како се струја заваривања повећава, ширина завареног шава се такође повећава и постепено се појављују појаве као што су прскање, што резултира оксидацијом и деформацијом површине шава шава, праћено храпавости; повећање ширине импулса повећава чврстоћу завареног споја. Када ширина импулса достигне одређени ниво, повећава се и потрошња енергије проводљивости топлоте на површини материјала.
The evaporation causes the liquid to splash out of the molten pool, resulting in a smaller cross-sectional area of the solder joint, which affects the strength of the joint; the influence of the welding frequency on the welding deformation of the плоча од нерђајућег челика is closely related to the thickness of the steel plate.
На пример, за плочу од нерђајућег челика од 0.5 мм, када фреквенција достигне 2 Хз, стопа преклапања завара је већа; када фреквенција достигне 5Хз, завар је озбиљно спаљен, зона утицаја топлоте је шира и долази до деформације. Види се да је императив појачати ефикасну контролу деформације заваривања.
Effective Countermeasures to Avoid Laser Welding Distortion
To reduce the problem of laser welding deformation and improve the welding quality of stainless steel plates, we can start by optimizing welding process parameters. The specific operation methods are as follows:
1. Активно увести метод ортогоналног експеримента
Метода ортогоналног експеримента се углавном односи на математичко-статистички метод који анализира и распоређује вишефакторске експерименте кроз ортогоналне табеле. Може да користи мање експеримената да би добио ефективне резултате и закључио најбољи план имплементације. Истовремено, може да спроведе и дубинску анализу, добије релевантније информације и пружи основу за конкретан рад.
Генерално, струја заваривања, ширина импулса и фреквенција ласера се бирају као кључни објекти посматрања, деформација заваривања се сматра индексом и контролише се на минималну вредност, а поштује се принцип разумности и ниво фактора је контролисан у одговарајућем опсегу. На пример, за плочу од нерђајућег челика дебљине 0.5 мм, струја се може контролисати између 80~96И/А; фреквенција је између 2~5ф/Хз, итд.
2. Избор ортогоналне табеле
У нормалним околностима, број нивоа тест фактора треба да буде у складу са бројем нивоа у ортогоналној табели, а број фактора треба да буде мањи од броја колона у ортогоналној табели. Разуман дизајн ортогоналне табеле може пружити одговарајућу подршку и помоћ за каснији истраживачки рад.
3. Анализа изузетно лоших резултата испитивања
Through the test results of the stainless plates with a thickness of 0.5mm, the range of each column is not equal, which proves that the different levels of each element are unique, and the impacts are also different. The effects on the laser welding deformation are current, pulse width, and Frequency, comprehensive factors, the best laser welding process parameters should control the current to 85A, the pulse width is 7ms, and the frequency is 3Hz. Controlling the welding process parameters to three values can ensure the smallest welding deformation of the 0.5mm stainless steel plates.
For stainless plates with a thickness of 0.8mm, when the deformation is minimized based on meeting the tensile strength of the weld, the parameters such as current, pulse width, and frequency should be controlled at 124A, 8ms, and 4Hz respectively. The stainless steel plates with a thickness of 1mm are 160A, 11MS, and 5Hz respectively. In the laser welding process, the welder controls various parameters within a reasonable range, which not only improves the welding quality and efficiency but also avoids the deformation of the steel plate and meets the production requirements.
With the rapid development of science and technology, the technology of controlling welding deformation has also developed, such as the application of finite element simulation in welding deformation control, etc., by using welding temperature and stress to avoid welding deformation problems, improve the stress balance of stainless steel plates, and avoid steel plates. Welding deformation can also improve welding quality, thereby promoting the healthy development of related fields.
У закључку
As an effective welding technology, laser welding technology plays an active role in improving welding quality. However, due to the influence of factors such as laser current, laser welding of stainless plates has problems such as deformation. In this regard, welders can take the orthogonal experiment method to obtain the best process parameters of different thickness steel plates, combine the parameters to perform welding work, and continuously improve the welding quality, to minimize the occurrence of steel plate deformation.