L'acier inoxydable, un nouveau type de matériau, est largement utilisé dans diverses industries, notamment l'aérospatiale et les pièces automobiles, en raison de sa résistance supérieure à la corrosion et de sa capacité à prendre diverses formes. Le soudage laser de l'acier inoxydable joue un rôle crucial, en particulier dans l'industrie automobile où la carrosserie entière d'un véhicule est [...]
L'acier inoxydable, un nouveau type de matériau, est largement utilisé dans diverses industries, notamment l'aérospatiale et les pièces automobiles, en raison de sa résistance supérieure à la corrosion et de sa capacité à prendre diverses formes.
Le soudage au laser de l'acier inoxydable joue un rôle crucial, en particulier dans l'industrie automobile où l'ensemble de la carrosserie d'un véhicule est assemblé par soudage.
Cependant, le processus de soudage peut entraîner des déformations importantes dues à divers facteurs, ce qui le rend difficile à contrôler et entrave le développement durable des industries concernées.
Par conséquent, la poursuite des recherches sur le contrôle de la déformation pendant le soudage au laser des plaques d'acier inoxydable est cruciale pour continuer à progresser dans ce domaine.
Le soudage au laser est un procédé dans lequel un faisceau laser est utilisé comme source de chaleur pour fondre et assembler deux pièces.
Pendant le soudage au laser, l'énergie du laser est dirigée vers la surface du matériau à souder. Une partie de l'énergie est réfléchie, tandis que le reste est absorbé par le matériau, ce qui permet d'achever la soudure. processus de soudage.
En substance, le processus de soudage au laser consiste à focaliser un faisceau laser de forte puissance sur la surface du matériau à souder, à utiliser l'absorption de l'énergie lumineuse par le matériau pour générer de la chaleur, puis à former un joint de soudure après refroidissement.
Le soudage au laser peut être divisé en deux catégories : le soudage par conduction thermique et le soudage à l'arc. soudage par pénétration profonde.
Les principaux facteurs qui influencent la déformation du soudage sont le courant de soudage, la largeur d'impulsion et la fréquence.
L'augmentation du courant de soudage entraîne une augmentation de la largeur de la soudure et l'apparition progressive d'éclaboussures, ce qui provoque une déformation par oxydation et une rugosité de la surface de la soudure.
Lorsque la largeur d'impulsion atteint un certain point, la consommation d'énergie de conduction thermique de la surface du matériau augmente également, ce qui provoque l'évaporation du liquide hors du bain de fusion. Il en résulte une diminution de la surface de la section transversale du joint de soudure, ce qui affecte sa résistance.
L'influence de la fréquence de soudage sur la déformation des tôles d'acier inoxydable est étroitement liée à l'épaisseur de la tôle. tôle d'acier. Par exemple, une plaque d'acier inoxydable de 0,5 mm présente un taux de chevauchement plus élevé lorsque la fréquence atteint 2 Hz. Toutefois, si la fréquence atteint 5 Hz, le cordon de soudure sera gravement brûlé, ce qui entraînera une large zone affectée par la chaleur et une déformation.
Il est donc essentiel de contrôler efficacement la déformation des soudures.
Pour réduire la déformation pendant le soudage au laser et améliorer l'efficacité de la soudure au laser, il est nécessaire de mettre en place un système de contrôle de la qualité. qualité du soudage pour les plaques d'acier inoxydable, les mesures suivantes peuvent être prises pour optimiser les paramètres du processus de soudage :
La méthode de l'expérience orthogonale est une technique mathématique et statistique qui consiste à analyser et à organiser des expériences multifactorielles à l'aide d'un tableau orthogonal.
Cette méthode permet de collecter efficacement les résultats grâce à un nombre réduit d'expériences et d'identifier le meilleur schéma de mise en œuvre. Elle permet également une analyse plus approfondie et fournit des informations pertinentes pour soutenir des travaux spécifiques.
Généralement, le courant de soudage, la largeur d'impulsion et la fréquence du laser sont choisis comme variables clés, la déformation du soudage étant l'indice à minimiser.
Il est important de suivre le principe de rationalité et de contrôler les facteurs dans une fourchette raisonnable. Par exemple, pour une plaque d'acier inoxydable de 0,5 mm d'épaisseur, le courant de soudage peut être contrôlé entre 80 et 96 I/A et la fréquence entre 2 et 5 f/Hz.
En général, le nombre de niveaux des facteurs expérimentaux doit correspondre au nombre de niveaux du tableau orthogonal et le nombre de facteurs doit être inférieur au nombre de colonnes du tableau orthogonal.
Un tableau orthogonal bien conçu fournit un soutien et une orientation appropriés pour les recherches ultérieures.
D'après les résultats de l'essai pour une plaque d'acier inoxydable de 0,5 mm d'épaisseur, l'étendue de chaque colonne est inégale, ce qui indique que les différents niveaux de chaque facteur ont des impacts uniques et n'ont pas la même influence.
L'ordre d'influence sur la déformation du soudage au laser est le courant, la largeur d'impulsion et la fréquence. Sur la base de ces facteurs, les paramètres optimaux du processus de soudage au laser devraient être un courant de 85 A, une largeur d'impulsion de 7 ms et une fréquence de 3 Hz.
Pour minimiser la déformation par soudage d'une plaque d'acier inoxydable de 0,5 mm d'épaisseur, ces paramètres doivent être contrôlés à l'intérieur de ces valeurs.
Pour une plaque d'acier inoxydable de 0,8 mm d'épaisseur, le courant, la largeur d'impulsion et la fréquence doivent être contrôlés à 124 A, 8 ms et 4 Hz, respectivement, afin de minimiser la déformation tout en respectant la résistance à la traction requise pour la soudure.
Pour une plaque d'acier inoxydable de 1,6 mm d'épaisseur, les paramètres doivent être contrôlés à 160 A, 11 ms et 5 Hz.
En contrôlant les paramètres dans une fourchette raisonnable pendant le soudage au laser, la qualité du soudage et l'efficacité peuvent être améliorées tout en évitant la déformation de la plaque d'acier, ce qui permet de répondre aux exigences de la production.
Avec les progrès technologiques, le contrôle de la déformation due au soudage s'est également développé, notamment grâce à l'application de la simulation par éléments finis. Cela permet d'améliorer l'équilibre des contraintes dans la plaque d'acier inoxydable en évitant les déformations dues au soudage grâce au contrôle des éléments suivants température de soudage et le stress.
En évitant les déformations, la qualité du soudage peut être améliorée, ce qui favorise la croissance et le développement continus des industries connexes.
En tant qu'outil efficace de technologie du soudageLe soudage au laser a un impact positif sur l'amélioration de la qualité du soudage. Cependant, en raison de l'influence de facteurs tels que le courant du laser, le laser soudage de l'acier inoxydable peuvent entraîner des déformations et d'autres problèmes.
Pour atténuer ces problèmes, le personnel chargé du soudage peut utiliser la méthode d'expérimentation orthogonale pour déterminer les meilleurs paramètres de processus pour différentes épaisseurs de plaques d'acier, et améliorer continuellement la qualité du soudage en combinant ces paramètres avec les paramètres de soudage. Cela peut contribuer à éviter la déformation des plaques d'acier.
En tant que fondateur de MachineMFG, j'ai consacré plus d'une décennie de ma carrière à l'industrie métallurgique. Ma vaste expérience m'a permis de devenir un expert dans les domaines de la fabrication de tôles, de l'usinage, de l'ingénierie mécanique et des machines-outils pour les métaux. Je suis constamment en train de réfléchir, de lire et d'écrire sur ces sujets, m'efforçant constamment de rester à la pointe de mon domaine. Laissez mes connaissances et mon expertise être un atout pour votre entreprise.
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