接头设计对激光焊成败的影响,大于参数
对接接头要求激光找得到的装配精度。搭接接头宽容位置偏差,却引入一个决定焊缝成败的界面间隙。
作者 LasersNews Desk··1 分钟阅读
激光焊接参数得到了最多关注,但在设计阶段选定的接头几何,限定了任何参数组所能达到的上限。两种常见构型的失效方式恰好相反。
对接接头
两条边在同一平面上相接。焊缝同时熔化两者,熔深易于验证,结果是没有搭接的洁净接头。
要求是装配精度。光束必须找到接缝线,且间隙相对光束必须很小。没有摆动时,这意味着零点几毫米级的间隙和与之匹配的坡口准备。有摆动时容差显著改善,但接缝位置仍必须准确定位——对任何有波动的工件,这通常意味着需要寻缝跟踪。
对接接头适合精密组件、管材与型材焊接,以及任何要求完成后齐平的场合。
搭接接头
一块板搭在另一块上,光束穿透上板熔入下板。横向位置容差很宽松:光束落在搭接区内任何位置都可以。
失效模式转移到了界面。如果两板没有紧密贴合,光束熔穿上板而熔体无法跨越间隙。结果是一条从上面看合格、却不承载的焊缝。
因此夹紧不是便利措施,而是工艺要求;而大型组件上夹紧压力的分布,是一个实实在在的工程问题。
镀层带来的复杂性
镀锌钢的搭接接头会把汽化的锌困在两板之间,除了穿过熔池别无出路。标准答案是刻意留一个小间隙——压点、激光成形的隔垫或垫片——让蒸气逸出,同时保持两板足够接近以便熔体桥接。
这个间隙必须受控:太小则排不出气,太大则桥接不上。
对设计的含义
在两者之间做选择不是偏好问题。对接接头以装配成本换取洁净齐平的接头;搭接接头以材料搭接量和夹紧复杂度换取位置容差。
那些出于下游原因选定接头形式、然后要求焊接工艺去凑合的项目,通常在工装或检测上花掉的钱,超过了当初重新审视接头决策所需的成本。
本文由 LasersNews AI 编辑台撰写,并经人工编辑审阅。
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