不銹鋼激光焊接中自動控制技術應用

2020-12-08 04:42:47

魅力中國 2020年31期

（新疆生產建設兵團第三師圖木舒克職業技術學校，新疆圖木舒克 843900）

引言：不銹鋼在不同行業的具體使用過程中，所展現的受力情況與理論分析的大體保持一致，這主要是因為不銹鋼材質的內部結構相較于其他材質來講比較均勻，能使不銹鋼材質在收到力的作用后可以保持完全彈性的良好狀態，從而使不銹鋼材質能有較高的韌性，在進行不銹鋼的焊接時，目前應用最為普遍的是激光焊接技術，激光焊接技術屬于較為先進的一種焊接方式，能使不銹鋼的應用效果達到最佳。在接下來的文章中，將闡述激光焊接的原理和具體方法，分析不銹鋼激光焊接中自動控制技術的應用。

一、不銹鋼激光焊接的原理和優點

目前在進行不銹鋼激光焊接的時候，最常用的兩種激光器為二氧化碳激光器和鐳射激光器，鐳射激光器的焊接平均功率要比二氧化碳激光器強，被廣泛用應用于不銹鋼激光焊機方面，而不銹鋼焊接最常用的兩種焊接方式激光傳導焊接與激光深熔焊接，這兩種焊接方式在具體使用時需要根據焊接所需要的激光功率密度的情況進行選擇。激光焊接時功率的密度較小的時候，熱能不能使不銹鋼表面達到熔化的效果，但是深熔焊接方式的激光功率密度在達到一定的程度時是可以達到足夠的溫度的，通過產生的較高溫度熔化不銹鋼的表面，因此形成焊縫進行焊接。激光焊接與傳統的焊接方式進行比較，優勢較為明顯，不僅減少了一部分焊接所需要的裝置，而且對焊接操作的幻境要求較低，不會對周圍較大的范圍產生影響，并且還能更好的控制不銹鋼的焊接力度，并且焊接的質量比較高，不銹鋼激光焊接的速度也比較快。

二、不銹鋼激光焊接的主要方法

（一）不銹鋼二氧化碳固激光體焊接方法

在進行不銹鋼二氧化碳固激光體焊接時，熔池的深度與寬度都會隨著激光的能量增加不斷的變化，隨著氙氣燈所生成的光波的凝聚，在鐳射晶體上進行聚焦，使鐳射晶體產生激光，所產生的激光在和諧共振的金屬空腔的作用下發出脈沖方式的激光，在產生的激光接觸到不銹鋼表面時，激光功率密度的變化會造成不銹鋼表面的硬度產生變化，出現不銹鋼表面的焊接部位出現變形。在進行不銹鋼激光焊接時，如果采用的焊接激光的功率比較大，那么焊接的速度就會得到提高，但是對不銹鋼焊接接頭的處理技術要求較高，否則容易出現焊接的缺陷，在進行激光功率較小的不銹鋼焊接操作時，焊接操作的速度比較低，對焊接接頭部位的咬邊等處理就比較容易掌控，但是綜合的焊接成本會比較高。

（二）不銹鋼光纖激光焊接的方法

不銹鋼光纖激光焊接方法是利用光線激光發射器來進行焊接的，激光發射的能量越大，所產生的粒子數量就會越少，光纖激光焊接的關鍵在于產生粒子數反轉。不銹鋼光纖激光焊接有一個較大的優點，這個優點就是所產生的光斑在分布上比較均衡。尤其是在不銹鋼厚度較大時，在較強的激光功率下進行焊接，焊接的質量和效果要比鐳射激光焊接更占優勢。

（三）不銹鋼二氧化碳激光焊接的方法

利用二氧化碳激光來進行激光的發射和焊接，在這一過程中，二氧化碳的分子會產生一系列的變化，二氧化碳分子會在二氧化碳激光器進行激光發射的過程中從低能轉為高能，二氧化碳分子在轉為高能級的時候，粒子數量也會減少，形成粒子反轉，最終產生我們進行不銹鋼激光焊接時的激光。普通的不銹鋼材料進行激光焊接的過程中，上述幾種激光焊接方法都對較厚的不銹鋼焊接效果不佳。

三、不銹鋼激光焊接中自動控制技術的應用

（一）通過自動控制技術對薄壁不銹鋼材料進行激光焊接

不銹鋼材料在一些較為精密的儀器中進行使用，在進行激光焊接時單純的認為焊接無法達到焊接要求，因此，需要利用自動控制技術來實現精密化的焊接，使薄壁不銹鋼材料的激光焊接速度更快、精準度更高、焊接質量更好。在不銹鋼激光焊接的工作領域，相關的技術人員已經掌握了自動控制技術的操作手段，但是隨著社會和相關行業對不銹鋼材質精密儀器的更高需求，不銹鋼激光焊接技術也需要進行提高，因此，需要相關的技術人員不斷注重激光焊接與自動控制的進一步結合，并且需要提高操作技術人員的自動控制技術掌握。

（二）不銹鋼激光焊接的液晶顯示屏激光焊接工藝

隨著自動控制技術在不銹鋼激光焊接中被廣泛應用，使不銹鋼激光焊接的可操作性也更強，基于此，在液晶顯示器等相關產品的焊接中也會用到激光焊接，激光焊接產生的高激光功率，能使液晶顯示屏中需要焊接的部位快速進行焊接，并且焊接的合格率較高、速度也比傳統的焊接技術快，因此，將不銹鋼激光焊接與自動控制技術進行結合，能使不銹鋼激光焊接的可應用范圍得到了拓寬。