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激光焊接金牌助力活動 | 工藝升級之鈑金設(shè)計在激光焊接箱體結(jié)構(gòu)中的作用
冷冽的寒風(fēng)也擋不住激光焊接活動的火熱，紛至沓來的激光焊接金牌助力活動參賽作品當(dāng)中，一件具有濃厚的行業(yè)代表性和似曾相識的外觀直接抓住我們應(yīng)用工程師的眼球：使用氬弧焊焊接工藝的高低壓配電柜殼體：
在通快應(yīng)用工程師過往的工作中，也接觸過類似的樣件，而且我們也特別針對氬弧焊、氣保焊等傳統(tǒng)焊接和激光焊做過工藝優(yōu)勢的對比。
工藝升級
樣件示意圖
對箱體結(jié)構(gòu)搭邊量的優(yōu)化
圖2 角焊縫搭邊量改進
如圖2、3所示，其中，t為板厚，a為搭接量占板厚的百分比，b為激光中心在板斷面的位置，α為激光傾角。
圖3 激光焊接搭邊量
圖4 搭邊量優(yōu)化示意圖及實際激光焊接效果
通過TruLaser Weld 5000 BE自動調(diào)焦系統(tǒng)精確設(shè)置離焦量為10.00mm，調(diào)焦精度為0.01mm。通過高倍CCD相機精確定位b值，可以實現(xiàn)在不填加焊絲的情況下得到圓潤的激光焊縫，如圖4b所示。該搭邊量優(yōu)化方案適用于3mm及以下厚度，其中a、b、α值由t值決定。
邊角釋放槽的設(shè)計
在傳統(tǒng)焊接過程中，一般采用矩形或圓形邊角釋放槽。但該類型邊角釋放槽，在進行激光焊接時極易造成焊穿或不飽滿的情況。
圖5 邊角釋放槽示意圖
圖6 邊角釋放槽激光焊接設(shè)計示意圖
通過調(diào)用TRUMPF激光焊接邊角釋放槽工藝塊，對產(chǎn)品結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化。在激光焊接后，可以得到非常飽滿、圓潤的焊接效果，幾乎不需要二次處理，極大的減少了后續(xù)加工的時間，如圖7所示。
a)焊接前 b)焊接后
圖7 邊角釋放槽實際激光焊接效果
翻邊45°斜接接口的設(shè)計
在焊接不銹鋼箱體結(jié)構(gòu)中，由于折彎變形量的存在，在翻邊45°斜接接口位置很難閉合緊密，如圖8，A處所示，采用激光焊接極難處理。因此，該接口的設(shè)計將直接影響到箱體結(jié)構(gòu)的焊接質(zhì)量。同時在B處也會存在較大的孔隙，直接激光焊接很難處理。
圖9 翻邊45°斜角接口鈑金設(shè)計示意圖
圖10 翻邊45°斜角接口激光焊接效果
圖10為實際激光焊接之后的效果。由圖10a可以看到在接口處閉合緊密，*激光焊接工藝要求。焊縫表面美觀，過渡自然，無凹陷、焊穿等現(xiàn)象。