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由于性能及品質(zhì)要求高,汽車(chē)結(jié)構(gòu)件大多采用鐵或鋼質(zhì)材料,通過(guò)其他制造工藝生產(chǎn)。汽車(chē)輕量化的要求,這類(lèi)鑄件正在向輕合金轉(zhuǎn)化。采用壓鑄工藝生產(chǎn)結(jié)構(gòu)件不但可以縮短生產(chǎn)周期,還可達(dá)到精近化,省去大量的機(jī)加工序,節(jié)約成本,但壓鑄工藝生產(chǎn)難度大。布勒公司針對(duì)汽車(chē)結(jié)構(gòu)件特點(diǎn)和多年的專(zhuān)業(yè)經(jīng)驗(yàn),開(kāi)發(fā)了 Structual結(jié)構(gòu)件壓鑄工藝。結(jié)構(gòu)件壓鑄工藝主要涉及壓鑄機(jī)、壓鑄模具、合金材料、合金液處理、真空應(yīng)用、工藝優(yōu)化等因素。生產(chǎn)實(shí)踐證明,正確處置上述工藝因素,完全可以在通用壓鑄機(jī)上生產(chǎn)出合格的結(jié)構(gòu)件。
在當(dāng)前,大型結(jié)構(gòu)件的自動(dòng)化焊接是全球行業(yè)難題,大型結(jié)構(gòu)件焊接人員數(shù)量稀少,技術(shù)要求高,工作環(huán)境極端,焊接效率及質(zhì)量均不穩(wěn)定。因此,自動(dòng)化焊接技術(shù)大量代替人工焊接的趨勢(shì)逐漸強(qiáng)烈。
在實(shí)現(xiàn)重型結(jié)構(gòu)件自動(dòng)化焊接的過(guò)程當(dāng)中,主要存在著以下幾個(gè)難點(diǎn):
1、由于重型構(gòu)件的結(jié)構(gòu)一般較大,且較為沉重,因此移動(dòng)起來(lái)較為不便。
2、實(shí)際焊接過(guò)程中尋縫較為困難。
3、焊接機(jī)器人位置一旦固定,其工作空間就是確定的,不如人工靈活,可達(dá)性較差。
4、由于重型構(gòu)件的板厚較厚,需要進(jìn)行多層多道焊來(lái)完成坡口填充,較大的填充量會(huì)帶來(lái)較大的熱輸入,容易產(chǎn)生焊接變形的問(wèn)題。
5、焊接過(guò)程中工件一旦發(fā)生變形,焊槍就會(huì)偏離理想的焊接軌跡,進(jìn)而影響焊接效果,需要對(duì)焊槍位置進(jìn)行糾正。手工焊接時(shí)焊工可通過(guò)實(shí)時(shí)觀察隨時(shí)調(diào)整焊槍位置,而機(jī)器人焊接時(shí)很難對(duì)焊接軌跡實(shí)時(shí)修正,焊縫跟蹤較為困難。
電弧焊是一個(gè)不均勻的快速加熱和冷卻的過(guò)程,焊接過(guò)程中及焊后,焊接件都將產(chǎn)生變形。影響焊接變形蕞根本的因素是焊接過(guò)程中的熱變形和焊接構(gòu)件的剛性條件。在焊接過(guò)程中的熱變形受到了構(gòu)件剛性條件的約束,出現(xiàn)了壓縮塑性變形,這就產(chǎn)生了焊接殘余變形。
影響焊接熱變形的因素
1、焊接工藝方法。不同的焊接方法,將產(chǎn)生不同的溫度場(chǎng),形成的熱變形也不相同。一般來(lái)說(shuō),自動(dòng)焊比手工焊加熱集中,受熱區(qū)窄,變形較小。CO2氣體保護(hù)焊焊絲細(xì),電流密度大,加熱集中,變形小。
2、焊接參數(shù)。即焊接電流、電弧電壓和焊接速度。線能量越大,焊接變形越大。焊接變形隨焊接電流和電弧電壓的增大而增大,隨焊接速度增大而減小。在3個(gè)參數(shù)中,電弧電壓的作用明顯,因此低電壓高速大電流密度的自動(dòng)焊變形較小。
3、焊縫數(shù)量和斷面大小。焊縫數(shù)量越多,斷面尺寸越大,焊接變形越大。
4、施工方法。連續(xù)焊、斷續(xù)焊的溫度場(chǎng)不同,產(chǎn)生的熱變形也不同。通常連續(xù)焊變形較大,斷續(xù)焊變形蕞小。
5、材料的熱物理性能。不同的材料,導(dǎo)熱系數(shù)、比熱和膨脹系數(shù)等均不相同,產(chǎn)生的熱變形也不相同,焊接變形也不相同。
鋼結(jié)構(gòu)件的焊接失效,往往是在設(shè)備使用過(guò)程中出現(xiàn),一臺(tái)設(shè)備中任意一個(gè)結(jié)構(gòu)部件發(fā)生焊接失效開(kāi)裂,都會(huì)影響整臺(tái)設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn),給企業(yè)造成不可估量的損失。
目前,國(guó)內(nèi)外都在積極探索、研究預(yù)防和解決焊接失效問(wèn)題的方法,努力使焊接技術(shù)向自動(dòng)化、智能化方向拓展,但對(duì)常用的普通碳素鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼構(gòu)件來(lái)說(shuō),掌握規(guī)律,對(duì)現(xiàn)有的工藝技術(shù)不斷改進(jìn)提高,減少此類(lèi)問(wèn)題的發(fā)生,也是經(jīng)濟(jì)效益增長(zhǎng)的一種必要手段。
總之,蕞重要的是立足于實(shí)踐,嚴(yán)格控制鋼材的質(zhì)量,細(xì)化焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),通過(guò)焊接工藝的不斷改進(jìn)創(chuàng)新,并吸收國(guó)內(nèi)外先進(jìn)焊接工藝技術(shù),防止和消除焊接接頭失效產(chǎn)生的各種后果。