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避免不锈钢板激光焊接变形的有效对策
为了减少激光焊接变形问题,提高不锈钢板焊接质量,可以从优化焊接工艺参数入手,具体操作方法如下:
(1) 积极引进正交实验法
正交实验法主要是指一种通过正交表分析和安排多因素试验的数理统计方法。其能够利用较少的试验获取有效的结果,并推断出佳实施方案。同时,还能够进行深入分析,获取更多相关信息,为具体工作提供依据。一般选择焊接电流、脉冲宽度及激光频率等作为重点考察对象,将焊接变形视为指标,将其控制在小值,并坚持合理原则,将因素水平控制在适当范围内。如对于厚度为 0.5mm 的不锈钢板,电流可以控制在 80~96I/A 之间;频率为 2~5f/Hz之间等。
(2)正交表的选择
通常情况下,试验因素水平数应与正交表中的水平数相一致,因素个数应小于正交表中的列数,合理设计正交表能够为后续研究工作提供相应支持和帮助。
(3)试验结果极差分析
通过对厚度为0.5mm不锈钢板试验结果来看,每列极差均不相等,证明各要素不同水平具有特殊性,产生的影响也不尽相同,对激光焊接变形影响依次为电流、脉宽及频率,综合各项因素,激光佳焊接工艺参数应将电流控制85A,脉宽为7ms,频率为3Hz,将焊接工艺参数控制在三个数值能够保障厚度为0.5mm不锈钢板焊接变形小。
对于不锈钢板厚度为0.8mm的不锈钢板,在满足焊缝抗拉强度基础上确保变形小时,应将电流、脉宽及频率等参数分别控制在124A、8ms、4Hz。而厚度为1mm的不锈钢板分别为160A、11MS、5Hz。在激光焊接过程中,焊接人员将各项参数控制在合理范围内,不但能够提高焊接质量和效率,且能够避免钢板变形,满足生产需求。随着科学技术快速发展,控制焊接变形技术也随之发展,如有限元模拟在焊接变形控制中的应用等,通过借助焊接温度及应力避免焊接变形问题,不锈钢板应力均衡性,在避免钢板焊接变形的同时,还能够提高焊接质量,从而促进相关领域发展。
受此次政策影响大的是不锈钢板行业。生态环境部大气环境司区域协调与重污染天气应对处处长张昊龙表示,不锈钢板工业流程长、产污环节多,2018年我国不锈钢板行业二氧化硫、氮氧化物、颗粒物排放总量分别为106万吨、172万吨、281万吨,分别约占全国主要污染物排放总量的7%、10%、20%左右。不锈钢板产能前20名的城市(重点区域12个)平均PM2.5浓度为55微克/立方米,较全国平均浓度高出28%,且没有一个城市空气质量达标。
生态环境部大气环境司司长刘炳江近日在2019(第十届)中国不锈钢板节能减排论坛上坦言,本轮不锈钢板超低排放改造不要用低价中标,在环保上不能投机取巧,世界上没有低价的技术。“目前有不锈钢板企业环保投入吨钢成本高达260-270元,但部分投入低的企业,吨钢环保成本仅为十几元。”这意味着,仅从不锈钢板行业环保升级来说,部分钢企环保吨钢成本相差20倍以上。
不锈钢板轧制表面加工和抛光表面加工的分类是说明能够达到的程度,另一个有效的表示方法是测量表面粗糙度。标准的测量方法被称为CLA(中心线平均值),测量仪在钢板表面横向移动,记录下峰谷的变化幅度。CLA的编号越小,表面越光滑。304不锈钢板因其卓越的耐腐蚀性往往被用着内层(即直接与水接触),201不锈钢板因为耐腐蚀性较差,不能用着内层,往往被用在保温水箱的外层。但是201比304价格低廉,往往会被一些不良商家冒充304使用,用201不锈钢板制作的不锈钢水箱使用寿命极短,往往1-2年就能被水腐蚀,给使用者留下隐患。
不锈钢水箱用到的304不锈钢板与201不锈钢板,表面通常为亚光。所以我们通过肉眼看、手触摸的方式鉴别。肉眼看304不锈钢板具有很好的光泽发亮,手触摸很顺滑;201不锈钢板则颜色发暗 没有光泽,触摸有比较粗糙不光滑的感觉。另外将手沾湿水,分别触摸2种不锈钢板,触摸后304不锈钢板上的水渍手印比较容易擦除,201不锈钢板不容易擦除。用磨光机装上砂轮片轻轻打磨两种不锈钢板,打磨时201不锈钢板的火花比较长、粗、多,反之304不锈钢板的火花比较短、细、少。打磨时力量务必轻,且2种不锈钢板打磨力道一致,方便区别。
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