周成林 司松海

摘 要 隨著科學技術(shù)的發(fā)展，我國的自動控制技術(shù)有了很大進展，并在激光焊接中得到了廣泛的應用。通過激光焊接來加快焊接的速度，是自動控制技術(shù)的一項重要工作形式。這樣不僅具有加熱速度快，焊縫比較深，工藝比較牢靠的特點，同時還可以保證其局部加熱的高水平，同時可以保證受熱變形的區(qū)域小，對焊接的效果起到了至關(guān)重要的維護作用。

關(guān)鍵詞 自動控制;焊接;不銹鋼;激光技術(shù);改進應用

引言

激光焊接是焊接加工技術(shù)的重要方面之一。焊接過程屬熱傳導型，即激光輻射加熱工件表面，表面熱量通過熱傳導向內(nèi)部擴散，使工件受熱熔化，待冷卻后形成特定的焊縫。激光焊接具有焊接速度快，焊縫深，工藝穩(wěn)定的特點。此外，激光具有加熱局部小范圍的特點，受熱變形的區(qū)域小，因而焊縫美觀，焊接后的產(chǎn)品無須特殊處理，這一優(yōu)勢使得激光焊接在不銹鋼焊接應用中占有一席之地，經(jīng)激光焊接的不銹鋼產(chǎn)品外觀良好，強度可靠。

1不銹鋼激光焊接的基本原理

在進行激光焊接的時候，相關(guān)的工作人員通常會應用CO2激光器以及 YAG 激光器。激光焊接的方式包括兩種類別，依據(jù)激光輸出功率的密度大小，可以劃分成激光傳導焊接以及激光深熔焊兩種類型。YAG 激光器擁有比較高的平均功率，所以在激光焊機期間運用得十分廣泛。激光焊接以及電子束焊接最為突出的區(qū)分體現(xiàn)在激光輻射無法生成穿孔焊接。在進行熱焊接時，激光功率密度小于每平方厘米一百千瓦，工件表面的金屬在少量的熱量下不能瞬間熔化甚至蒸發(fā)，因此熱能只能傳遞到金屬內(nèi)部。通過熱傳導。當深熔焊的激光功率密度超過每平方厘米一百千瓦時，金屬會因高溫而直接熔化形成焊縫[1]。

2常不銹鋼激光焊接中的關(guān)鍵工藝參數(shù)

2.1 激光功率對焊縫深度的影響

試驗數(shù)據(jù)表明，激光功率密度是與焊縫深度相關(guān)的，當功率密度過小時，不銹鋼熔化程度不足，不能形成焊縫;而當功率密度過大時，熔池蒸發(fā)過度，造成焊縫缺陷。然而，在實際應用中，激光功率密度是很難進行測控的，本文假定激光的光斑直徑是一定的（可以通過機械機構(gòu)實現(xiàn)光斑直徑的穩(wěn)定），從而簡化成為分析激光功率大小對焊縫深度的影響，這一假定的另一個意義在于，激光功率的大小可通過施加在激光器上的電流大小來調(diào)節(jié)，易于量化地控制參數(shù)。

2.2 焊接速度相對較快

焊接技術(shù)的發(fā)展，從工業(yè)時代到現(xiàn)如今有著突飛猛進的發(fā)展速度，越來越多的行業(yè)開始了自己嶄新的技術(shù)革命，而焊接正巧就是其中的一項，其不僅有著和燈泡一樣悠久的歷史，同時也有著自己獨特的發(fā)展步伐。相對于傳統(tǒng)焊接技術(shù)來說，自動控制技術(shù)的發(fā)展主要體現(xiàn)在激光焊接在施工的過程中，可以讓其焊接速度更快，相對于傳統(tǒng)的焊接技術(shù)來說，可以讓其的運轉(zhuǎn)速度更快，讓其發(fā)展的過程更加迅速，加快整個工期的速度，提前完成其工作量，讓其能夠最大限度地發(fā)揮自己的實力，從而將焊接速度提升到最快。對于我國的施工團隊來說無疑是非常有價值的一次提升，也是對施工質(zhì)量的一個可靠保障。

2.3 保護氣體流速

保護氣體有兩個功能：一是保護工件表面不被氧化，防止焊接氣孔的產(chǎn)生，保證焊接件的焊接質(zhì)量和不銹鋼制品的美觀。二是抑制等離子體云的負面影響。激光焊接期間，焊接材料在保護氣體的效用下逐漸地熔化及蒸發(fā)，構(gòu)成一系列的等離子體云。等離子能夠很好地覆蓋焊縫，汲取掉很多的激光能量，從而散射激光，最終有效地減少焊縫熔深以及強度[2]。

2.4 保護氣體的流量

保護氣體的作用有兩個：一是保護工件表面免受氧化，防止焊縫氣孔的產(chǎn)生，可以保證焊接件的焊接質(zhì)量和不銹鋼產(chǎn)品優(yōu)美的外觀。二是抑制等離子云的負面效應，在激光焊接時，被焊接材料會熔化蒸發(fā)，與保護氣體形成等離子云，等離子覆蓋在焊縫上，大量吸收激光能量，對激光有散射作用，使得焊縫熔深減小，降低焊縫強度。因此，在焊接過程中，需保持氣體對焊接處的吹射。在各種保護氣中，氦氣最不容易被激光電離，而且密度較小，從而可以有效地驅(qū)散焊接處的離子云，增加激光的穿透能力，提高熔深。實際經(jīng)驗數(shù)據(jù)表明，保護氣體有個最小流量值，當?shù)陀诖酥禃r，上述第一點中的防氧化功能無法實現(xiàn)，影響焊接質(zhì)量與外觀。當然，保護氣體的流量也并非越大越好，當氣體流量高于最小值時，對增加熔深的貢獻作用趨于平緩。

2.5 焊接質(zhì)量相對較高

對于大多數(shù)的企業(yè)和事業(yè)單位來說，焊接質(zhì)量尤為重要，所以高質(zhì)量的焊接工藝現(xiàn)在很受歡迎。高質(zhì)量的焊接技術(shù)不僅可以最大限度地保證施工的質(zhì)量，同時還能最大限度地實現(xiàn)施工技術(shù)的不斷完善和發(fā)展。自動控制技術(shù)可以保證焊縫較小，不影響事物的美觀，看起來更加和諧，也比較方便打磨，相對來說質(zhì)量比較高，極大限度地滿足了焊接的高質(zhì)量要求，讓焊接變得更加輕松自在，不再像傳統(tǒng)的焊接行業(yè)花費了較多的精力和時間，與此同時還可以提高焊接的質(zhì)量，讓焊接技術(shù)更加高科技，更加人性化，更加立體化。這也是我國不斷發(fā)展的經(jīng)濟和文化事業(yè)對焊接發(fā)展的必然要求，也是焊接技術(shù)自身發(fā)展的必經(jīng)之路。

2.6 焊接質(zhì)量高

在許多工業(yè)領(lǐng)域，焊接質(zhì)量的高低不僅直接決定了產(chǎn)品技術(shù)水平，決定了一項工程生產(chǎn)能否順利進行、研發(fā)產(chǎn)品能否投入使用，甚至是一項工程建設(shè)的質(zhì)量水平。因此，如何提高焊接工藝的質(zhì)量水平一直以來都是人們不斷探究的問題，高質(zhì)量的焊接技術(shù)不僅提高了產(chǎn)品質(zhì)量的下線，而且直接影響了很多相關(guān)工業(yè)的發(fā)展進程。自動控制技術(shù)能夠確保焊縫合理，不會破壞整體的外觀欣賞性，更有助于繼續(xù)地打磨，提升體焊接產(chǎn)品總體的質(zhì)量水平[3]。

3結(jié)束語

綜上所述，自動控制技術(shù)在焊接技術(shù)上的運用很全面，不僅從工業(yè)角度來說，從商業(yè)角度來看也同樣。加強自身的技術(shù)水平，不斷地實現(xiàn)自身技術(shù)的高度發(fā)展，才是適應社會發(fā)展趨勢的重要方法。自動控制技術(shù)在不銹鋼激光焊接中的應用在現(xiàn)代工業(yè)上尤為重要，不僅是技術(shù)上的不斷發(fā)展還有在事業(yè)上的不斷推動，都是焊接技術(shù)不斷進行自我革新的重要原因。自動控制技術(shù)，讓不銹鋼的焊接技術(shù)不斷突破自我，實現(xiàn)了焊接事業(yè)的嶄新發(fā)展，在不遠的將來，焊接技術(shù)也將不斷地突破自我成為現(xiàn)實生活中的焊接關(guān)鍵點。

參考文獻

[1] 李正文，高向東，李秀忠.激光焊接不銹鋼技術(shù)[J].焊接，2016，（11）：61-66.

[2] 張翀昊.自動控制技術(shù)在不銹鋼激光焊接中的應用[J].時代報告，2017，564（12）：81-82.

[3] 王剛，周玥，于捷.銅與不銹鋼激光焊接頭金相組織[J].機械制造文摘（焊接分冊），2019，（2）：34-35.