Шов, образованный аппаратом лазерной сварки для соединения двух соединенных тел, называется сварным швом. Обе стороны сварного шва будут подвергаться воздействию тепла во время сварки, и структура и свойства изменятся. Эта область называется зоной термического влияния. Из-за различных сварочных материалов и сварочного тока материалов заготовок во время сварки в шве и зоне термического влияния после сварки может произойти перегрев, охрупчивание, затвердевание или размягчение, что также ухудшает качество сварки и ухудшает свариваемость. Это требует корректировки режима сварки. Предварительный нагрев поверхности сварного соединения перед сваркой, сохранение тепла во время сварки и термообработка после сварки могут улучшить качество сварки сварного соединения.
Кроме того, сварка представляет собой локальный процесс быстрого нагрева и охлаждения. Зона сварки не может свободно расширяться и сужаться из-за ограничений окружающего тела заготовки. После охлаждения в сварном соединении возникают сварочные напряжения и деформации. Это также распространенная проблема традиционной контактной сварки. Все важные продукты должны устранять сварочное напряжение и исправлять сварочную деформацию после сварки. Использование процесса бесконтактной лазерной сварки позволяет избежать этих этапов.
Современная технология сварки позволяет сваривать швы без внутренних и внешних дефектов, с механическими свойствами, равными или даже превосходящими свойства соединяемого тела. Взаимное расположение свариваемых тел в пространстве называется сварными соединениями. На прочность соединений влияет не только качество сварки, но и их геометрическая форма, размеры, условия напряжения и условия работы. Основные формы соединений включают стыковое соединение, соединение внахлестку, Т-образное соединение (положительное соединение) и угловое соединение.
1. Форма поперечного сечения стыкового шва зависит от толщины свариваемого тела перед сваркой и формы разделки двух кромок соединения. При сварке толстых стальных листов на кромках для провара должны быть выполнены канавки различной формы, чтобы можно было легко подавать сварочные прутки или сварочную проволоку. Формы канавки включают одностороннюю канавку для сварки и двухстороннюю канавку для сварки. При выборе формы канавки необходимо учитывать такие факторы, как удобство сварки, меньшее количество присадочного металла, небольшая деформация при сварке и низкая стоимость обработки канавки в дополнение к обеспечению проплавления.
Когда две стальные пластины различной толщины соединяются встык, во избежание серьезной концентрации напряжений, вызванных резкими изменениями сечения, более толстые кромки пластин часто постепенно утончаются до одинаковой толщины на двух соединяемых кромках. Статическая прочность и усталостная прочность стыковых соединений выше, чем у других соединений. Сварка встык часто предпочтительнее для соединений, работающих при знакопеременных и ударных нагрузках или в сосудах с низкой температурой и высоким давлением.
2. Подготовка перед сваркой соединения внахлестку проста, сборка удобна, а сварочная деформация и остаточное напряжение малы, поэтому он часто используется при монтаже соединений и незначительных конструкций в полевых условиях. Вообще говоря, соединение внахлестку не подходит для работы в условиях переменной нагрузки, агрессивной среды, высокой или низкой температуры.
3. Т-образные и угловые соединения обычно используются из-за конструктивных потребностей. Рабочие характеристики угловых швов с неполным проплавлением на тавровых соединениях аналогичны характеристикам соединений внахлестку. Когда шов перпендикулярен направлению внешней силы, он становится передним угловым швом. В это время форма поверхности сварного шва будет вызывать разную степень концентрации напряжения; Напряжение углового шва с проплавлением аналогично напряжению стыкового соединения.
Несущая способность углового соединения низкая, и обычно он не используется отдельно. Его можно улучшить только при наличии проплавляющей сварки или при наличии угловых швов внутри и снаружи. В основном используется в углах закрытых конструкций.
В современной металлообработке технология сварки возникла позже, чем технология литья и ковки, но развивалась быстро. Вес сварных конструкций составляет около 45 процентов от выпуска стали, также увеличивается доля сварных конструкций из алюминия и алюминиевых сплавов.
Для будущего процесса сварки, с одной стороны, должны быть разработаны новые методы сварки, сварочное оборудование и сварочные материалы для дальнейшего повышения качества сварки и надежности безопасности; С другой стороны, необходимо повысить уровень механизации и автоматизации сварки, таких как программное управление и цифровое управление сварочным аппаратом; Разработать специальный сварочный аппарат, автоматизирующий весь процесс от подготовки, сварки до контроля качества; В производственной линии автоматической сварки продвижение и расширение сварочных манипуляторов с ЧПУ и сварочных роботов может повысить уровень сварочного производства и улучшить условия для здоровья и безопасности при сварке.
