1. Antes de rehacer
La carrocería de acero inoxidable no solo tiene las características de alta resistencia, buena durabilidad, alta protección ambiental y alta regeneración, sino que también tiene las ventajas de buena firmeza de la carrocería, apariencia exquisita, larga vida útil y alta eficiencia de soldadura.
Por eso, poco a poco es buscado por la gente del sector.
La soldadura láser es un método que enfoca rayos láser de alta energía en la superficie de la pieza conectada para fundir los materiales que se conectarán para formar una soldadura.
En la fabricación de carrocerías de acero inoxidable para vagones de pasajeros se utilizan muchas soldaduras largas y rectas.
Las empresas de fabricación de vehículos de Japón, Alemania y China tienen la capacidad de soldar con láser carrocerías de acero inoxidable.
Sin embargo, las desventajas de los equipos especiales de soldadura láser, como el alto coste, el ciclo largo, la escasa accesibilidad y la escasa flexibilidad, obstaculizan el desarrollo de la tecnología de soldadura láser en carrocerías de acero inoxidable.
En los últimos años, con la aparición de equipos portátiles de soldadura láser, es posible aplicar aún más la tecnología de soldadura láser a la fabricación de carrocerías de acero inoxidable.
dos . D desarrollo de la soldadura láser portátil.
Desde la entrada de energía eléctrica hasta la formación real del láser, éste debe pasar por tres etapas: fuente de bombeo, medio de ganancia y resonador.
La energía se bombea desde la fuente de la bomba (lámpara, diodo, dispositivo de radiofrecuencia, etc.) al medio láser para estimular el medio láser y enviar radiación láser.
El láser irradiado se amplifica en el resonador y finalmente el láser de alta potencia se emite a través del camino óptico.
Según los diferentes medios de ganancia, los láseres se pueden dividir en láseres de gas, láseres sólidos y láseres líquidos (no utilizados en la industria).
Entre ellos, el medio láser de estado sólido ampliamente utilizado está compuesto de granate de itrio y aluminio sintético monocristalino (YAG) o vidrio dopado con iones ópticamente activados como neodimio (Nd) o iterbio (Yb).
La función del medio de ganancia láser de estado sólido es promover la máxima absorción de la luminiscencia del láser y garantizar que el calor se consuma de la forma más eficaz posible.
Debido a las diferentes estructuras de los medios de ganancia, los láseres de estado sólido se dividen en láseres de disco, láseres de fibra, láseres semiconductores, etc.
El medio de ganancia del láser de estado sólido tradicional es la varilla, el medio de ganancia del láser de disco es un disco delgado y ancho y el material de ganancia del láser de fibra es una fibra delgada.
La aparición de equipos de transmisión de fibra óptica resuelve el problema de que la ruta óptica cambia según la dirección de la demanda de uso.
Aparece la primera generación de equipos portátiles de soldadura láser.
Aunque la primera generación de equipos de soldadura láser portátiles puede realizar soldadura dentro de un cierto rango, tiene una baja eficiencia de conversión fotoeléctrica, un gran volumen de equipo (de 4 a 6 veces el volumen de los equipos de soldadura por arco de argón comunes), una pequeña penetración de soldadura y un pequeño rango de soldadura.
El coste del equipo es elevado (más de 3 veces mayor que el de la soldadura por arco de argón).
En comparación con la soldadura por arco de argón, se utiliza principalmente en vallas publicitarias y piezas decorativas con requisitos estéticos.
No existe ninguna alternativa a la soldadura por arco de argón para conectores estructurales.
En los últimos años, el láser de fibra ha experimentado grandes avances.
Sus ventajas incluyen principalmente una alta tasa de conversión fotoeléctrica, rápida disipación de calor, buena flexibilidad, fuerte capacidad antiinterferente, bajo costo, larga vida útil, sin ajustes, sin mantenimiento, alta estabilidad y pequeño volumen.
También se han desarrollado gradualmente equipos de soldadura láser portátiles que utilizan láseres de fibra.
La soldadura láser requiere una alta precisión en el ensamblaje de las piezas y es fácil que se produzcan defectos de soldadura.
Para solucionar este problema, el diseñador desarrolló un equipo de soldadura láser portátil con oscilación del punto de luz en referencia al equipo de soldadura láser especial.
El láser oscila en formato “8” u “O”, lo que puede reducir la precisión del ensamblaje de la pieza y aumentar la penetración de la soldadura.
Después de una serie de optimizaciones y mejoras, el equipo de soldadura láser portátil común actual tiene una potencia de 0,5 ~ 1,5 KW.
El tamaño y peso del equipo son equivalentes a los de una máquina de soldadura por arco de argón, pudiendo soldar placas metálicas de 3 mm o menos.
Para resolver el problema de la resistencia insuficiente de la estructura de soldadura por láser, en los últimos años, los fabricantes de equipos han integrado dispositivos de alimentación automática de alambre basados en soldadura láser y han desarrollado equipos portátiles de soldadura de llenado de alambre a láser con alimentación automática de alambre, que básicamente sirven para la soldadura. de láminas de metal delgadas por debajo de 4 mm.
Básicamente puede reemplazar y superar la soldadura por arco de argón y realizar soldaduras de alta velocidad, bajo aporte de calor, pequeña deformación, bajo costo y protección ambiental.
En condiciones anuales, el costo de fabricación es menor que el de la soldadura por arco de argón.
3 . Características C de la soldadura láser portátil.
3.1 Las ventajas de la soldadura láser portátil
1) La soldadura láser portátil tiene las características de alta eficiencia, bajo aporte de calor, bajo costo y protección ambiental.
Al mismo tiempo, debido a que el extremo frontal de la pistola de soldar generalmente está diseñado con una boquilla guía larga, la punta de la boquilla guía puede adherirse a la pieza de trabajo y moverse a lo largo de la forma de la pieza de trabajo durante el proceso de soldadura. El operador no necesita hacer esfuerzo como en la soldadura por arco manual para superar la gravedad de la pistola de soldar y puede operar con una mano.
Los requisitos para el nivel de habilidad de los soldadores son bajos.
Generalmente, un soldador solo tarda de 5 a 7 días en aprenderlo y usarlo con habilidad, mientras que en el mismo caso, un soldador de arco manual calificado tarda 30 días o más.
2) Para piezas más complejas, su eficiencia mejora cualitativamente en comparación con la soldadura por arco manual tradicional.
En términos de flexibilidad, la pistola de soldar se puede personalizar, que puede adaptarse a la soldadura en varios espacios estrechos, es decir, la posición donde se puede soldar la soldadura por arco manual y también se puede completar la soldadura láser portátil.
3) La costura de soldadura láser es suave y hermosa, y el volumen del metal de soldadura es pequeño, lo que es adecuado para piezas con altos requisitos de apariencia.
La forma común de la junta de soldadura láser se muestra en la Fig.
Generalmente, las juntas convencionales de 3 mm o menos se pueden completar mediante soldadura láser manual.
Fig. 1 Tipos comunes de uniones soldadas por láser
3.2S ventajas de la soldadura láser portátil
1) Debido a que el láser puede ser peligroso para los ojos y la piel, ya sea directo o reflejado, al soldar aluminio, aleaciones de aluminio, cobre, oro, plata y otros materiales altamente reflectantes, la mayor parte del láser será reflejada por los materiales.
El láser pertenece a la luz invisible. Preste atención al ángulo de reflexión durante el funcionamiento. Se debe evitar la operación cruzada en el proceso de soldadura láser manual.
Al mismo tiempo, para evitar lesiones causadas por el reflejo, la dispersión y la dispersión difusa del láser en el área del equipo láser, es necesario instalar instalaciones de protección de aislamiento y los operadores deben usar gafas anti-láser.
2) Para soldaduras láser comunes, el espacio de la pieza de trabajo después del ensamblaje debe ser ≤ 0,1 mm.
Para reducir los requisitos de precisión del ensamblaje y reducir el costo de fabricación de los accesorios, se pueden utilizar equipos de soldadura láser manuales rellenos de alambre y equipos de soldadura láser oscilantes portátiles.
Se pueden realizar diferentes pruebas de liberación según la capacidad del equipo y las condiciones del producto para finalmente cumplir con los requisitos de uso.
3) El equipo de soldadura láser portátil transmite láser a través de fibra óptica.
Cuando el radio de curvatura de la línea de transmisión del equipo es demasiado pequeño, la fibra óptica se dañará.
Por lo tanto, durante el proceso de soldadura deben evitarse ángulos de flexión muy grandes.
Generalmente, la longitud de la costura de soldadura única y continua debe controlarse dentro del rango de actividades del personal.
Para soldaduras rectas largas superiores a 2m se puede considerar que se realizan por tramos, pudiendo instalarse un dispositivo de suspensión del cable de la pistola de soldar.
4) La soldadura láser portátil todavía se utiliza en la soldadura manual y se producirá fatiga durante el funcionamiento prolongado.
Para soldaduras largas y rectas con buena accesibilidad para soldar, se deben considerar máquinas especiales o equipos automáticos para soldar.
4. Una perspectiva de aplicación del cuerpo de acero inoxidable
El cuerpo de acero inoxidable tiene las características de fuerte resistencia a la corrosión, buena resistencia plástica y libre de recubrimiento, lo cual es el preferido por los clientes.
La soldadura láser de cuerpos de acero inoxidable tiene ventajas incomparables sobre la soldadura tradicional.
Tiene una alta resistencia a la soldadura, puede reducir eficazmente los defectos y tiene una apariencia hermosa, por lo que es muy respetado.
La carrocería de acero inoxidable de los vehículos ferroviarios se compone generalmente de placas delgadas.
Para el cuerpo liviano de acero inoxidable (ver Figura 2), excepto que el espesor de la placa de la parte de soporte del marco inferior excede los 4 mm, otras partes están hechas de materiales de paredes delgadas con un espesor de placa de 0,8 ~ 3 mm.
Entre ellos, la placa corrugada más delgada en la cubierta superior mide solo 0,8 mm, mientras que el material de acero de la placa de la pared lateral y la placa de la pared del extremo requerido por la superficie exterior es generalmente de 2 mm, lo que está dentro del rango de espesor de placa aplicable a la soldadura láser portátil. .
Fig. 2 Un cuerpo ligero de acero inoxidable.
4.1 Requisitos estéticos y perspectiva de la aplicación de soldadura.
Las soldaduras superpuestas alrededor del marco de la puerta y el revestimiento de la pared lateral (ver Fig. 3) están ubicadas en la entrada del compartimiento de pasajeros de la carrocería del automóvil, las soldaduras de filete entre el drenaje de la pared del extremo y el revestimiento de la pared del extremo (ver Fig. 4) y las soldaduras superpuestas entre el borde del extremo y el revestimiento de la pared lateral (ver Fig. 5).
Son visibles para los pasajeros en el andén. Tienen altos requisitos para la estética de la soldadura.
La soldadura por arco manual se utiliza para formar soldaduras antiestéticas, como la soldadura de longitud completa.
Una gran entrada de calor de soldadura provocará la deformación de la superficie exterior, pero para garantizar que el vehículo no se corroa durante mucho tiempo y satisfaga las necesidades estructurales, el esquema convencional es soldadura por arco de argón + tratamiento de unión, mientras que la soldadura por arco de argón es pescado. escala, la posición de la soldadura es desigual, la junta de soldadura es cóncava o convexa, fea y la operación final del tratamiento de unión del espacio de soldadura es complicada.
El espesor de la junta adhesiva es pequeño, fácil de envejecer y caerse y el costo de mantenimiento es alto.
Fig.3 Superposición del marco de la puerta y la pared lateral
Fig. 4 Conexión de esquina entre el drenaje de la pared final y el revestimiento
Fig. 5 Superposición del borde final y la piel.
Para las soldaduras en las posiciones anteriores, generalmente, el espacio en la junta soldada se puede controlar dentro de 0,1 mm.
La soldadura láser portátil puede reemplazar completamente la soldadura por arco de argón + pegado, reducir significativamente los costos de fabricación y mejorar la eficiencia.
Las soldaduras son rectas y uniformes después de soldar sin esmerilar, lo que puede mejorar la satisfacción del cliente.
4.2 Perspectiva de aplicación de la soldadura por grandes deformaciones.
La soldadura por solape entre el diafragma y la viga doblada sobre la cubierta superior y la soldadura en ángulo entre el diafragma y la placa inferior (ver Figura 6) tienen aproximadamente 3 m de largo.
Cuando se utiliza soldadura por arco manual, el aporte de calor es grande.
Incluso si se utiliza soldadura por salto seccional, la deformación después de la soldadura sigue siendo grande.
La deformación en la placa inferior es de más de 5 mm y la deformación en el diafragma es de más de 10 mm, lo que requiere mucha mano de obra y recursos materiales para su ajuste y reparación. Se utiliza soldadura láser portátil.
La entrada de calor de soldadura se reduce considerablemente y la velocidad de soldadura se puede aumentar más de tres veces, lo que puede reducir en gran medida el ajuste y la corrección de forma posteriores.
Al mismo tiempo, la formación de soldadura es hermosa y hay pocos defectos en las uniones, lo que puede reducir el adelgazamiento de las uniones, para reducir costos y mejorar la eficiencia.
Fig. 6 Conexión del diafragma encima de la cubierta superior
5. Conclusión
En la actualidad, se adopta gradualmente tecnología avanzada de soldadura láser para las carrocerías de acero inoxidable de los vagones de ferrocarril y se mejoran gradualmente los estándares técnicos correspondientes.
La resistencia a la fatiga de las juntas y la resistencia mecánica de la soldadura láser son mejores que las de la soldadura por arco tradicional. En la fabricación de carrocerías ligeras de acero inoxidable, la soldadura láser portátil tiene una mayor flexibilidad y una gama más amplia de aplicaciones.
Con el progreso continuo de esta tecnología y la reducción continua de los costos de los equipos, el uso de soldadura láser portátil puede reducir costos, mejorar la eficiencia y mejorar la satisfacción del cliente.
Se puede predecir que la soldadura por arco manual será reemplazada gradualmente en las carrocerías de acero inoxidable en el futuro.
