激光焊接不锈钢板变形的原因与解决办法

不锈钢板材料依靠较强耐腐蚀性能、良好成型性能等优点，大量用在航空航天、汽车配件等领域。而激光焊接又在不锈钢应用中享有特殊的地位，尤其是汽车行业，它的车身完全使用焊接工艺连接。不过受到各种因素影响，不锈钢板焊接有着容易变形、控制难度高等问题。所以，加强对不锈钢板激光焊接变形的研究意义重大。

不锈钢板激光焊接机

激光焊接一般是指使用激光能作为热源融化并连接工件的一种焊接工艺。激光焊接时，激光照射到不锈钢板表面，和板面发生作用，一部分被反射，剩下的则吸收，进入不锈钢板内部，达成焊接目标。直观的说，激光焊接就是用经光学系统聚焦后具有的高功率激光束，照射到不锈钢板表面，充分利用不锈钢板对光能吸收来进行加热等处理，最后经过冷却生成焊接接头的一种融化焊接过程。一般来说，激光焊接主要有热导焊与深熔焊两种。

影响不锈钢板焊接变形的主要因素有焊接电流、脉宽和频率。焊接电流提高，焊缝宽度也随之增加，从而出现飞溅等现象，使得焊缝表面出现氧化变形，还会有粗糙感，脉冲宽度增加，也会增加焊接接头强度，当脉冲宽度到一定程度时，不锈钢材料的表面热传导能量消耗也会增加，蒸发会使液体从熔池中溅出，使得焊点截面积变小，从而影响接头强度，焊接频率对不锈钢板焊接变形的影响和不锈钢板厚度等相关，比如0.5mm不锈钢板来看，当频率达到2Hz时，焊缝重叠率较高，而当频率达到5Hz时，焊缝灼烧严重，热影响区范围较广，从而生成变形。所以可以知道的是有效控制焊接变形是非常有必要的。

防止激光焊接变形的解决办法
为降低激光焊接变形问题，增加不锈钢板焊接质量，能从优化焊接工艺参数角度着手，具体方法下面就来介绍下这些方法。

首先是积极引进正交实验法，正交实验法是指通过正交表分析和安排多因素试验的数理统计方法。它可以通过使用较少的试验获得有效的结果，并推出最好的实施方案。另外还可以进行深入分析，从而得到更多关联信息，为具体工作提供依据。通常选择焊接电流、脉冲宽度和激光频率等作为重点考察对象，把焊接变形当作指标，从而控制在最小值，并以合理原则，把因素水平控制在合适范围内。如果对于厚度是0.5mm的不锈钢板，电流可以控制在 80-96I/A之间，频率是 2-5f/Hz之间等。

经过对厚度是0.5mm的不锈钢板试验结果来看，每列极差都是不相等，说明各要素不同水平都拥有特殊性，造成的影响也是有区别的，对激光焊接变形的影响按照先后顺序是电流、脉宽和频率，综合各类因素，激光最优焊接工艺参数要把电流控制85A，脉宽为7ms，频率为3Hz，把焊接工艺参数控制在这三个数值范围内可以保障厚度是0.5mm不锈钢板的焊接变形最小。

对于不锈钢板厚度是0.8mm的不锈钢板，在满足焊缝抗拉强度基础上确保变形最小时，应将电流、脉宽及频率等参数分别控制在124A、8ms、4Hz。而厚度是1mm的不锈钢板分别为160A、11MS、5Hz。在激光焊接过程中，焊接者把各类参数控制在合理范围内，不但可以增加不锈钢板的焊接质量与效率，还能够避免不锈钢变形，达到生产要求。