輕量化結(jié)構(gòu)焊接工藝金相分析圖像顯微鏡
對輕量化結(jié)構(gòu)焊接工藝的要求
通常從外觀無法識別出某物件是否采用了輕量化結(jié)構(gòu)，只有將一
個結(jié)構(gòu)設(shè)計的性能潛力與其總重量聯(lián)系起來才能推斷出來。汽車起
重機(jī)是一個典型的例子，建造高柔性移動重型吊車基本反映出了其
性能。較初，這種車會喚醒人們對傳統(tǒng)重型機(jī)械制造的印象。只有
看到這種車輛結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)才會發(fā)現(xiàn)輕量化結(jié)構(gòu)的特性，例如升降高
度可達(dá)190 m的伸縮懸臂的薄壁結(jié)構(gòu)。幾乎所有的承載結(jié)構(gòu)以及伸
縮懸臂元件都采用傳統(tǒng)焊接工藝來進(jìn)行連接，其中金屬保護(hù)氣體焊
因其靈活性而被使用得較為廣泛。
在此，人們對工藝的真正要求并不是要推動與特定輕量化結(jié)構(gòu)
要求相匹配的焊接工藝技術(shù)開發(fā)，更多的是根據(jù)幾乎唯一使用的可
焊接高強(qiáng)度和超高強(qiáng)度鋼的具體要求來調(diào)節(jié)焊接條件和冷卻條件。
傳統(tǒng)機(jī)械制造中在焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計上占主要地位的一直是可簡單加工
的鋼材(屈服點較大約355 MPa)，而在輕量化結(jié)構(gòu)中大量使用的是
屈服點可達(dá)1 100 MPa的細(xì)晶粒結(jié)構(gòu)鋼。由于在不限制可焊接性的
情況下只能通過差異非常大的熱處理實現(xiàn)這種強(qiáng)度，因此在焊接時
肯定會有強(qiáng)度損失較大的危險。出于以上原因，精確調(diào)節(jié)和控制焊
接條件(預(yù)熱溫度、焊接參數(shù)、延展能量、焊接材料)具有十分重要
的意義。
另一方面，在諸如汽車輕量化結(jié)構(gòu)這樣的應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi)，選擇合
適的焊接工藝時將連接技術(shù)與傳統(tǒng)重型機(jī)械制造的要求區(qū)分開來也
是十分重要的。較重要的區(qū)分特征是要控制厚度在1 mm以下板材的
厚度。在此，傳統(tǒng)焊接工藝一般情況下會與其工藝所限的性能下限
發(fā)生沖突，從而使該過程變得不穩(wěn)定或者很難被操控且難以獲得始
終如一的質(zhì)量。應(yīng)用中所使用的加強(qiáng)材料會因其物理特性(例如導(dǎo)
電和傳熱能力高以及收縮傾向增強(qiáng))而在焊接技術(shù)方面很難被控制
。尤其是通過熔焊工藝很難完成的不同材料的連接成為越來越頻繁
出現(xiàn)的任務(wù)。
