最近幾年，由于人們對環(huán)境問題越來越注重，在前進(jìn)燃料功率方面，轎車制作商遭到的壓力日益增長。愈加嚴(yán)厲、束縛性更強的法規(guī)給工業(yè)出產(chǎn)和資料加工帶來了技能上的應(yīng)戰(zhàn)。在這些趨勢中包含了下降廢氣的排放，車身更輕，以及延伸零件的運用壽命。
資料加工方面的前進(jìn)為不銹鋼管出產(chǎn)領(lǐng)域帶來了共同的機會。詳細(xì)來說，人們要求出產(chǎn)商出產(chǎn)這樣的零件，它們有必要有更輕的分量，可是仍有必要有防腐蝕特點，而且滿意強度要求。此外，車身的空間局限性更強調(diào)了可成形性的重要性。典型的運用包含了排氣管、燃料管、噴油嘴和其他組件。
不銹鋼管時，先成形扁平的鋼帶，隨后使得其外構(gòu)成為圓管狀。一旦成形后，管子的接縫有必要被焊接到一同。這個焊縫很大程度上影響了零件的可成形性。因而，若要得到可以滿意制作業(yè)界嚴(yán)厲的測驗要求的焊接外形，挑選適宜的焊接技能就極為重要。無庸置疑，鎢極氣體維護(hù)電弧焊（GTAW）、高頻（HF）焊，以及激光焊接現(xiàn)已在不銹鋼管的制作中各自得到了運用。在出產(chǎn)
激光焊接
在一切的鋼管焊接運用中，鋼帶的邊際被熔化，當(dāng)運用夾緊支架把鋼管邊際揉捏到一一起，邊際發(fā)作凝結(jié)?？墒?，對激光焊接來說，特有的性質(zhì)是它具有高能量的光束密度。激光光束不只熔化了資料的表層，還發(fā)生了一個匙孔，以致焊縫外形很窄。
功率密度低于1 MW/cm2的話，如GTAW技能，就發(fā)生不了滿足的能量密度以發(fā)生匙孔。這樣，無匙孔的工藝得到的焊接外形寬且淺。激光焊接的高精度帶來了更高功率的穿透，這又減少了晶粒成長，帶來更好的金相質(zhì)量；另一方面，GTAW更高的熱能輸入與較慢的冷卻進(jìn)程導(dǎo)致了粗糙的焊接結(jié)構(gòu)。
通常來說，人們認(rèn)為激光焊接進(jìn)程比GTAW快，它們有相同的廢品率，而前者帶來更好的金相特性，這就帶來了更高的爆炸強度和更高的可成形性。當(dāng)與高頻焊接比較時，激光加工資料進(jìn)程不發(fā)作氧化，這就使得廢品率更低，可成形性更高。
光斑尺度的影響
在不銹鋼管廠的焊接中，焊接深度是由鋼管的厚度決議的。這樣，出產(chǎn)方針就是經(jīng)過減小焊接寬度來前進(jìn)可成形性，一起完結(jié)更高的速度。在挑選最適宜的激光時，人們不能只考慮光束質(zhì)量，還有必要考慮軋管機的準(zhǔn)確性。此外，軋管機在尺度上的差錯起作用曾經(jīng)還有必要先考慮減小光斑時遭到的約束。
在鋼管焊接中特有的尺度上的問題許多，可是，影響焊接的首要因素是，在焊接盒（更詳細(xì)的說，是焊接卷）上的接縫。一旦鋼帶經(jīng)過成形加工預(yù)備進(jìn)行焊接時，焊縫的特徵包含了：鋼帶空隙、嚴(yán)峻/細(xì)微的焊接錯位、焊縫中線的改變?？障稕Q議了要用多少資料來構(gòu)成焊池。壓力太大將導(dǎo)致鋼管頂部或許內(nèi)徑資料過剩。另一方面，嚴(yán)峻或許細(xì)微的焊接錯位會導(dǎo)致焊接外形欠安。
此外，經(jīng)過焊接盒之后，鋼管將被進(jìn)一步修整。這包含了尺度調(diào)整和形狀（外形）上的調(diào)整。另一方面，額定的工作可以去除一些嚴(yán)峻/細(xì)微的焊接缺點，可是可能無法悉數(shù)鏟除。當(dāng)然，我們期望完結(jié)零缺點。一般來說，經(jīng)歷法則是焊接缺點不要超越資料厚度的百分之五。超越這個數(shù)值，將影響焊接產(chǎn)品的強度。
最終，焊接中線的存在關(guān)于高質(zhì)量不銹鋼管的出產(chǎn)來說是很重要的。跟著轎車巿場對可成形性的日益注重，與之直接相關(guān)的就是需求更小的熱影響區(qū)（HAZ），而且減小焊接外形。反過來，這就促進(jìn)激光技能的開展，即前進(jìn)光束質(zhì)量以減小光斑尺度。跟著光斑尺度不斷變小，我們需求更多的注重于掃描接縫中線時的準(zhǔn)確度。一般來說，鋼管制作商會盡可能的減小這個誤差，可是實際上，要達(dá)到0.2mm(0.008英寸)的誤差是很困難的。
這帶來了運用焊縫盯梢體系的需求。最遍及的兩種盯梢技能是機械掃描和激光掃描。一方面，機械體系運用了探針來觸摸焊接池的接縫上游，它們會沾灰，磨損和振蕩。這些體系的準(zhǔn)確度是0.25mm(0.01英寸)，這關(guān)于高光束質(zhì)量的激光焊接來說是不行準(zhǔn)確的。
另一方面，激光焊縫盯梢可以完結(jié)所需求的準(zhǔn)確度。一般來講，激光光線或許激光光點被投射在焊縫外表，得到的圖像被反應(yīng)到CMOS攝像機，該攝像機經(jīng)過算法來斷定焊縫、過錯接合和空隙的方位。
盡管成像速度是很重要的，可是在供給必要的閉環(huán)控制以直接在接縫上移動激光聚焦頭時，激光焊縫盯梢器有必要有滿足快的控制器來準(zhǔn)確編譯焊縫的方位。因而，焊縫盯梢的準(zhǔn)確性很重要，而響應(yīng)時刻也相同重要。
總的來說，焊縫盯梢技能現(xiàn)已得到充分開展，也可以答應(yīng)鋼管制作廠運用更高質(zhì)量的激光束，來出產(chǎn)可成形性更好的不銹鋼管。
因而，激光焊接找到了用武之地，它被用于下降焊接的多孔性，減小焊接外形，一起堅持或許前進(jìn)焊接速度。激光體系，如分散冷卻板條激光器，現(xiàn)已前進(jìn)了光束質(zhì)量，經(jīng)過下降焊接寬度進(jìn)一步前進(jìn)可成形性。這項開展導(dǎo)致了鋼管廠中更嚴(yán)厲的尺度控制和激光焊縫盯梢的必要性。
高頻感應(yīng)焊
在高頻觸摸焊和高頻感應(yīng)焊中，供給電流的設(shè)備和供給揉捏力的設(shè)備是彼此獨立的。此外，兩種辦法都能運用磁棒，它是軟磁性元件，被置于管體內(nèi)部，它有助于在鋼帶邊際會聚焊接流。
在這兩種情況下，鋼帶被切割并整理后，被卷起，然后送到焊接點。另外，對在加熱進(jìn)程中運用的感應(yīng)線圈進(jìn)行冷卻運用了冷卻劑。最終，一些冷卻劑將被用于揉捏進(jìn)程。這兒，在揉捏滑輪上作用了很大的力，以防止在焊接區(qū)域發(fā)生多孔性；可是，運用了更大的揉捏力將導(dǎo)致毛刺（或許焊珠）增多。因而，特別規(guī)劃的刀具被用來鏟除管子內(nèi)部和外部的毛刺。
高頻焊接進(jìn)程的首要優(yōu)勢之一是，它可以對鋼管進(jìn)行高速加工?？墒牵诖蟛糠止滔噱懡又写嬖诘牡湫颓闆r是，高頻焊接的接點若運用傳統(tǒng)非破壞性技能（NDT）不容易進(jìn)行牢靠的測驗。焊接裂縫可能在低強度銜接處的平薄區(qū)域呈現(xiàn)，這種裂縫運用傳統(tǒng)辦法無法檢測出來，因而在一些高要求的轎車運用中可能缺少牢靠性。
鎢極氣體維護(hù)電弧焊（GTAW）
傳統(tǒng)上來看，鋼管出產(chǎn)廠挑選將鎢極氣體維護(hù)電弧焊（GTAW）完結(jié)焊接進(jìn)程。GTAW在兩個非耗費性的鎢電極之間發(fā)生了一個電焊弧。一起，從噴槍中導(dǎo)入慵懶維護(hù)氣體，以屏蔽電極、發(fā)生電離化的等離子體流，以及維護(hù)熔化的焊池。這是一個現(xiàn)已確立了的，并已被人們理解了的進(jìn)程，它將可重復(fù)完結(jié)高質(zhì)量的焊接進(jìn)程。
這一工藝的優(yōu)勢在于可重復(fù)性，焊接進(jìn)程無濺起物，而且消除了多孔性。GTAW被認(rèn)為是一個電傳導(dǎo)的進(jìn)程，所以，相對來說，進(jìn)程比較緩慢。
高頻電弧脈沖
近年來，GTAW焊接電源，又稱為高速開關(guān)，使得電弧脈沖超越10,000Hz。鋼管加工廠的客戶最早獲益于這一新技能，高頻電弧脈沖導(dǎo)致了電弧向下的壓力與傳統(tǒng)GTAW比較大了五倍。所帶來的具有代表性的改善特性還包含：爆炸強度被前進(jìn)，焊接線速度更快，廢品減少。
鋼管出產(chǎn)廠的客戶很快發(fā)現(xiàn)，此焊接工藝得到的焊接外形需求減小。此外，焊接速度仍是相對較慢。
這樣，不銹鋼管廠焊接進(jìn)程的成功有賴于一切單個技能的整合，所以有必要把它當(dāng)成一個完好體系來對待。