最近幾年，因?yàn)槿藗儗?duì)環(huán)境問(wèn)題越來(lái)越注重，在進(jìn)步燃料功率方面，轎車(chē)制作商遭到的壓力日益增長(zhǎng)。愈加嚴(yán)厲、束縛性更強(qiáng)的法規(guī)給工業(yè)出產(chǎn)和資料加工帶來(lái)了技能上的挑戰(zhàn)。在這些趨勢(shì)中包含了下降廢氣的排放，車(chē)身更輕，以及延伸零件的運(yùn)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(lái)了共同的機(jī)會(huì)。詳細(xì)來(lái)說(shuō)，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(diǎn)，而且滿意強(qiáng)度要求。此外，車(chē)身的空間局限性更強(qiáng)調(diào)了可成形性的重要性。典型的運(yùn)用包含了排氣管、燃料管、噴油嘴和其他組件。

在出產(chǎn)不銹鋼管時(shí)，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(gè)焊縫很大程度上影響了零件的可成形性。因而，若要得到能夠滿意制作業(yè)界嚴(yán)厲的測(cè)驗(yàn)要求的焊接外形，挑選適宜的焊接技能就極為重要。無(wú)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(yùn)用。

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)備是相互獨(dú)立的。此外，兩種辦法都能運(yùn)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匯聚焊接流。

在這兩種狀況下，鋼帶被切開(kāi)并整理后，被卷起，然后送到焊接點(diǎn)。另外，對(duì)在加熱進(jìn)程中運(yùn)用的感應(yīng)線圈進(jìn)行冷卻運(yùn)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，以避免在焊接區(qū)域發(fā)生多孔性；可是，運(yùn)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(lái)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(shì)之一是，它能夠?qū)︿摴苓M(jìn)行高速加工?？墒?，在大部分固相鍛接中存在的典型狀況是，高頻焊接的接點(diǎn)若運(yùn)用傳統(tǒng)非破壞性技能（NDT）不容易進(jìn)行牢靠的測(cè)驗(yàn)。焊接裂縫或許在低強(qiáng)度連接處的平薄區(qū)域呈現(xiàn)，這種裂縫運(yùn)用傳統(tǒng)辦法無(wú)法檢測(cè)出來(lái)，因而在一些高要求的轎車(chē)運(yùn)用中或許缺少牢靠性。

傳統(tǒng)上來(lái)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(gè)非耗費(fèi)性的鎢電極之間發(fā)生了一個(gè)電焊弧。一同，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(gè)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(shì)在于可重復(fù)性，焊接進(jìn)程無(wú)濺起物，而且消除了多孔性。GTAW被認(rèn)為是一個(gè)電傳導(dǎo)的進(jìn)程，所以，相對(duì)來(lái)說(shuō)，進(jìn)程比較緩慢。

近年來(lái)，GTAW焊接電源，又稱(chēng)為高速開(kāi)關(guān)，使得電弧脈沖超越10,000Hz。鋼管加工廠的客戶(hù)最先獲益于這一新技能，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(lái)的具有代表性的改善特性還包含：爆炸強(qiáng)度被進(jìn)步，焊接線速度更快，廢品削減。

鋼管出產(chǎn)廠的客戶(hù)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(duì)較慢。

在一切的鋼管焊接運(yùn)用中，鋼帶的邊際被熔化，當(dāng)運(yùn)用夾緊支架把鋼管邊際揉捏到一一同，邊際發(fā)生凝固?？墒牵瑢?duì)激光焊接來(lái)說(shuō)，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(gè)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(wú)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(lái)了更高功率的穿透，這又削減了晶粒成長(zhǎng)，帶來(lái)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)。

一般來(lái)說(shuō)，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(lái)更好的金相特性，這就帶來(lái)了更高的爆炸強(qiáng)度和更高的可成形性。當(dāng)與高頻焊接比較時(shí)，激光加工資料進(jìn)程不發(fā)生氧化，這就使得廢品率更低，可成形性更高。

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(guò)減小焊接寬度來(lái)進(jìn)步可成形性，一同完成更高的速度。在挑選最適宜的激光時(shí)，人們不能只考慮光束質(zhì)量，還有必要考慮軋管機(jī)的準(zhǔn)確性。此外，軋管機(jī)在尺度上的差錯(cuò)起作用曾經(jīng)還有必要先考慮減小光斑時(shí)遭到的約束。

在鋼管焊接中特有的尺度上的問(wèn)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(shuō)，是焊接卷）上的接縫。一旦鋼帶經(jīng)過(guò)成形加工預(yù)備進(jìn)行焊接時(shí)，焊縫的特徵包含了：鋼帶空隙、嚴(yán)峻/細(xì)微的焊接錯(cuò)位、焊縫中線的改變?？障稕Q議了要用多少資料來(lái)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(guò)剩。另一方面，嚴(yán)峻或許細(xì)微的焊接錯(cuò)位會(huì)導(dǎo)致焊接外形不佳。

此外，經(jīng)過(guò)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，額定的作業(yè)能夠去除一些嚴(yán)峻/細(xì)微的焊接缺點(diǎn)，可是或許無(wú)法悉數(shù)鏟除。當(dāng)然，咱們期望完成零缺點(diǎn)。一般來(lái)說(shuō)，經(jīng)歷法則是焊接缺點(diǎn)不要超越資料厚度的百分之五。超越這個(gè)數(shù)值，將影響焊接產(chǎn)品的強(qiáng)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(lái)說(shuō)是很重要的。跟著轎車(chē)巿場(chǎng)對(duì)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(guò)來(lái)，這就促進(jìn)激光技能的開(kāi)展，即進(jìn)步光束質(zhì)量以減小光斑尺度。跟著光斑尺度不斷變小，咱們需求更多的注重于掃描接縫中線時(shí)的準(zhǔn)確度。一般來(lái)說(shuō)，鋼管制作商會(huì)盡或許的減小這個(gè)誤差，可是實(shí)際上，要到達(dá)0.2mm(0.008英寸)的誤差是很困難的。

這帶來(lái)了運(yùn)用焊縫盯梢體系的需求。最遍及的兩種盯梢技能是機(jī)械掃描和激光掃描。一方面，機(jī)械體系運(yùn)用了探針來(lái)觸摸焊接池的接縫上游，它們會(huì)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(lái)說(shuō)是不行準(zhǔn)確的。

另一方面，激光焊縫盯梢能夠完成所需求的準(zhǔn)確度。一般來(lái)講，激光光線或許激光光點(diǎn)被投射在焊縫表面，得到的圖像被反應(yīng)到CMOS攝像機(jī)，該攝像機(jī)經(jīng)過(guò)算法來(lái)斷定焊縫、過(guò)錯(cuò)接合和空隙的方位。

雖然成像速度是很重要的，可是在供給必要的閉環(huán)操控以直接在接縫上移動(dòng)激光聚焦頭時(shí)，激光焊縫盯梢器有必要有滿足快的操控器來(lái)準(zhǔn)確編譯焊縫的方位。因而，焊縫盯梢的準(zhǔn)確性很重要，而呼應(yīng)時(shí)刻也相同重要。

總的來(lái)說(shuō)，焊縫盯梢技能現(xiàn)已得到充分開(kāi)展，也能夠答應(yīng)鋼管制作廠使用更高質(zhì)量的激光束，來(lái)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，一同保持或許進(jìn)步焊接速度。激光體系，如分散冷卻板條激光器，現(xiàn)已進(jìn)步了光束質(zhì)量，經(jīng)過(guò)下降焊接寬度進(jìn)一步進(jìn)步可成形性。這項(xiàng)開(kāi)展導(dǎo)致了鋼管廠中更嚴(yán)厲的尺度操控和激光焊縫盯梢的必要性。

這樣，不銹鋼管廠焊接進(jìn)程的成功有賴(lài)于一切單個(gè)技能的整合，所以有必要把它當(dāng)成一個(gè)完整體系來(lái)對(duì)待。