不锈钢材料具备抵抗腐蚀能力、力学强度高等优点,大范围的应用于电子、五金等行业[1-4],不锈钢材料作为电池的外壳使用愈来愈普遍。为了节约生产所带来的成本,一般将不锈钢板材通过焊接的方式组成密封的结构。随着电池封装工艺的发展,使用的不锈钢材料越来越薄,目前部分电子科技类产品用的电池壳体厚度约0.1 mm,这对超薄材料的焊接提出了挑战[5-9]。
[2] 范阳阳,孙清洁,杨春利,等.基于超声振动的304不锈钢 TIG焊接[J].焊接学报,2009,30(2):91-94.
[3] 韩月娇,韩靖,张雪梅,等.304不锈钢表面纳米化层的组织和性能[J].功能材料,2016,47(8):8084-8088.
[4] 白建雄,陈先朝,王江南,等.304不锈钢壳变薄拉深的组织架构与性能[J].锻压技术,2016(1):32-37.
提高实验室检验人员的素养。在提升食品检验人员质量意识的同时,需要重点提高检验人员的专业素养,确保食品实验室的质量安全。食品实验室检验人员要进行自主学习,食品实验室也要积极开展培训活动,组织检验人员参与食品安全质量管理相关联的内容的培训,确保检验人能应用先进的技术和软件进行食品实验室的检测工作,切实提升食品实验室的质量管理水平。
[15] 董昌慧,李益兵.工艺参数对铝合金微波模块YAG激光密封焊接质量的影响[J].热加工工艺,2016(23):210-212.
[16] 蒋晓敏.薄壁圆管激光密封焊接设备的设计[J].焊接,2018(2):58-61.
文中采用70 W纳秒激光器对0.1 mm厚度的不锈钢进行密封焊接研究,满足材料密封性的要求,为实际工程应用提供有价值的参考。
采用平均功率为70 W的纳秒激光器作为激光光源,激光脉冲宽度10~280 ns,频率为70~1 000 kHz,单点能量1 mJ,在高频率脉冲激光模式下,通过螺旋线的方式形成焊点,激光器外形如图1a所示,焊接轨迹如图1b所示。试验平台采用高速扫描振镜平台,最快扫描速度5 000 mm/s。
伊朗是“一带一路”国家中优质能源投资目的国。挑战与机遇并存,目前西方公司纷纷撤离伊朗,这为中国公司可以提供了千载难逢的商业契机。在此过程中,中国政府应尽快出台有效的政策和法律,切实保护好中国企业在伊朗的合法权益。
[11] 黄晶晶.汽车传感器激光焊接设备的设计[J].焊接,2018(6):62-64.
[13] 洪加桐,周建,靳安明.浅析改善氢弧焊焊缝背面成型质量的方法[J].工业,2016(2):00076-00076.
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对编号为4~6的焊接样品进行盐雾试验,盐雾试验主要的条件参数为PH值为6.5~7.2,喷雾压力0.07~0.17 MPa,试验时间48 h,试验结果为,在有氮气作为保护气的情况下,焊缝外观没有发黄发黑的现象,如图3a所示,在盐雾试验后没有生锈,是因为保护气有利于防止焊缝发生氧化,而有利于抗腐蚀性。在没有保护气的条件下,焊点外观有发黄发黑现象,如图3b所示,焊点表面氧化严重,在盐雾试验后容易生锈。
对焊后的产品做密封性测试,连续测试10个产品。具体测试方法为,对焊缝围成的密封体内充入气体,将产品放入水中,当持续通入3个大气压的气体5 min后,产品在水中不漏气则证明气密性合格。试验编号为1,2,3的样品均漏气,失效模式为焊缝处裂开,这可能是焊缝熔深不够,焊缝强度较低,在3个大气压作用下,焊缝撕裂导致漏气。试验编号为4,5,6的样品均不漏气。试验编号为7,8,9的样品均漏气,漏气的位置均为下层材料的部分区域,这可能是下层材料部分焊点击穿,导致漏气。密封性测试根据结果得出,焊缝熔深为上下两层材料的厚度时,能够保证焊缝不漏气。
对激光平均功率、焊接速度及激光频率三个参数进行正交优化试验,试验参数及抗拉强度测试结果如表2所示。对焊接强度数据来进行极差R计算,R1,R2,R3分别表示激光平均功率、焊接速度、激光频率的第一、二、三因素强度和,根据结果得出影响焊接接头强度最主要的参数是激光功率,其次是焊接速度,最次为激光频率。
将搭接焊接的产品切割开,留出长度为5 mm的焊缝,采用拉力机测试拉力,焊缝结合面积为长度乘以焊缝宽度,即5 mm×0.25 mm=0.75 mm2。用拉力值除以焊缝宽度得到焊接接头的抗拉强度。
影响纳秒激光焊接效果的工艺参数有很多,根据前期大量预试验的结果,影响焊接接头效果的主要参数为激光平均功率、焊接速度及激光频率,对这三个参数进行正交试验(所取因素水平见表1),并分析其对焊接接头的影响。
[8] 王厚勤,张秉刚,王廷,等.电子束定点焊接304不锈钢熔池流动行为数值模拟[J].焊接学报,2016,37(3):57-61.
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观察组患者接受右美托嘧啶麻醉,剂量为0.5 ug·kg-1,持续泵注10 min;对照组患者接受咪唑安定麻醉,剂量为0.05 mg·kg-1,之后给药静脉注射舒芬太尼(剂量为0.4 ug·kg-1)、丙泊酚(剂量为2 mg·kg-1)、维库溴铵(剂量为0.1 mg·kg-1),置气管导管后妥善连接麻醉剂,为患者机械通气,以丙泊酚(剂量为3~6 mg·kg-1·h-1)、顺式阿曲库胺(剂量为0.1~0.2 mg·kg-1·h-1)持续输注维持麻醉。
(1)通过优化焊接工艺参数,得到0.1 mm厚304不锈钢的密封焊接效果,密封性主要与焊缝熔深有关系,当熔深小于0.2 mm时,没办法承受压力而导致焊缝撕裂,当熔深约为0.2 mm时,全部满足密封性要求,当熔深大于0.2 mm,由于有部分焊点击穿而不足以满足密封性要求。
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(2)结合密封性及盐雾试验结果,激光平均功率60 W,焊接速度800~1 200m/s,激光频率100~300 kHz时,能满足密封性要求。在采用氮气作为保护气的情况下,能满足盐雾条件后不生锈的要求。
[1] 李成涛,赵彦芬,方可伟,等.离子渗氮马氏体不锈钢的微观组织与腐蚀行为[J].材料热处理学报,2016,37(6):210-214.
产品材料为不锈钢(牌号304),厚度0.1 mm,采用搭接焊接方式,每个螺旋线 mm,每个焊点的中心距离设置为0.2 mm,由多个焊点连接组成焊缝,焊接一个密闭的矩形(长和宽为20 mm),焊接完成后,在上层材料中间开一小孔,接入气管,测试密封性。
为进一步分析激光平均功率、焊接速度及激光频率对焊缝强度的影响,将试验样品做切片测试,沿着焊点中心附件切开,经过砂纸打磨,用腐蚀液进行腐蚀,观察焊点的熔深状态。图2a,2b,2c分别对应试验编号为1,2,3样品的切片图,从图中能够准确的看出焊缝熔深较浅(小于0.2 mm),这可能是平均功率为50 W,激光功率对材料的穿透力不够,结果导致焊缝的抗拉强度整体偏低。 图2d,2e,2f分别对应试验编号为4,5,6样品的切片图,从图中能够准确的看出焊缝刚好为材料的厚度,即焊缝熔深为0.2 mm左右时,焊缝的强度相比前面样品有明显的增加,这可能是熔合面积的增加有利益增加焊缝的抗拉强度。图2g,2h,2i分别对应试验编号为7,8,9样品的切片图,从图中能够准确的看出焊缝穿透了下层材料,焊缝熔深大于0.2 mm,焊缝抗拉强度都比较大,这可能是激光平均功率过大,导致激光穿透力逐步加强,增加了焊缝的横截面积,导致计算出来的抗拉强度增加。
传统的焊接方式均不能有效解决薄板不锈钢材料(厚度为0.1 mm)的焊接问题,如传统的氢弧焊,热量输入大、变形严重;电阻焊过程中电极与材料接触,轻易造成薄板材料变形而影响产品性能。新型的激光焊接热量输入少、焊接变形小适合精密焊接应用[10-14],随着激光技术的发展,激光焊接工艺也在不断的发展。脉冲激光密封焊是通过焊点之间的重叠组成焊缝,焊缝呈现“鱼鳞纹”,这种焊接一般要重叠率高于70%以上才可以做到密封的效果。连续激光密封焊是通过持续的激光作用形成连续的焊缝,达到密封的效果,采用这种焊接方式时,由于热量堆积多轻易造成工件变形,不足以满足薄板材料的密封焊接要求[15-16] 。