对轻量化结构焊接工艺的要求

  通常从外观无法识别出某物件是否采用了轻量化结构，只有将一
个结构设计的性能潜力与其总重量联系起来才能推断出来。汽车起
重机是一个典型的例子，建造高柔性移动重型吊车基本反映出了其
性能。最初，这种车会唤醒人们对传统重型机械制造的印象。只有
看到这种车辆结构的细节才会发现轻量化结构的特性，例如升降高
度可达190 m的伸缩悬臂的薄壁结构。几乎所有的承载结构以及伸
缩悬臂元件都采用传统焊接工艺来进行连接，其中金属?；て搴?br>因其灵活性而被使用得最为广泛。
  在此，人们对工艺的真正要求并不是要推动与特定轻量化结构
要求相匹配的焊接工艺技术开发，更多的是根据几乎唯一使用的可
焊接高强度和超高强度钢的具体要求来调节焊接条件和冷却条件。
传统机械制造中在焊接结构设计上占主要地位的一直是可简单加工
的钢材(屈服点最大约355 MPa)，而在轻量化结构中大量使用的是
屈服点可达1 100 MPa的细晶粒结构钢。由于在不限制可焊接性的
情况下只能通过差异非常大的热处理实现这种强度，因此在焊接时
肯定会有强度损失较大的危险。出于以上原因，精确调节和控制焊
接条件(预热温度、焊接参数、延展能量、焊接材料)具有十分重要
的意义。
  另一方面，在诸如汽车轻量化结构这样的应用领域内，选择合
适的焊接工艺时将连接技术与传统重型机械制造的要求区分开来也
是十分重要的。最重要的区分特征是要控制厚度在1 mm以下板材的
厚度。在此，传统焊接工艺一般情况下会与其工艺所限的性能下限
发生冲突，从而使该过程变得不稳定或者很难被操控且难以获得始
终如一的质量。应用中所使用的加强材料会因其物理特性(例如导
电和传热能力高以及收缩倾向增强)而在焊接技术方面很难被控制
。尤其是通过熔焊工艺很难完成的不同材料的连接成为越来越频繁
出现的任务。

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