[发明专利]一种汽车管件的接头增塑方法及装置

说明书

本发明提供一种汽车管件的接头增塑方法及装置，其中，该方法包括：步骤一：通过卷管机构，将薄板以冷加工辊压方式分步卷曲成直筒，以形成待焊管件；步骤二：利用双激光束从所述待焊管件对接处上方垂直照射，实施焊接‑熔凝工艺；前激光束用于焊接管件，后激光束用于实施对焊缝的熔凝处理，最终形成焊接‑熔凝管件；所述双激光束与待焊管件缝隙在同一竖直面上。本发明方法不仅增加了管件接头的塑性，解决由焊接管件到异型管件加工的焊缝开裂问题，而且提供的装置具有对待焊管件校圆的功能。

技术领域

本发明涉及金属材料加工技术领域，尤其涉及一种汽车管件的接头增塑方法及装置。

背景技术

汽车排气系统是从靠近发动机一侧开始，由排气岐管、前部管、柔性管、催化转换器、前消声器、中部管、主消声器和尾管等构成。排气系统的高温端如岐管和前管所处环境温度高达750~900℃，甚至局部可达到950℃，对材料性能要求极高。

铁素体不锈钢一般不含镍，具有导热系数大，膨胀系数小、抗氧化性好、抗应力腐蚀优良等特点，多用于制造耐大气、水蒸气、水及氧化性酸腐蚀的零部件，也是汽车管路系统制造的优良材料。但焊接制管易出现接头塑性差及焊趾处应力集中、热影响区晶粒粗大现象，在焊接管件的旋压成型、内高压成形及胀管等加工时焊缝开裂，严重制约了焊接管件的深加工成型，接头增塑成为了焊接制管及其再加工时亟待解决的关键技术。

管件常用焊接方法有电弧焊、氩弧焊（TIG）和激光焊接。采用TIG焊接薄壁不锈钢管件，在生产中常出现焊缝及其热影响区宽度过大、焊缝过烧、焊接变形大、接头强度低等问题，阻碍了焊接管件后续深加工产品的制造，降低了产品质量。导致异型管件制造时焊缝或其热影响区开裂，成品率极低。在扩口（胀管）、压扁、弯管、旋压成型时等深加工时焊缝或其热影响区开裂，这些问题已成为高品质异型管件产品开发的技术瓶颈。若采用电弧焊接制管，其自动化程度和生产效率均较低，更重要的是所用焊接材料致使焊接管件增重，与汽车轻量化的理念背道而驰。汽车产品的发展趋势强烈要求排气系统使用新材料、优化结构设计、更新焊接技术和成型技术，以满足汽车工业的高速发展需求。

全球领先的汽车排气系统制造企业已将激光焊接技术应用于排气系统，可以消除卷边焊缝和焊接点，降低激光焊接不锈钢管件在冷成型时的废品率。2000年后，北美Eberspaecher公司为改善生产效率和TIG焊接系统焊接转化器端部质量问题，新建一条催化转换器生产线，装配一台激光焊接短管材生产单元，生产效率提高了3倍，焊接管件端部质量更高，扩管时具有优良的抗断裂性能。

然而，尽管激光焊接技术在汽车排气系统制造中广泛应用，能够显著提高产品性能、可靠性和生产效率，但是，由于焊接管件的焊缝塑性差已成为高端异型管件产品制造面临的新技术瓶颈，从而使得目前的激光焊接技术并不能满足高端异型管件产品系列的开发需求。因此，亟需一种激光焊接制管的接头增塑方法以改善管件焊缝塑性，以满足高端异型管件制造对焊缝塑性的需求、实现产品结构调整和创新、形成多元化产品型谱体系。

通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：

现有技术中的焊接管件的焊缝塑性差，在采用旋压成型、内高压成形等方法制造异型管件产品时焊缝容易开裂，存在生产效率较低、产品合格率低等缺点。

解决以上问题及缺陷的难度为：

探索能显著提高管件接头塑性的有效方法。

解决以上问题及缺陷的意义为：

提高异型管件产品制造的质量和效率，大幅提高产品合格率，加快高端异型管件产品开发和应用。

发明内容

本发明的目的在于解决上述现有技术存在的缺陷，提供一种汽车管件双激光束“焊接-熔凝”的接头增塑方法及装置。

一种汽车管件的接头增塑方法，包括以下步骤：

步骤一：通过卷管机构，将薄板以冷加工辊压方式分步卷曲成直筒，以形成待焊管件；