新型激光焊接解決方案 解決電機(jī)定子焊接難題

何為硅鋼？含硅1.0～4.5%，含碳量小于0.08%的硅合金鋼叫做硅鋼，又名電工鋼，具有導(dǎo)磁率高、矯頑力低、電阻系數(shù)大等特性，磁滯損失和渦流損失非常小，是電力、電器工業(yè)不可缺少的重要軟磁合金，廣泛應(yīng)用于制造發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)、變壓器、互感器等設(shè)備，尤其在電力工業(yè)、軌道交通、電器工業(yè)、新能源汽車等新興產(chǎn)業(yè)中發(fā)揮著十分重要的作用。硅鋼以鐵芯損耗(簡(jiǎn)稱：鐵損)和磁感應(yīng)強(qiáng)度(簡(jiǎn)稱:磁感)作為產(chǎn)品磁性保證值。鐵損低可節(jié)省大量電能，延長(zhǎng)電機(jī)和變壓器工作運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間和簡(jiǎn)化冷卻系統(tǒng)。在實(shí)際電機(jī)制造時(shí)，為滿足沖剪加工需要，還需要具備一定的塑性。因此，為了提高磁感性能，降低磁滯損耗，還要求其有害雜質(zhì)含量越低越好，且板型平整，表面質(zhì)量好。關(guān)于電機(jī)定子及其焊接難點(diǎn)電機(jī)的結(jié)構(gòu)由定子和轉(zhuǎn)子兩大部分組成。運(yùn)行時(shí)靜止不動(dòng)的部分稱為定子，主要作用是產(chǎn)生磁場(chǎng)。運(yùn)行時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)的部分則稱為轉(zhuǎn)子，主要作用是產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩和感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。電機(jī)定子由導(dǎo)磁的定子鐵心、導(dǎo)電的電樞繞組及固定鐵心和繞組用的一些零部件、絕緣材料、引出部分等組成，如機(jī)殼、絕緣片、槽楔、引出線及環(huán)氧樹(shù)脂等，其中，電機(jī)定子主要是由0.5mm厚的硅鋼片一層一層疊加而組成，因此需要通過(guò)焊接，將硅鋼片連接起來(lái)。電機(jī)定子焊接難點(diǎn)①

材料表面有絕緣層，焊接時(shí)產(chǎn)生的雜質(zhì)，導(dǎo)致焊縫脆化；②

材料表面有模具上帶出的油污，導(dǎo)致焊縫脆化；③

焊接后變形量大，導(dǎo)致內(nèi)應(yīng)力很大；④

焊縫截面形狀影響大，不同截面形狀導(dǎo)致應(yīng)力集中的程度不一樣；⑤

焊縫內(nèi)部氣泡多，影響焊接強(qiáng)度；⑥

焊接時(shí)壓力的大小影響內(nèi)應(yīng)力。以上難點(diǎn)將導(dǎo)致：產(chǎn)生裂紋、焊縫凸起、焊縫鼓包。電機(jī)定子焊接工藝先后采用過(guò)焊條電弧焊、CO2氣體保護(hù)焊、氬弧焊、激光焊等。其中，手工電弧焊電弧熱量小焊縫熱影響區(qū)大、焊縫不光滑且無(wú)法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、效率低，很少采用。而鎢極氬弧焊盡管具備弧長(zhǎng)穩(wěn)定、電弧彈性好、不加填充金屬、焊接參數(shù)容易控制等優(yōu)勢(shì)，但由于硅鋼片的含硅量高，因此可焊性極差，焊接后容易開(kāi)裂，焊接難度大。相較而言，具備能量集中、密度高、加熱效率高、速度快等優(yōu)勢(shì)的激光焊接應(yīng)用到電機(jī)定子焊接上，能有效提高生產(chǎn)率，同時(shí)，還能改善生產(chǎn)環(huán)境的衛(wèi)生安全條件，根除氬弧焊時(shí)的強(qiáng)弧光和臭氧及其它不良氧化物對(duì)人身的危害。除此之外，還可以采用計(jì)算機(jī)控制雙機(jī)或四機(jī)或單機(jī)多頭輸出激光束，分置于定子外圓壁周圍，這樣定子緊定所需的焊縫數(shù)，焊機(jī)運(yùn)行一次或兩次即可完成，大幅減少變形量的同時(shí)，節(jié)省加工時(shí)間。UW新型激光焊接焊接工藝目前，激光焊接在電機(jī)定子上的焊接方式主要分為以下三大類：從上表可看出，盡管普通出射頭焊接、擺動(dòng)頭焊接及復(fù)合焊焊接在各自應(yīng)用領(lǐng)域均表現(xiàn)不俗，但用在硅鋼電機(jī)定子焊接上也有其局限性。聯(lián)贏激光工藝研發(fā)中心針對(duì)硅鋼電機(jī)在各行業(yè)的應(yīng)用、電機(jī)激光焊接工藝及配套焊接頭升級(jí)研究，在大量實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證中，綜合考慮?各方面的因素，總結(jié)出一套應(yīng)用聯(lián)贏激光自主研發(fā)SFH出射頭的行業(yè)最優(yōu)電機(jī)定子激光焊接解決方案。穩(wěn)定高效高質(zhì)量①四個(gè)出射頭同時(shí)焊接四面，提高焊接效率；②

焊接速度10~15mm/s，高于市場(chǎng)現(xiàn)有效率；良品率可達(dá)100%①預(yù)熱除污，清除油污與絕緣層減少雜質(zhì)的影響；②淬火細(xì)化晶粒，焊縫截面平整，應(yīng)力分散，基本無(wú)氣泡，結(jié)合強(qiáng)度高，不易產(chǎn)生裂紋；③緩冷改善氣孔，增加焊接焊縫強(qiáng)度，改善產(chǎn)品外觀；④配合合適的焊接參數(shù)，優(yōu)化焊接截面形狀，降低焊接內(nèi)應(yīng)力；⑤焊接產(chǎn)生的煙塵與飛濺少；⑥

焊縫表面平整，均勻光滑；⑦

采取特有的鏡片保護(hù)措施，減少保護(hù)鏡片的污染，降低維護(hù)成本。激光焊接技術(shù)