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新闻直播间 克服 疲劳
8月2日, 2016 08:30 CET SSAB World

克服 疲劳

焊接质量对钢材应用的表现有着至关重要的影响。用高强度钢制造的部件,尤应重视这个问题,因为它们需要承受更大的应力。斯德哥尔摩的研究员Thomas Stenberg博士发明了一种新方法,可以确保焊接质量。

高强度钢产品的失效和断裂,往往发生在焊缝周围。零件运动或振动时最容易疲劳,或者说磨损,因为这时焊缝与基材之间的应力更加集中。如果焊接质量不合格,最终就会出现裂纹。

SSAB知识服务中心的连接与热切割技术经理Anders Ohlsson解释,对焊接结构进行可靠的质量保证需要付出高昂的成本。因此,无法有效保证产品的焊接质量,就成为困扰当今钢铁行业的主要问题之一。

他表示:“焊接通常在生产期间进行,但要等到生产完成后,才能通过目视检查质量。因此,在焊接缺陷被发现之前,或许零件已经完成了整个生产过程。而一旦发现缺陷,零件就需要维修,或者干脆报废。”Ohlsson续指:“由于时间和成本的限制,在所有产品中往往只能抽检一小部分。所以,即使投入大量的时间进行焊接检查,依然无法避免有焊接缺陷的零件流入市场的风险。” 

不过这些问题即将成为历史,这归功于斯德哥尔摩KTH皇家理工学院博士生 Thomas Stenberg的一项创新技术。Stenberg和他的同事发明了一种很有效的质量保证(QA)方法,采用激光轮廓扫描仪来评估焊接面和检测焊接质量。此方法最具革新性的是,可以在实际的焊接过程中实时进行在线评估。

“该系统将提供即时反馈,让焊接操作员知道焊接接头是否满足所有要求,”Stenberg解释:“如有缺陷,焊接机器人可以调整工艺参数,以保证焊接质量符合期望的结果,不必返工,也不会打乱生产过程。”

Ohlsson补充,新的质量保证方法有可能彻底改变许多SSAB客户使用高强度钢的方式,创造更多的应用机遇,使客户受益于高强度钢的超卓品质,包括降低部件重量和减少燃料消耗。

Ohlsson说:“最大程度减少疲劳所致的失效,就能摆脱现在的局限,扩大高强度钢的应用范围,比如用于高应力集中的机器和部件。这些应用的例子包括制造业和林业设备的底盘、拖车底盘以及能源生产中使用的部件。”

在2015年瑞典钢铁大奖评选中,Stenberg凭借其在新的质量保证方法上开创性的工作,荣获SSAB颁发的“大学挑战赛”奖。Stenberg认为,这种方法对客户大有好处。 

他说:“首先,由于机器人行走速度增加,我们预计生产力可提升约50%,焊接填充材料的消耗量最多可减少30%。另外,由于减少了检查次数,并且废品或返工量降至最低,所以制造商的交货时间也可以缩短。”

应用领域

这种新的质量保证技术主要用于一系列焊接方法,包括MMA、MIG/MAG、TIG、SAW、激光和等离子焊接。在SSAB看来,它尤其适合Strenx高强度钢产品计划。

QA新方法 

该方法是一种开创性的质量保证技术,采用激光轮廓传感器来评估焊缝表面及测量参数,从而保证承受疲劳载荷的结构件质量。焊接操作员用激光轮廓扫描仪来检测焊接面和评估焊接质量。如发现缺陷,焊接机器人可以调整工艺参数,以保证焊接质量符合期望的结果。目前,Thomas Stenberg和他的同事正在开发该方法的商用版,预计将在一到三年内投放市场。

作者:ISABELLE KLIGER