一種焊縫的表面處理工藝的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及激光處理技術領域，尤其涉及一種焊縫的表面處理工藝。
【背景技術】
[0002]集裝箱是近年來出現(xiàn)的模塊化運輸設備，具有可重復利用性，高可靠性和快速裝運等特點。自出現(xiàn)以來，已快速地占領了貨運市場，在全世界范圍內海和陸路得到廣泛的應用。集裝箱系全世界通用，尺寸及外形均是標準的，制定了 ISO國際標準，適用于任何國家。集裝箱運輸?shù)难杆侔l(fā)展帶動了集裝箱制造業(yè)的繁榮。中國生產的標準干貨集裝箱占世界產量的95%以上，集裝箱產銷量十多年來一直保持世界第一。由于集裝箱的需求量大，所以其生產性質一般屬于大批量。但是，目前集裝箱的生產還沒有完全實現(xiàn)自動化。
[0003]集裝箱在制造過程中，經過大量焊接加工后焊縫周圍會存在焊煙、飛濺、和油漆灼傷等缺陷，焊縫本身也由于過于粗糙而不利于油漆的涂裝，在施工過程中還會存在油污及灰塵等污染，因此總裝完成后，應對焊縫周圍進行處理，然后再進行噴涂。但是目前，集裝箱生產線多采用人工噴砂清理技術或者機械打磨技術來清理焊縫，這樣極不利于提高生產效率、穩(wěn)定產品質量、實現(xiàn)集裝箱生產線的全自動化生產。
[0004]噴砂清理技術是依靠高速流動的壓縮空氣使磨料獲得很高的速度，讓磨料打在工件表面，對工件表面進行高速撞擊和磨削，從而實現(xiàn)對工件表面的清理或處理。由于噴砂處理采用高壓氣體作為噴砂載體，操作過程會產生很大的噪聲污染和粉塵污染，因此噴砂清理需要在封閉的噴砂室內進行。由于集裝箱表面垂直焊縫的不連續(xù)性，工人需要進入噴砂室作業(yè)，以保證噴打的準確性。操作過程中的軌跡和角度完全依靠人力控制，不僅效率低下，而且無法保證焊縫打磨位置的準確性。噴砂寬度不可調，范圍很大，打磨時不可避免的會打磨到母材表面，操作不當容易傷及母材，影響產品質量，嚴重時還會導致集裝箱返修。這樣，噴砂作業(yè)會嚴重影響工人的身體健康，消耗大量能量，生產成本高，生產效率低且質量得不到保證。
[0005]機械打磨技術是用砂紙、浮石、細石粉等摩擦介質摩擦焊縫表面。機械打磨在處理集裝箱內部焊縫時雖然能夠去除氧化層和雜質，但是會產生明顯打磨痕跡，造成打磨表面不均勻，影響美觀；處理過程中打磨的精度不利于控制，易損傷集裝箱表面；不利于自動化，產業(yè)化以及大批量生產；操作過程將產生很多粉塵，影響環(huán)境衛(wèi)生，工作環(huán)境惡劣；加工部位具有局限性，部分交接焊縫無法清理。
[0006]綜上所述，開發(fā)出一種工藝簡單，制備效率高，達到全自動化生產且不產生任何環(huán)境污染，實現(xiàn)集裝箱的焊縫處理技術，是目前科研工作者亟待解決的技術問題。

【發(fā)明內容】

[0007]本發(fā)明所要解決的技術問題是針對上述現(xiàn)有技術的不足，提供一種焊縫的表面處理工藝。
[0008]本發(fā)明解決上述技術問題的技術方案如下:一種焊縫的表面處理工藝，包括如下工序:
[0009]步驟SOl:將焊后的待加工部件置于激光器的焦平面位置；
[0010]步驟S02:沿著待加工部件的焊縫處采用第一脈沖激光束對其進行毛化處理，使得在待加工部件的焊縫處表面產生微孔陣列；
[0011]步驟S03:采用第二脈沖激光束對毛化后的待加工部件的焊縫處及其周圍區(qū)域進行除雜整平處理，清除焊接時產生的氧化層和飛濺物，至待加工部件的焊縫處表面光滑；
[0012]步驟S04:對經過除雜整平處理后的待加工部件的焊縫處進行均勻噴涂處理，結束工藝流程。
[0013]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明的一種焊縫的表面處理工藝，同一臺脈沖激光器先進行毛化處理，調整激光參數(shù)后再進行除雜整平處理，工藝簡單，易于操作、綠色環(huán)保、便于實現(xiàn)自動化操作的焊縫處理的技術，保證只處理焊縫及周圍局部區(qū)域，不會損傷正常部位。同時由于激光具有高亮度、高方向性、高單色性和高相干性的特性，而且是非接觸性加工，相對于噴砂處理或者機械打磨，激光掃描加工所需的能量較低，所需的空間小，產生的煙塵可同步吸收，無噪音，對環(huán)境污染小。
[0014]在上述技術方案的基礎上，本發(fā)明還可以做如下改進:
[0015]進一步:所述步驟S02中，所述毛化處理的具體方式為:通過所述第一脈沖激光束短暫停留再跳轉的方式，在待加工部件的焊縫處表面產生孔徑范圍為50 μ m — 200 μ m之間的微孔陣列，且相鄰微孔的中心間距范圍為0.1mm -1mm之間。
[0016]上述進一步方案的有益效果是:通過這種方式可以在部件的焊縫處表面形成均勻且大小相同的微孔陣列，提高表面粗糙度，便于后期噴涂處理，并能保證焊縫處的處理質量。
[0017]進一步:所述步驟S02中所述第一脈沖激光束每次短暫停留的時間范圍為0.lms-0.1s0
[0018]上述進一步方案的有益效果是:通過控制所述短脈沖激光束每次短暫停留的時間可以調整所述微孔陣列中每個孔的孔深，以滿足實際需求。
[0019]進一步:所述步驟S02中所述第一脈沖激光束每次短暫停留的時間為50 μs_50mso
[0020]進一步:所述步驟S02中所述第一脈沖激光束的波長小于3000nm，脈寬范圍為50fs-l μ s之間，重復頻率的范圍為lkHz-3000kHz。
[0021]進一步:所述第一脈沖激光束的波長為1064nm，脈寬為lns_240ns，重復頻率為100kHz。
[0022]進一步:所述步驟S03中，所述除雜整平處理的具體方式為:激光器發(fā)出的所述第二脈沖激光束穿過雙軸振鏡并沿著部件的焊縫處進行掃描處理，掃描速度為0.lmm/s-30m/
So
[0023]上述進一步方案的有益效果是:通過所述雙軸振鏡可以在兩個方向上同時改變所述第二脈沖激光束的方向，從而形成掃描面，這樣可以對待加工部件的焊縫處進行面陣處理。
[0024]進一步:所述步驟S03中，所述除雜整平處理的具體方式為:通過多邊形棱鏡和所述工作臺分別沿著兩個相互垂直的方向轉動，使得所述第二脈沖激光束穿過所述多邊形棱鏡并沿著部件的焊縫處進行掃描處理，掃描速度為lm/s-lOOOm/s。
[0025]上述進一步方案的有益效果是:通過所述多邊形棱鏡可以改變所述第二脈沖激光束的方向，并通過配合所述工作臺轉動，使得所述第二脈沖激光束穿過所述多邊形棱鏡后在部件的焊縫處形成掃描面，這樣可以對待加工部件的焊縫處進行面陣處理。
[0026]進一步:所述步驟03中，所述第二脈沖激光束的波長為1064nm，脈寬為lns_240ns，重復頻率為 100kHz。
[0027]進一步:所述步驟S04中，在待加工部件的焊縫處冷卻至常溫后再進行后續(xù)噴涂處理，并在噴涂處理后進行烘干處理。
【附圖說明】
[0028]圖1為本發(fā)明的一種焊縫的表面處理工藝流程圖。
【具體實施方式】
[0029]以下結合附圖對本發(fā)明的原理和特征進行描述，所舉實例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。
[0030]如圖1所示，一種焊縫的表面處理工藝，包括如下工序:
[0031]步驟SOl:將焊后的待加工部件置于激光器的焦平面位置；
[0032]步驟S02:沿著待加工部件的焊縫處采用第一脈沖激光束對其進行毛化處理，使得在待加工部件的焊縫處表面產生微孔陣列；
[0033]步驟S03:采用第二脈沖激光束對毛化后的待加工部件的焊縫處及其周圍區(qū)域進行除雜整平處理，清除焊接時產生的氧化層和飛濺物，至待加工部件的焊縫處表面光滑；
[0034]步驟S04:對經過除雜整平處理后的待加工部件的焊縫處進行均勻噴涂處理，結束工藝流程。
[0035]本實施例中，所述步驟S02中，所述毛化處理的具體方式為:通過所述第一脈沖激光束短暫停留再跳轉的方式，在待加工部件的焊縫處表面產生孔徑范圍為50 μπι