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激光焊接機工作彎曲機理公式

發(fā)布時間：2015-01-31

   隨著激光焊接機在應(yīng)用中越來越重要的地位，研究者對激光焊接原理也進一步深入，激光彎曲機理就成為人們研究的一部分，l2部分的彈性彎曲將完全恢復(fù)。而這個彎曲角度源于l1部分的塑性彎曲。由幾何條件可得彎曲角度為
    ab/2=l1/r1=l2/r2
彎曲曲率半徑r2由彈性彎曲理論給定，考慮l1與l2界面彎矩平衡，l2區(qū)的弭彎矩分量由式給定
Mel=Ebso3/12r2
區(qū)的塑性彎矩分量為
式中 Mpl= af(T1)bso2/4
E-彈性模量；
b-板材寬度；
so——板材厚度；
af(T1)——加熱區(qū)屈服應(yīng)力。
    這樣，
    r2=Eso/3kf(T1)    (6-48)
    長度l2=l0.2+△l，能夠由22區(qū)的原始長度和熱膨脹計算
    l0.2= r2sin(ab/2)(6-49)
    總的熱膨脹△l由式(6-55)確定
    △l =al△T¯lh    (6-50)
式中 △T¯-長度為lh，深度為△x，厚度為so的加熱區(qū)的平均溫度，能夠根據(jù)耦合功率AP1。掃描速度v1，和熱容pcp（p為材料密度，cp為材料質(zhì)量定壓熱容）確定
    △T¯= AP1／2cppsov1lh    (6-51)
    由式(6-50)和式(6-51)，可得
    △l= alAP1psov1/2cp
    它從加熱層的熱膨脹簡化而來，而沒有考慮激光焊接機三維熱傳導(dǎo)。
    由式(6-49)和式(6-52)能計算長度l0.2，進而計算出l2.
    l2=r2sin(ab/2)+f’alAP1／2cppsovl    (6-53,
式中f’——導(dǎo)致2區(qū)伸長的熱膨脹分量。
激光焊接中這個分量從o至1，實際值為0.5-0.9。一方面，1區(qū)將比2區(qū)大得多，以致f’值將靠近l；另一方面，Ⅱ區(qū)的溫度比2區(qū)高得多，f’將置小值。