板式换热器激光密封焊接关键技术研究

针对薄壁冲压结构热交换板片激光焊接过程中存在的焊接变形大、缺陷多和性能不稳定等技术难题，开展换热器板片激光密封焊接关键技术研究。采用有限元数值模拟、装夹方案设计与试验验证相结合的方法，经济、快捷、有效地解决了大尺寸复杂冲压结构薄板片激光焊接变形难题，为焊接式热交换板片高效组装及产品无渗漏可靠工作提供了有效的前提保障条件。在焊接工作台上设计了结构新颖、功能实用的异形凸台与凹槽结构，并与通气孔相结合，简洁而有效地解决了多种材料、大幅面、非平整表面热交换板片焊接过程中快速安装定位、施焊处可靠压合及焊缝底部的保护气体调控难题，实现了激光焊接辅助工装多功能一体化。通过仿真结构优化设计的双层复合焊接嘴，有效解决了在焊接空间窄小、焊缝轨迹复杂条件下高效焊接与气体保护同步难题。采用系统工艺试验与性能测试相结合方式，在对大量试验数据进行对比优化处理基础上，获得了板式换热器常用板材激光焊接工艺参数与焊缝形貌、拉伸强度及耐腐蚀性能复合关系图，并优化出最佳焊接工艺窗口。科学、全面、直观、简便地解决了焊接能力、性能与效率之间兼容的难题。