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    [分享]汽车激光焊接常见缺陷及其解决方案 [复制链接]

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    离线ttb2016
     
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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2016-06-21
    摘要:激光焊接目前参照标准不统一,对于汽车行业自动化程度较高的加工,建立统一的工艺标准,有利于设备的推广。文章后部分析总结激光焊接常出现的缺陷,并给出解决方案。 )!k_Gb`#X  
    -/UXd4S  
    一、国外激光焊接汽车标准 E-sSRt  
    jefNiEE[  
    关于大众汽车的激光焊接标准 gf3U#L}P  
    x(9; !4O>  
    1、板材要求参考DIN 18800 Part7,Section3.4,或DVS Code of Practice 0705,Section3.2。适用碳钢板板材厚度0.5~3.0mm,板材结构承受静载。板材包括焊缝接头类型,材料种类(参考DIN EN ISO13919-1) Ty3CBR{6  
    6!+X.+  
    2、激光焊接焊缝按照要求进行一些强制性的检测,焊缝横截面外观尺寸参考DIN 32511进行,主要包括余高、熔深、熔宽、焊接深度、板材厚度等,参见图1。
    LgP>u?]n  
    图1 激光焊接横截面尺寸
    3、激光焊接要求 @1v3-n=  
    x^)g'16`  
    参照DVS 3203 Part 3,材料分成冷轧钢板( DIN 1623 Part 1,即EN10027)、轧带钢(DIN 1624,即EN 10027),热轧带钢板(C<0.20%,TL 1111)、冷轧窄带板(参见DIN 17100,即EN 10027),对于钢板中碳含量大于0.22%,或锌层厚度大于7.5um,需要咨询工程师 [O7w =  
    > X[|c"l.  
    4、焊缝设计 *O+R|Cdp/  
    sK@Y!oF}\  
    焊缝可焊性主要考虑三个因素:设计,材料和生产。焊缝的主要设计特性包括负载特性、焊缝参数、装夹、工件的可容允度、焊后处理等,参见DIN 8528 Part 1。 r+{d!CHq}  
    . QXG"R  
    4.1设计布局(参见DVS 3203-4) /WgPXEB  
    hIVI\U,  
    主要考虑接头类型(对接、角接、搭接、叠焊、卷边等)、焊缝类型(包括位置等信息)如果是镀锌板,平板对接间隙控制在0.05~0.1mm,角焊缝单边角度大于10°。 9jO`gWxV8*  
    ;GE26Ymqly  
    4.2工艺和质量保证 C5es2!^-]O  
    C}mYt/  
    焊缝质量参见EN 729 Part 1 ,全面的质量要求参见EN 729 Part 2。 X-kXg)!Bg  
    |5=~(-I>@  
    当没有明确说明时,可参见通用标准EN 25817 和En ISO 13919-1,一般情况下满足B级要求。 K`Bq(z?/  
    7~wFU*P1  
    评价标准:外部缺陷或成型标准参见EN 970,用五倍放大镜观察焊缝成型即可。 ]8$#qDS@  
    )o#6-K+b  
    破坏性试验:如图所示未熔合是焊接缺陷中的一种。 EkJVFHfh  
    4>4V-m\  
    a 激光焊接缺陷 b 叠焊横截面尺寸 sULIrYRA  
    c 搭接横截面尺寸 +65oC x  
    JFkN=YR8  
    & u$(NbK  
    Hp btj  
    7hB#x]oQo  
    图2 激光焊接横截面尺寸
    j)jCu ;`  
    焊缝图纸参见En 22553执行,其标注,焊接方法对应代码等要一一对应。 "jL1. 9%"  
    q&zny2])  
    二、激光焊缝缺陷及原因对策:  vv+TKO  
    !1a}| !Zn  
    1、焊接飞溅: 激光焊接完成后,材料或工件表面出现多的金属颗粒,附着于材料或工件表面。 I@n*[EC   
    &Nc[$H7<  
    原因:材料或工件表面未清洗,存在油渍或污染物,也可能是镀锌层的挥发所致。 w&p~0cA~  
    对策:激光焊前清洗材料或工件。 JY{X,?s  
    1ZT^)/G  
    2、焊缝堆积:填充焊时焊缝填充材料明显太多,焊缝太高。 \un sh^M  
    A LXUaE.  
    原因:焊接时送丝速度过快或焊接速度太慢。 !|:RcH[  
    对策:增加焊接速度或减小送丝速度,或减小激光功率 P}HC(S1  
    m</]D WJ  
    3、焊偏:焊缝金属不在接头结构中心凝固。 ,H>W:O  
    i<%m Iq1L  
    原因:焊接时定位不准,或填充焊时光与丝的对位不准。 0 _Q * E3  
    对策:调整焊接定位,或调整填充焊时光与丝的位置,以及光、丝与焊缝的位置。 -i#J[>=w{C  
    A9 U5,mOz  
    4、焊缝凹陷:焊缝金属表面出现凹下的现象。 ,09DBxQq,  
    ^_@r.y]  
    原因:钎焊时,焊接光斑中心位置不良所致,光斑中心靠近下层板材且偏离焊缝中心位置,造成部分母材熔化。 SOVj Eo4'3  
    对策:调整光、丝匹配。 ~gP7s_ qr{  
    "tqnx?pM  
    5、焊缝中断或粗细不均匀:焊缝钎焊时,未送丝而形成焊缝中断或粗细不均匀。 ~?gzq~~t  
    E W`W~h[  
    原因:送丝不稳定,或出光不连续等。 '|Qd0,Z  
    对策:调整设备的稳定性。 P{?;T5ap6  
    (~h7rAEc  
    6、气孔:焊缝表面出现气孔。 ^f9>l;Lb  
    5J  ySFG3  
    原因:焊缝表面未清理,或镀锌板锌蒸气的挥发所致。 wHf&R3fg  
    对策:清理焊缝表面,改善锌受热时的挥发。 * -0>3  
    ;_}~%-_ ~  
    7、焊瘤:在焊缝轨迹发生大的变化时,容易在转角处出现焊瘤或成型不均等现象。 ~p:?QB>1]  
    <PX.l%  
    原因:焊缝轨迹变化大,示教不均匀所致。 $]C=qM28-  
    对策:在最优参数下焊接,且调整好示教以连贯过度转角处。
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