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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。 kaSy 9Y{  
    3},0b8};  
    一、国外激光焊接汽车标准 mnK SO  
    k"*A@  
    关于大众汽车的激光焊接标准 ac8+?FpK #  
    `lAe2l^  
    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) [:cy.K!Uo%  
    h J*2q"  
    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。
    dLV>FpA\  
    图1 激光焊接横截面尺寸
    3、激光焊接要求 9oOr-9t3  
    #0K122oY  
    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 !Cq2<[K#  
    [O) Q\|k  
    4、焊缝设计 0PiD<*EA  
    |@{4zoP_N  
    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。 w +QXSa_D  
    Ks|qJ3;  
    4.1设计布局(参见DVS 3203-4) q;&\77i$  
    Igowz7  
    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°。 ~YQC!x  
    5)g6yV'  
    4.2工艺和质量保证 #t.)4$  
    [ML%u$-  
    焊缝质量参见EN 729 Part 1 ,全面的质量要求参见EN 729 Part 2。 "E4;M/  
    1P (5+9"s  
    当没有明确说明时,可参见通用标准EN 25817 和En ISO 13919-1,一般情况下满足B级要求。 ~p9nAACU  
    ?P<8Zw  
    评价标准:外部缺陷或成型标准参见EN 970,用五倍放大镜观察焊缝成型即可。 ,BGaJ|k  
    eko$c,&jY  
    破坏性试验:如图所示未熔合是焊接缺陷中的一种。 _J'V5]=4  
    84xA/BRW  
    a 激光焊接缺陷 b 叠焊横截面尺寸 }m!L2iK4qk  
    c 搭接横截面尺寸 H/qv%!/o  
    U?vG?{A  
    ZE+VLV v  
    ^FaBaDcnl  
    ;?-A 4!V,  
    图2 激光焊接横截面尺寸
    ZCdlTdY   
    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。 j<H5i}  
    /oA=6N#j  
    二、激光焊缝缺陷及原因对策: (o+(YV^  
    74Fv9  
    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。 N3J T[7  
    2~yYwX  
    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。 <1r#hFUUL  
    对策:激光焊前清洗材料或工件。 ]: VR3e"H  
    rCOH*m&  
    2、焊缝堆积:填充焊时焊缝填充材料明显太多,焊缝太高。 O$<m(~[S  
    1y\ -Iz^  
    原因:焊接时送丝速度过快或焊接速度太慢。 {51<EvyE*  
    对策:增加焊接速度或减小送丝速度,或减小激光功率 ^T(v4'7  
    xqP DL9\  
    3、焊偏:焊缝金属不在接头结构中心凝固。 O+8]y4%5  
    \6]Uj+  
    原因:焊接时定位不准,或填充焊时光与丝的对位不准。 ccUI\!TD{/  
    对策:调整焊接定位,或调整填充焊时光与丝的位置,以及光、丝与焊缝的位置。 }6U`/"RfcO  
    pDw^~5P  
    4、焊缝凹陷:焊缝金属表面出现凹下的现象。 [SnnOqWw  
    PubO|Mf  
    原因:钎焊时,焊接光斑中心位置不良所致,光斑中心靠近下层板材且偏离焊缝中心位置,造成部分母材熔化。 J|$(O$hYy  
    对策:调整光、丝匹配。 oP[R?zN  
    [(*ObvEF  
    5、焊缝中断或粗细不均匀:焊缝钎焊时,未送丝而形成焊缝中断或粗细不均匀。 I.C,y\  
    ]@Gw$  
    原因:送丝不稳定,或出光不连续等。 ;nzzt~aCC  
    对策:调整设备的稳定性。 UbWeE,T~S  
    hn$l<8=Q_  
    6、气孔:焊缝表面出现气孔。 ^p@R!228  
    ,CGq_>Z  
    原因:焊缝表面未清理,或镀锌板锌蒸气的挥发所致。 VLLE0W _]  
    对策:清理焊缝表面,改善锌受热时的挥发。 mA{G: d  
    P4h^_*d  
    7、焊瘤:在焊缝轨迹发生大的变化时,容易在转角处出现焊瘤或成型不均等现象。 @;^7kt  
    C rA7lu'  
    原因:焊缝轨迹变化大,示教不均匀所致。 u~JCMM$  
    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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