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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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    光券
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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。 T7i>aM$+  
    gm5%X'XL  
    一、国外激光焊接汽车标准 q/ :]+  
    VEa"^{,w  
    关于大众汽车的激光焊接标准 &(<>} r  
    ]4B;M Ym*  
    1、板材要求参考DIN 18800 Part7,Section3.4,或DVS Code of Practice 0705,Section3.2。适用碳钢板板材厚度0.5~3.0mm,板材结构承受静载。板材包括焊缝接头类型,材料种类(参考DIN EN ISO13919-1) [&~x5l 8\C  
    Uy=yA  
    2、激光焊接焊缝按照要求进行一些强制性的检测,焊缝横截面外观尺寸参考DIN 32511进行,主要包括余高、熔深、熔宽、焊接深度、板材厚度等,参见图1。
    a 7v^o`  
    图1 激光焊接横截面尺寸
    3、激光焊接要求 v8)wu=u  
    KiG19R$  
    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 \x$`/  
    m^BXLG:b  
    4、焊缝设计 w!*ZS~v/r  
    \<9aS Y'U  
    焊缝可焊性主要考虑三个因素:设计,材料和生产。焊缝的主要设计特性包括负载特性、焊缝参数、装夹、工件的可容允度、焊后处理等,参见DIN 8528 Part 1。 V %[t'uh  
    M%54FsV  
    4.1设计布局(参见DVS 3203-4) B!<B7Q  
    { #B/4  
    主要考虑接头类型(对接、角接、搭接、叠焊、卷边等)、焊缝类型(包括位置等信息)如果是镀锌板,平板对接间隙控制在0.05~0.1mm,角焊缝单边角度大于10°。 O6e$vI@  
    5X3JQ"z  
    4.2工艺和质量保证 ,y"vf^BE.  
    DMA7eZf'Hv  
    焊缝质量参见EN 729 Part 1 ,全面的质量要求参见EN 729 Part 2。 QpzdlB44l  
    3W ]zLUn  
    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。 %gn@B2z  
    vD2(M1Q  
    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。 }x$@j  
    "< Di  
    破坏性试验:如图所示未熔合是焊接缺陷中的一种。 p".wqg*W  
    vC&0UNe$  
    a 激光焊接缺陷 b 叠焊横截面尺寸 8T.bT6  
    c 搭接横截面尺寸 h('5x,G%  
    '/D2d  
    | J'k 9W"  
    ,c&t#mu*0  
    U*N{H$ACuR  
    图2 激光焊接横截面尺寸
    l %zbx"%x  
    焊缝图纸参见En 22553执行,其标注,焊接方法对应代码等要一一对应。 <%^WZ:c  
    |,KsJ2hD  
    二、激光焊缝缺陷及原因对策: 0 -M i q  
    b!MN QGs  
    1、焊接飞溅: 激光焊接完成后,材料或工件表面出现多的金属颗粒,附着于材料或工件表面。 Qu/f>tJN;  
    u*qI$?&  
    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。 =MJRQ V67  
    对策:激光焊前清洗材料或工件。 A'}!'1  
    VJA/d2Oys  
    2、焊缝堆积:填充焊时焊缝填充材料明显太多,焊缝太高。 F@z%y'5 Z*  
    H!FaI(YZl  
    原因:焊接时送丝速度过快或焊接速度太慢。 f3vl=EA4|  
    对策:增加焊接速度或减小送丝速度,或减小激光功率 vx6lud0k}  
    a{^ 2c!  
    3、焊偏:焊缝金属不在接头结构中心凝固。 &RuTq6)r  
    TqS s*as5  
    原因:焊接时定位不准,或填充焊时光与丝的对位不准。 08AD~^^  
    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。 lZkJ<*z#  
    ( +S-  
    4、焊缝凹陷:焊缝金属表面出现凹下的现象。 c#u_%*  
    F `F|.TX  
    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。 Qa9@Q$  
    对策:调整光、丝匹配。 v}5YUM0H`  
    i,;a( Sy4  
    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。 P1L+Vnfu  
    bFG?mG:  
    原因:送丝不稳定,或出光不连续等。 .`u8(S+  
    对策:调整设备的稳定性。 q|klsup  
    | Wj=%Ol%o  
    6、气孔:焊缝表面出现气孔。 vEG7A$Z"  
    $B9?>a|{A  
    原因:焊缝表面未清理,或镀锌板锌蒸气的挥发所致。 'lEIwJV$  
    对策:清理焊缝表面,改善锌受热时的挥发。 6]GHCyo  
    KDf#e3  
    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。 S^i8VYK,C5  
    "`S?q G  
    原因:焊缝轨迹变化大,示教不均匀所致。 eMEKR5*-O  
    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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