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
mnKSO 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。
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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。
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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/BR W 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
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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$<m(~[S 1y\-Iz^ 原因:焊接时送丝速度过快或焊接速度太慢。
{51<EvyE* 对策:增加焊接速度或减小送丝速度,或减小激光
功率。
^T(v4'7 xqP DL9\ 3、焊偏:焊缝金属不在接头结构中心凝固。
O+8]y4%5 \6]Uj+ 原因:焊接时定位不准,或填充焊时光与丝的对位不准。
ccUI\!TD{/ 对策:调整焊接定位,或调整填充焊时光与丝的位置,以及光、丝与焊缝的位置。
}6U`/"RfcO pDw^~5P 4、焊缝凹陷:焊缝金属表面出现凹下的现象。
[SnnOq Ww PubO|Mf 原因:钎焊时,焊接
光斑中心位置不良所致,光斑中心靠近下层板材且偏离焊缝中心位置,造成部分母材熔化。
J |$(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$l<8=Q_ 6、气孔:焊缝表面出现气孔。
^p@R!228 ,CGq_>Z 原因:焊缝表面未清理,或镀锌板锌蒸气的挥发所致。
VLLE0W _] 对策:清理焊缝表面,改善锌受热时的挥发。
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d P4h^_*d 7、焊瘤:在焊缝轨迹发生大的变化时,容易在转角处出现焊瘤或成型不均等现象。
@;^7kt C r A7lu' 原因:焊缝轨迹变化大,示教不均匀所致。
u~JCMM$ 对策:在最优参数下焊接,且调整好示教以连贯过度转角处。