引言
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j:0 A]{8= 汽车用激光拼焊板是近年来发展很快的一项技术,目前已经共有100多条拼焊板生产线分布于世界各地,其应用范围也从单纯解决板材宽度不足问题,而逐渐趋向于对不同厚度、不同材质以及不同表面处理钢板的拼焊。即将原来由几块不同厚度和不同强度板材分别冲压成零部件,然后焊接成整体件的工序,改成先将不同强度和不同厚度的板材冲裁、焊接成整体毛坯,然后进行整体冲压成型。这对减轻汽车重量、减少加工工序、降低成本,提高生产效率、减少材料消耗都有十分重要的作用。通过激光拼焊的方法减少了原先冲压工序次数,现改为一次冲压成形,对控制板材冲压成形废品率起到一定的作用,但同时由于激光焊缝部位的硬化,给冲压过程也带来了一定的挑战。其中在冲压过程中焊缝的流动便是其中问题之一。这就需要在模具设计时考虑焊缝可能的流动现象,从而使其设计结构合理。图1所示为由于模具设计未考虑到焊缝流动现象而导致的零件冲压开裂现象。
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图1 焊缝流动导致的开裂
从图1可以看出,由于焊缝的流动导致了焊缝的开裂。由此可见,对激光焊缝在冲压时的流动现象进行研究有十分重要的意义。
X./4at` '7W?VipU 1、实验材料
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YiyG\ 本次实验所采用的材料为冷轧钢板,其化学成分见下表1所示。实验材料的厚度为0.8mm 与1.2mm 的激光拼接。
表1 实验材料的化学成分 A;h0BQm/j
2、实验方法
}tU<RvT T"Wq: 2.1 激光焊接
?#\?&uFJ} ~2~KcgPsq 对上述0.8 与1.2mm 的差厚材料进行激光焊接,由于试验采用的激光束光斑直径小和待焊钢板较薄,在本研究中采用激光切割对其边部进行准备,经研究表明采用激光切割准备的边部可以满足激光拼焊时对边部质量的要求。在本次试验中采用PRC CO2 激光器对实验材料进行激光焊接。激光焊接功率采用4000W,焊接保护气体为氦气,试样激光焊接速度为3400mm/min,聚焦焦距为220mm。图2 为激光焊接后的试样尺寸和试件图。
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(a)拼焊板尺寸 (b)实验用激光拼焊板 r&\}E+
图2 数值模拟和实验用拼焊板
2.2 数值模拟和试验方案
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