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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。 `d6 {Tli  
    (Z.K3  
    一、国外激光焊接汽车标准 ]tH/87qJ  
    e%x$Cb:znn  
    关于大众汽车的激光焊接标准 V'pNo&O=  
    Jjik~[<q:  
    1、板材要求参考DIN 18800 Part7,Section3.4,或DVS Code of Practice 0705,Section3.2。适用碳钢板板材厚度0.5~3.0mm,板材结构承受静载。板材包括焊缝接头类型,材料种类(参考DIN EN ISO13919-1) Eag->mw/~  
    n?@3R#4D3  
    2、激光焊接焊缝按照要求进行一些强制性的检测,焊缝横截面外观尺寸参考DIN 32511进行,主要包括余高、熔深、熔宽、焊接深度、板材厚度等,参见图1。
    VJD$nh #M5  
    图1 激光焊接横截面尺寸
    3、激光焊接要求 g]iWD;61  
    *gHOH!K,S  
    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 9cFFQM|o  
    ~^" cNv  
    4、焊缝设计 `j[)iok  
    :<gmgI  
    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。 x '3<F  
    =Xm [  
    4.1设计布局(参见DVS 3203-4) 2uS&A \   
    ;z#D%#Ztq  
    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°。 xBG&ZM4"^f  
    f'Wc_ L)  
    4.2工艺和质量保证 56u'XMB?  
    ?A(=%c|,g  
    焊缝质量参见EN 729 Part 1 ,全面的质量要求参见EN 729 Part 2。 T{]Tb=  
    Y%p"RB[  
    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。 9+@_ZI-  
    {i~qm4+o  
    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。 Gw!jYnU  
    ?YXl.yj  
    破坏性试验:如图所示未熔合是焊接缺陷中的一种。 ~t<BZu  
    Ee9u7TFT  
    a 激光焊接缺陷 b 叠焊横截面尺寸 "My \&0-  
    c 搭接横截面尺寸 L GK0V!W  
    nfy"M),et  
    =/.[&DG  
    T'\ lntN  
    mn*.z!N=  
    图2 激光焊接横截面尺寸
    `*9W{|~Gwx  
    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。 BI;in;Ln  
    3RscuD&  
    二、激光焊缝缺陷及原因对策: |=l;UqB  
    Gi]Pwo${  
    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。 }pPxN@X  
    QtkyKR  
    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。 iK(n'X5i  
    对策:激光焊前清洗材料或工件。 |?V6__9  
    ],>Z' W  
    2、焊缝堆积:填充焊时焊缝填充材料明显太多,焊缝太高。 @]WN|K  
    cliP+#  
    原因:焊接时送丝速度过快或焊接速度太慢。 \M=" R-&b  
    对策:增加焊接速度或减小送丝速度,或减小激光功率 qQ/j+  
    $4>K2  
    3、焊偏:焊缝金属不在接头结构中心凝固。 + ?*,J=/  
    zjM+F{P8  
    原因:焊接时定位不准,或填充焊时光与丝的对位不准。 ?b2"~A  
    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。 1 W2AE?  
    (J\"\#/d  
    4、焊缝凹陷:焊缝金属表面出现凹下的现象。 l *yml  
    u` `FD  
    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。 ?*tpW75hR[  
    对策:调整光、丝匹配。 v)d\ 5#7  
    zvdtP'&uj  
    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。 }c| Xr^  
    [#)-F_S  
    原因:送丝不稳定,或出光不连续等。 ,8c`  
    对策:调整设备的稳定性。 $}aLFb  
    /=lrdp!a  
    6、气孔:焊缝表面出现气孔。 +x-n,!(  
    53=s'DZ  
    原因:焊缝表面未清理,或镀锌板锌蒸气的挥发所致。 bf'@sh%W  
    对策:清理焊缝表面,改善锌受热时的挥发。 >7@F4a  
    ]|Vm*zO  
    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。 Ca*^U-  
    !R[o6V5T  
    原因:焊缝轨迹变化大,示教不均匀所致。 <{3VK  
    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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