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。
Xk!wT2; ZW4$Ks2]Y 一、国外激光焊接汽车标准
6F5g2hBz ~C>clkZ 关于大众汽车的激光焊接标准
l#~pK6@W 9N<=,!;5~s 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)
^*w}+tB eD8e0
D'S 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。
-@ra~li,yQ 图1 激光焊接横截面尺寸
3、激光焊接要求
OZA^L;#>
XRHngW_A 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。
'uF75C `Tei 4、焊缝设计
9Y@ eXP (\'$$ 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。
D8{,}@ \_YDSmjy 4.1设计布局(参见DVS 3203-4)
^$X|Lq P| hwLM 主要考虑接头类型(对接、角接、搭接、叠焊、卷边等)、焊缝类型(包括位置等信息)如果是镀锌板,平板对接间隙控制在0.05~0.1mm,角焊缝单边
角度大于10°。
P&Uj?et" "dT"6, 4.2工艺和质量保证
V(8,94vm FmFjRYA W 焊缝质量参见EN 729 Part 1 ,全面的质量要求参见EN 729 Part 2。
GaV} @Q M|Nh(kvH 当没有明确说明时,可参见通用标准EN 25817 和En ISO 13919-1,一般情况下满足B级要求。
m41%?uC/ 7dv! 评价标准:外部缺陷或成型标准参见EN 970,用五倍放大镜观察焊缝成型即可。
2j#Dwa(lZQ yZN~A: 破坏性试验:如图所示未熔合是焊接缺陷中的一种。
+z:>Nl @|5B}%! a 激光焊接缺陷 b 叠焊横截面尺寸
PT
}J.Dwx c 搭接横截面尺寸
MkhD*\D
/ Y`(~eNX^% slhMvHOk- K7@|2;e R:3=!zav 图2 激光焊接横截面尺寸
{> <1K6t 焊缝图纸参见En 22553执行,其标注,焊接方法对应代码等要一一对应。
|sY ^tjw }sE 二、激光焊缝缺陷及原因对策:
_]- 4UA- A7,%'.k 1、焊接飞溅: 激光焊接完成后,材料或工件表面出现多的金属颗粒,附着于材料或工件表面。
B"zB=Aw ,iY:#E 原因:材料或工件表面未清洗,存在油渍或污染物,也可能是镀锌层的挥发所致。
|rG)Q0H, 对策:激光焊前清洗材料或工件。
\XYidj &]GR*a 2、焊缝堆积:填充焊时焊缝填充材料明显太多,焊缝太高。
w/"vf3}(9 _aBy>=2c$ 原因:焊接时送丝速度过快或焊接速度太慢。
%-$BtR2@o 对策:增加焊接速度或减小送丝速度,或减小激光
功率。
|a
a\t i7Cuc+j8 3、焊偏:焊缝金属不在接头结构中心凝固。
T?QW$cU!e: ,RM8D)m\ 原因:焊接时定位不准,或填充焊时光与丝的对位不准。
k14<E/ 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。
.6LRg cTS.yN({G 4、焊缝凹陷:焊缝金属表面出现凹下的现象。
N{~P}Sw Qc)i?Z'6 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。
TLp2a<Iy 对策:调整光、丝匹配。
O9E:QN<U`* Vo+.s#wN`h 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。
?qi~8.<w ?{jey_]M 原因:送丝不稳定,或出光不连续等。
dJ/gc"7aO 对策:调整设备的稳定性。
(z.n9lkfi FRajo~H 6、气孔:焊缝表面出现气孔。
;']u}Nh W$2\GPJt 原因:焊缝表面未清理,或镀锌板锌蒸气的挥发所致。
6)*B%$?x 对策:清理焊缝表面,改善锌受热时的挥发。
fQ~TZ:UrU SDV#p];u 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。
]uMZvAjb rfYa<M Qc 原因:焊缝轨迹变化大,示教不均匀所致。
%p$XK(6 对策:在最优参数下焊接,且调整好示教以连贯过度转角处。