镀锌板CMT搭接焊缺陷控制及锌蒸汽行为研究

发布时间：2020-04-14 05:15

【摘要】：随着汽车工业的发展,为了满足车身轻量化及耐腐蚀性的要求,镀锌板被越来越多的用到了车身上,这对车辆的连接工艺提出了更高的要求。作为低热输入薄板焊接方法的代表,冷金属过渡(CMT)电弧焊被应用于镀锌板的焊接。然而,在生产中,镀锌板CMT搭接焊存在焊缝气孔及焊缝凹陷的问题,影响焊接质量与生产效率。因此,本文搭建了以CMT焊接系统为核心,焊接电信号采集系统、高速摄影系统、同步触发多通道光谱采集系统为监控记录手段的试验系统,研究了1.3mm与1.9mm的热镀锌板(HC340LAD+Z)CMT搭接焊中,焊缝气孔的影响因素与控制手段、焊缝凹陷的控制手段及形成机理以及锌蒸汽对焊接电弧形态、元素分布、电子温度的影响。结果表明,镀锌板CMT搭接焊中存在大量锌蒸汽,主要分布在焊接前方的电弧中并向前喷射,破坏电弧形态的完整性,造成电弧不稳定,并会降低电弧电子温度。锌蒸汽是造成焊缝气孔及凹陷的主要原因。CMT焊热输入低、焊接稳定,可减少锌蒸汽蒸发,避免表面气孔,适合镀锌板搭接焊。可通过焊枪后倾10~20°、在Ar+CO_2的保护气体成分中提高CO_2的比例至40%~60%、预留搭接间隙1mm、适当提高焊接速度与电流至100~120cm/min来改善镀锌板CMT搭接焊中内部气孔的数量及尺寸。当焊枪目标位置偏向搭接上板时,熔滴过渡发生在搭接上板侧,不易向搭接下板扩散,此外搭接接触面的镀锌层沿搭接根部喷射,阻碍了熔池的流动,形成缺口,造成了镀锌板CMT搭接焊焊缝凹陷的产生。可通过调整焊枪目标位置偏向搭接下板来避免焊缝凹陷。
【图文】：

上海交通大学硕士学位论文表 1-2 主要汽车品牌镀锌板使用种类（续）汽车公司 外板 内板（如用镀锌板）标志 GI GI丰田 GA GA日产 GA GA本田 GA GA现代、起亚 GA GA1.1.4 镀锌板搭接焊缺陷本课题研究内容来自上海汇众汽车制造有限公司，研究对象主要为通用新一代平台项目 E2XX 后桥部分的焊接，如图 1-1 所示。

采用冷金属过渡电弧焊（CMT 焊），焊接接头形式主要为镀锌，辅以少量角焊，同时，，也有少量镀锌板与裸板的焊接。通过现场锌板搭接焊主要问题如下：）成型问题图 1-2 所示，焊缝表面成型主要存在着焊穿、焊缝凹陷的问题；a）焊穿a) Burn through
【学位授予单位】：上海交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TG441.7;TG444

【参考文献】

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本文编号：2626924