基于白车身激光焊接工艺研究
发布时间：2021-10-24 11:11
激光焊接因能量密度大、焊接变形小、焊接精度高等特点,越来越受到现代汽车制造行业的重视。为减少车身焊接变形,提高车身强度,降低车身重量及油耗,我们对公司各车型的搭接焊缝进行了激光焊接的可行性试验研究。结合公司白车身的结构特点,选取典型板件搭接位置如车身地板与纵梁的搭接、顶盖与侧围的搭接以及行李箱盖板等的搭接焊缝,分别采用激光熔化焊、激光填丝熔化焊和激光钎焊的方法对这三种典型的搭接方式进行了试片的激光焊接。对所焊接接头的强度,密封性等性能进行测试,并对接头微观组织进行了观察与分析。研究和探讨了激光功率、焊接速度、离焦量、送丝速度等因素对焊接接头质量的影响,获得了较优的焊接工艺参数。结果表明,当激光熔化焊工艺参数为:功率4.0kW,焊接速度35mm/s,离焦量+4mm;激光填丝熔化焊工艺参数为:功率3.3kW,焊接速度3.4m/min,送丝速度1.8m/min,离焦量+2mm;激光钎焊工艺参数为:功率3.4kW,焊接速度1.4m/min,送丝速度2.2m/min,离焦量+45mm时。均获得性能与组织较好的焊接接头。为进一步在实际工程中应用激光焊接车身打下了坚实的基础。
【文章来源】：合肥工业大学安徽省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
工作范围与荷重图
图 2.2 试验整体流程Fig 2.2 the whole process为减少焊接缺陷，需对样件表面进行清理，采用纱布蘸丙酮对焊接区域进行擦拭，清洗，去除表面油脂。同时为了满足激光焊接对试验试板对接间隙的要求，保证焊接质量需采用夹具对焊接试板进行装夹，保证焊缝表面的平整度。激光束的对中及激光的对焦通过机器人操作及编程来保证（2）试板的力学性能试验：制备 25 组试板，按照要求每组取样 3 个进行拉伸，测试焊缝抗拉强度，验证其是否达到要求（焊缝抗拉强度高于母材）。依据国标标准（GB/T228-2002：金属材料室温拉伸试验方法）的要求进行试验测量工作，标准拉伸试样如图 2.3，拉伸试样取样位置图、拉伸试样、试样装夹图如图 2.2。
图 2.3 标准拉伸试样(A 主视图、B 俯视图)Fig 2.3 standard drawing style通过拉伸试验来检验激光焊接焊缝强度是否高于母材。即检测的标准为：焊缝强度>母材的强度。（3）焊缝接头的金相组织分析：制备 25 组试板的金相试样。采用手持显微镜观察焊缝形貌、焊缝截面全貌、测量焊缝厚度；采用 X 射线无损检测焊缝缺陷采用金相显微镜在 32 倍下测量焊缝结合面宽度、板间的间隙、组织及焊缝质量（下塌、气孔、未焊满等）；在 400 倍下观察和分析母材、焊缝区及热影响区的组织的显微组织特征；同时进行正交分析得到一组最优激光熔焊工艺参数[17]。2.4.3 密封性试验（1）试验方法：采用气密性检测的方法，气密性检验较水密性检验更加严格透水处一定透气，但透气处不一定透水，这是因为微小孔由于毛细管作用不透水
【参考文献】：
期刊论文
[1]机器人光纤激光焊接TA15钛合金的工艺研究[J]. 周春洋,王权,罗敬文. 机械制造. 2016(09)
[2]激光焊接技术及其在汽车工业的应用[J]. 林元航. 机电工程技术. 2016(05)
[3]激光焊接在白车身上的应用现状[J]. 张妍. 电焊机. 2016(03)
[4]激光焊接技术在神龙汽车白车身中的应用[J]. 国莉. 金属加工(热加工). 2015(12)
[5]轿车顶盖激光钎焊焊缝缺陷原因分析[J]. 冯振坡,国莉. 汽车工艺与材料. 2014(10)
[6]激光熔化焊技术的应用及焊缝性能研究[J]. 杜坤,张丽芳. 汽车工艺与材料. 2014(05)
[7]三维视觉系统提升机器人激光焊接效率[J]. 张丽芳,陈素平,李坊平. 金属加工(热加工). 2014(10)
[8]影响激光钎焊焊缝质量的因素探析[J]. 陈晓东,张纪珠. 上海汽车. 2012(10)
[9]铝合金激光焊新技术[J]. 丁灏,马云霞,白培康,刘斌. 热加工工艺. 2012(03)
[10]高强度差厚激光拼焊板焊缝特性实验研究[J]. 薛松,周杰,何应强. 热加工工艺. 2011(09)
博士论文
[1]基于视觉信息的钢板连续生产线激光焊接关键技术的研究[D]. 王立伟.河北工业大学 2012
[2]基于“三明治”新方法的激光深熔焊接小孔效应的模拟研究[D]. 张屹.湖南大学 2005
硕士论文
[1]MWCNTs/AZ91复合材料焊接性研究[D]. 何宇.南昌航空大学 2015
[2]汽车用钢的激光搭接焊与电阻点焊的对比试验研究[D]. 李得胜.湖南大学 2010
[3]汽车白车身激光焊接生产线控制系统设计[D]. 陈建明.湖南大学 2010
[4]焊接工艺对不锈钢焊接变形的研究[D]. 陈锋.上海交通大学 2009
[5]白车身激光切割焊接生产线的布局设计及切割工艺研究[D]. 刘旭飞.湖南大学 2009
[6]不等厚激光拼焊板成形性能研究[D]. 刘广达.天津理工大学 2008
[7]激光焊接汽车双联齿轮的工艺与数值模拟研究[D]. 王雨.天津工业大学 2008
本文编号：3455178
【文章来源】：合肥工业大学安徽省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
工作范围与荷重图
图 2.2 试验整体流程Fig 2.2 the whole process为减少焊接缺陷，需对样件表面进行清理，采用纱布蘸丙酮对焊接区域进行擦拭，清洗，去除表面油脂。同时为了满足激光焊接对试验试板对接间隙的要求，保证焊接质量需采用夹具对焊接试板进行装夹，保证焊缝表面的平整度。激光束的对中及激光的对焦通过机器人操作及编程来保证（2）试板的力学性能试验：制备 25 组试板，按照要求每组取样 3 个进行拉伸，测试焊缝抗拉强度，验证其是否达到要求（焊缝抗拉强度高于母材）。依据国标标准（GB/T228-2002：金属材料室温拉伸试验方法）的要求进行试验测量工作，标准拉伸试样如图 2.3，拉伸试样取样位置图、拉伸试样、试样装夹图如图 2.2。
图 2.3 标准拉伸试样(A 主视图、B 俯视图)Fig 2.3 standard drawing style通过拉伸试验来检验激光焊接焊缝强度是否高于母材。即检测的标准为：焊缝强度>母材的强度。（3）焊缝接头的金相组织分析：制备 25 组试板的金相试样。采用手持显微镜观察焊缝形貌、焊缝截面全貌、测量焊缝厚度；采用 X 射线无损检测焊缝缺陷采用金相显微镜在 32 倍下测量焊缝结合面宽度、板间的间隙、组织及焊缝质量（下塌、气孔、未焊满等）；在 400 倍下观察和分析母材、焊缝区及热影响区的组织的显微组织特征；同时进行正交分析得到一组最优激光熔焊工艺参数[17]。2.4.3 密封性试验（1）试验方法：采用气密性检测的方法，气密性检验较水密性检验更加严格透水处一定透气，但透气处不一定透水，这是因为微小孔由于毛细管作用不透水
【参考文献】：
期刊论文
[1]机器人光纤激光焊接TA15钛合金的工艺研究[J]. 周春洋,王权,罗敬文. 机械制造. 2016(09)
[2]激光焊接技术及其在汽车工业的应用[J]. 林元航. 机电工程技术. 2016(05)
[3]激光焊接在白车身上的应用现状[J]. 张妍. 电焊机. 2016(03)
[4]激光焊接技术在神龙汽车白车身中的应用[J]. 国莉. 金属加工(热加工). 2015(12)
[5]轿车顶盖激光钎焊焊缝缺陷原因分析[J]. 冯振坡,国莉. 汽车工艺与材料. 2014(10)
[6]激光熔化焊技术的应用及焊缝性能研究[J]. 杜坤,张丽芳. 汽车工艺与材料. 2014(05)
[7]三维视觉系统提升机器人激光焊接效率[J]. 张丽芳,陈素平,李坊平. 金属加工(热加工). 2014(10)
[8]影响激光钎焊焊缝质量的因素探析[J]. 陈晓东,张纪珠. 上海汽车. 2012(10)
[9]铝合金激光焊新技术[J]. 丁灏,马云霞,白培康,刘斌. 热加工工艺. 2012(03)
[10]高强度差厚激光拼焊板焊缝特性实验研究[J]. 薛松,周杰,何应强. 热加工工艺. 2011(09)
博士论文
[1]基于视觉信息的钢板连续生产线激光焊接关键技术的研究[D]. 王立伟.河北工业大学 2012
[2]基于“三明治”新方法的激光深熔焊接小孔效应的模拟研究[D]. 张屹.湖南大学 2005
硕士论文
[1]MWCNTs/AZ91复合材料焊接性研究[D]. 何宇.南昌航空大学 2015
[2]汽车用钢的激光搭接焊与电阻点焊的对比试验研究[D]. 李得胜.湖南大学 2010
[3]汽车白车身激光焊接生产线控制系统设计[D]. 陈建明.湖南大学 2010
[4]焊接工艺对不锈钢焊接变形的研究[D]. 陈锋.上海交通大学 2009
[5]白车身激光切割焊接生产线的布局设计及切割工艺研究[D]. 刘旭飞.湖南大学 2009
[6]不等厚激光拼焊板成形性能研究[D]. 刘广达.天津理工大学 2008
[7]激光焊接汽车双联齿轮的工艺与数值模拟研究[D]. 王雨.天津工业大学 2008
本文编号：3455178
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