镀锌钢板搭接接头激光螺旋点焊工艺研究

发布时间：2021-01-31 12:51

　　目前,汽车用镀锌钢板的搭接多采用电阻点焊技术,新型激光点焊技术——激光螺旋点焊以其高效率、高柔性的特点有望逐渐替代电阻点焊。研究了搭接间隙对激光螺旋点焊焊点成形与力学性能的影响,分析了不同间隙下高压锌蒸气的逃逸过程和缺陷的成因。研究结果表明:对于单层1.8 mm厚、6.7 mm焊点直径的ST12镀锌钢板搭接接头,激光螺旋点焊的间隙适应性较好,在0.2～0.4 mm的板间间隙内都可以获得成形良好、力学性能较好的焊点;当间隙大于0.1 mm时,可以有效避免锌蒸气逃逸造成的焊接缺陷;在间隙约为0.2 mm时,锌蒸气能够顺利逃逸,从而获得最佳的表面成形和力学性能。 

【文章来源】：中国激光. 2020,47(08)北大核心

【文章页数】：9 页

【部分图文】：

ST12镀锌钢板基体的微观组织与镀锌层的形貌。

图1 ST12镀锌钢板基体的微观组织与镀锌层的形貌。镀锌钢板的搭接激光螺旋点焊过程如图2所示。图2(a)为实验用TruDisk6002碟形激光器与可编程聚焦镜组(PFO),相关参数如下:发射波长为1030 nm,光束质量为8 mm·mrad,光纤芯径为200 μm,光斑直径为0.64 mm,PFO镜组的焦距为450 mm。该设备内置两个振镜,可以通过调节振镜的角度实时、高速地控制激光光斑的移动。从激光发生器中出射的激光通过振镜1与振镜2的反射来控制激光照射的位置。图2(b)为激光螺旋点焊中采用的焊接轨迹,激光光斑的扫描半径(R)逐渐增大,由R1逐渐增大到R4之后,R4与R5在焊点外圈构成一个闭合的圆。

焊后,采用INSTRON 100 kN电液伺服疲劳试验机进行拉伸测试,试验机的加载速度为10 mm/min。使用FEI Quanta 200FEG对拉伸断口进行分析。本文对比了激光螺旋点焊、电阻点焊、激光缝焊三种方法所制备焊件的力学性能。图3所示为点焊与激光缝焊剪切拉伸试样示意图,板长为100 mm,板宽为30 mm,搭接区域的尺寸为30 mm×30 mm。激光螺旋点焊通过塞尺可以较为精确地控制搭接间隙,电阻点焊、激光缝焊未设置搭接间隙。3 分析与讨论

【参考文献】：
期刊论文
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硕士论文
[1]低碳钢激光点焊工艺特性与力学性能研究[D]. 张博.哈尔滨工业大学 2007



本文编号：3010906