激光拼焊

激光复合焊原理
激光复合焊是一种利用激光束和其他加热源进行复合加热的焊接方法。

其原理主要包括以下几个方面：
1. 激光束加热：激光器通过将电能转换为激光能量，产生高能量密度的激光束。

激光束具有较高的能量浓度和聚焦能力，可以快速加热焊接材料。

2. 其他加热源加热：除了激光束外，激光复合焊还可以通过其他加热源（如电阻加热、电弧加热等）进行补充加热。

这些加热源可以提供额外的热量，使焊接材料迅速达到熔化温度。

3. 熔池形成：激光束和其他加热源加热焊接材料，使其局部达到熔点。

熔化的材料形成熔池，用于焊接材料的熔合。

4. 波纹形成：激光束和其他加热源在焊接材料上加热的过程中，产生一系列快速加热与冷却的循环，形成了具有特殊形状的波纹。

这些波纹有助于增加焊接区域的热输入和热输出，提高焊接强度和质量。

综上所述，激光复合焊是一种利用激光束和其他加热源进行复合加热的焊接方法，通过快速加热焊接材料，形成熔池，并利用波纹形成的机理，实现焊接材料的熔合。

激光拼焊是什么？激光拼焊是采用激光能源，将若干不同材质、不同厚度、不同涂层的钢材、不锈钢材、铝合金材等进行自动拼合和焊接而形成一块整体板材、型材、夹芯板等，以满足零部件对材料性能的不同要求，用最轻的重量、最优结构和最佳性能实现装备轻量化。

在欧美等发达国家，激光拼焊不仅在交通运输装备制造业中被使用，还在建筑业、桥梁、家电板材焊接生产、轧钢线钢板焊接（连续轧制中的钢板连接）等领域中被大量使用。

激光拼焊板标准—焊缝的验收标准1.总则：本标准适用于厚度为0.6~2.5 mm，厚度比≤2（E/e≤2）的薄钢板的拼焊。

焊缝的验收标准涉及下列特性：●焊缝的外观●它们的机械强度这些特性的每一种都要符合下面规定的验收标准，除非图纸上或PSE文件上另有特殊要求。

2．焊缝的机械强度焊缝的机械强度取决于所用材料以及焊缝断面的几何形状，随着所用拼焊方法（滚压焊，激光焊）和焊接形式（直线焊）的不同而不同。

2.1检验：基础检验是破坏检验，并应根据拼焊方式的不同辅之以频率更高的无损检验做补充。

这些检验的频率在监测计划中具体规定。

2.2无损检验（CND ）无损检验方法是基于对焊缝的目视观察和触摸，可以查出拼焊板缺陷。

●焊缝沿长度方向的连续性；●与连接图上定位的出入（焊缝的位置）；●开口的孔穴；●拼焊时生成的溅出物。

●熔深（不足或过量），参阅CND验收标准。

在任何情况下这些目视和触摸检验都不能代替破坏检验。

无损检验可以查出可能出现的长度缺陷，但应当辅之以破坏检验，以便对照验收标准中的缺陷数值进行定量分析。

注：采用超声波、射线探伤之类的自动手段可以代替操作人员。

2.3 破坏检验（CD）宏观检验（检验试件或冲压的零件）：●分析区的抛光；●利用宏观断面检验焊接的一致性。

●距焊缝两端10 mm处各取一试件；●在焊缝中心位置取一试件；●根据无损检验的情况另外取一些试件。

然后用4%的硝酸酒精溶液腐蚀试件，并用双目镜（放大率≤100）观察。

3. 直线激光拼焊的验收标准下表规定了直线激光拼焊的验收标准：e= 最薄钢板的厚度CND：无损检验CD：破坏检验测量气孔有多种方法可供采用，可根据所拥有的工具决定。

激光拼焊板检验标准激光拼焊是什么？激光拼焊是采用激光能源，将若干不同材质、不同厚度、不同涂层的钢材、不锈钢材、铝合金材等进行自动拼合和焊接而形成一块整体板材、型材、夹芯板等，以满足零部件对材料性能的不同要求，用最轻的重量、最优结构和最佳性能实现装备轻量化。

在欧美等发达国家，激光拼焊不仅在交通运输装备制造业中被使用，还在建筑业、桥梁、家电板材焊接生产、轧钢线钢板焊接（连续轧制中的钢板连接）等领域中被大量使用。

激光拼焊板标准—焊缝的验收标准1.总则：本标准适用于厚度为0.6~2.5 mm，厚度比≤2（E/e≤2）的薄钢板的拼焊。

焊缝的验收标准涉及下列特性：●焊缝的外观●它们的机械强度这些特性的每一种都要符合下面规定的验收标准，除非图纸上或PSE文件上另有特殊要求。

2．焊缝的机械强度焊缝的机械强度取决于所用材料以及焊缝断面的几何形状，随着所用拼焊方法（滚压焊，激光焊）和焊接形式（直线焊）的不同而不同。

2.1检验：基础检验是破坏检验，并应根据拼焊方式的不同辅之以频率更高的无损检验做补充。

这些检验的频率在监测计划中具体规定。

2.2无损检验（CND ）无损检验方法是基于对焊缝的目视观察和触摸，可以查出拼焊板缺陷。

●焊缝沿长度方向的连续性；●与连接图上定位的出入（焊缝的位置）；●开口的孔穴；●拼焊时生成的溅出物。

●熔深（不足或过量），参阅CND验收标准。

在任何情况下这些目视和触摸检验都不能代替破坏检验。

无损检验可以查出可能出现的长度缺陷，但应当辅之以破坏检验，以便对照验收标准中的缺陷数值进行定量分析。

注：采用超声波、射线探伤之类的自动手段可以代替操作人员。

2.3 破坏检验（CD）宏观检验（检验试件或冲压的零件）：●分析区的抛光；●利用宏观断面检验焊接的一致性。

●距焊缝两端10 mm处各取一试件；●在焊缝中心位置取一试件；●根据无损检验的情况另外取一些试件。

然后用4%的硝酸酒精溶液腐蚀试件，并用双目镜（放大率≤100）观察。

PSA 标致－雪铁龙集团B13 1520车辆标准拼焊组装质量无使用限制目录1范围 (1)2焊缝的验收标准 (1)2.1总则 (1)2.2焊缝的机械强度 (2)2.3检验 (2)2.4直线激光拼焊的验收标准 (3)3程序 (5)4标准演变和引用文件 (6)4.1标准演变 (6)4.2引用文件 (6)4.3等效于 (6)4.4等同于 (6)4.5关键词 (6)1 范围本标准补充B13 1510标准“拼焊方法的相关规定”，给出检查拼焊结果的项目和要求。

2 焊缝的验收标准2.1 总则本标准适用于厚度为0.6~2.5 mm，厚度比≤2（E/e≤2）的薄钢板的拼焊。

焊缝的验收标准涉及下列特性：●焊缝的外观（参阅2.3.1节）；●它们的机械强度（参阅2.3.2节）。

这些特性的每一种都要符合下面规定的验收标准，除非图纸上或PSE文件上另有特殊要求。

2.2 焊缝的机械强度焊缝的机械强度取决于所用材料以及焊缝断面的几何形状，随着所用拼焊方法（滚压焊，激光焊）和焊接形式（直线焊）的不同而不同。

2.3 检验基础检验是破坏检验，并应根据拼焊方式的不同辅之以频率更高的无损检验做补充。

这些检验的频率在监测计划中具体规定。

2.3.1 无损检验（ CND ）无损检验方法是基于对焊缝的目视观察和触摸，可以查出2.4节所述的缺陷。

所用措施可以检查：直观地：●焊缝沿长度方向的连续性；●与连接图上定位的出入（焊缝的位置）；●开口的孔穴；●拼焊时生成的溅出物。

触摸●熔深（不足或过量），参阅CND验收标准（2.4节）。

在任何情况下这些目视和触摸检验都不能代替破坏检验。

无损检验可以查出可能出现的长度缺陷，但应当辅之以破坏检验，以便对照验收标准中的缺陷数值进行定量分析。

注：采用超声波、射线探伤之类的自动手段可以代替操作人员。

2.3.2 破坏检验（CD）宏观检验（检验试件或冲压的零件）：●分析区的抛光；●利用宏观断面检验焊接的一致性（参阅验收标准2.4节）。

激光拼焊对拼焊处的要求：1.表面粗糙度表面粗糙度作为冷轧钢板加工过程中的最重要技术控制参数之一，它主要影响着钢板与模具之间的摩擦因数、储油条件及钢板冲压时的成形性能等方面，而对这些性能的影响最终又会体现到钢板的实际冲压效。

按照GB/T2325-2012要求检测激光拼焊板的表面粗糙度在0.8μm～0.9μm，得到的数值基本一致且符合入厂检验要求。

2. 力学性能按照GB/T228.1-2010的方法对两种厚度的钢板进行力学性能检测，材料的屈强比都保持在0.5以内，其它各项指标都在标准范围之内，满足入厂检验要求，检测结果见表1。

3. 焊缝杯突试验为了验证拼焊板的焊缝强度及失效模式，随机抽取三张激光拼焊板进行杯突试验，结果表明三张激光拼焊板都是在薄板热影响区以外发生开裂，并且开裂方向平行于焊缝，符合使用要求。

4.仿真分析在前期设计阶段应用AUTOFORM对新造型车门内板的冲压工艺进行仿真分析，对预判实际工艺可行性起着至关重要的作用。

将车门内板数模导入AUTOFORM当中并输入现有生产工艺条件，模拟钢板的拉延过程，结果发现激光拼焊板焊缝位置存在危险点，材料减薄过度存在开裂的风险与零件开裂位置基本一致.在AUTOFORM当中对现有工艺进行了四方面的调整，分别是对小鼓包进行打磨以降低其高度、对工艺补充面进行打磨以降低其高度、降低厚料部分拉延筋高度和减少钢板尺寸，最终将厚料部分拉延筋高度从0.35降低为0.2后对危险区域改善明显。

在模具上根据仿真数据的调整结果将拉延筋高度进行调整为0.25使厚侧母材更好地向凹模内流动，最终消除开裂现象。

目前此畅销车型年产量大15万量，开裂比例保持在千分之三以内，完全满足现有生产条件。

激光功率:激光焊接中存在一个激光能量密度阈值，低于此值，熔深很浅，一旦达到或超过此值，熔深会大幅度提高。

只有当工件上的激光功率密度超过阈值（与材料有关），等离子体才会产生，这标志着稳定深熔焊的进行。

激光拼焊板热处理前焊缝缺陷允许偏差表序号名称定义图例要求检验形式1气孔焊接熔池中的气体来不及逸出而停留在焊缝中形成的孔穴焊缝不应存在线性排列气孔，单个孔的最大尺寸≤0.2t min ；气孔不得贯穿焊缝表面金相组织2裂纹存在于焊缝及焊缝热影响区域的微小裂缝不允许在线监测系统3烧穿在焊接部位母材熔化后，没有形成焊缝而将母材烧穿不允许在线监测系统4断焊在一段成型均匀的焊缝中，有一段没有焊缝不允许在线监测系统5偏焊焊缝偏离焊缝中心线，造成焊缝与母材连接有效部分减少不允许首件检测/10倍放大镜6焊瘤在一段成型均匀的焊缝中，在板料表面焊接金属的局部突起不允许在线监测系统7未焊透焊缝处金属整体或局部未完全熔合熔透不允许在线监测系统金相组织8未熔合焊缝金属与母材金属，或焊缝金属之间未熔化结合在一起的缺陷不允许金相组织9焊缝宽度板料接缝处的金属熔化而成的融合最小宽度；一般指焊接平面侧0.60mm≤W≤2.0mm 首件10咬边/底切因焊接造成的焊趾（根）连续的或断续的凹槽，上部为咬边，下部为底切焊缝与焊缝边缘的夹角不应小于90°或t min ≤1mm时，h≤0.10mm；t min ＞1mm 时，h≤0.10t min在线监测系统金相组织11余高/过熔焊缝表面超出母材表面那部分焊缝金属的高度t min ≤1mm时，h≤0.10mm；t min ＞1mm 时，h≤0.20t min 在线监测系统金相组织底部金属流淌形成底部连续或断续的焊缝凸出t min ≤1mm时，h≤0.10mm；t min ＞1mm时，h≤0.20t min 在线监测系统金相组织表（续）序号名称定义图例要求检验形式12焊接凹陷（焊缝未填满）焊缝上表面连续或断续局部金属塌落t min ≤1mm时，h≤0.10mm；t min ＞1mm 时，h≤0.10t min 在线监测系统金相组织焊缝下表面连续或断续局部金属凹陷t min ≤1mm时，h≤0.1mm；t min ＞1mm 时，h≤0.1t min 在线监测系统金相组织13垂直错边/STEP 差焊接时两侧母材未对正，薄板母材在厚度方向偏离厚板底面的偏差；正向错差-薄板向上偏离厚板下基准面t min ≤1mm时，h≤0.15mm；t min ＞1mm时，h≤0.15t min 在线监测系统金相组织反面错差-薄板向下偏离厚板下基准面t min ≤1mm时，h≤0.10mm；t min ＞1mm 时，h≤0.10t min 在线监测系统金相组织14焊缝横截面满足焊缝断面最小熔合区厚度的总和。