激光钎焊的质量控制
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钎焊复习知识点总结一、钎焊的基本原理钎焊是一种通过使用熔点低于母材的金属作为钎料,将钎料加热至熔化状态,然后利用液态钎料润湿母材并填充接头间隙,从而实现金属连接的焊接方法。
钎焊的强度和气密性均能满足要求,且对母材的稀释率较低。
二、钎焊的种类1、硬钎焊:适用于硬质合金、硬磁合金、结构钢和高速钢等的钎焊。
其特点是钎料熔点较高,接头强度高,但需要进行复杂的加热过程。
2、软钎焊:适用于有色金属、不锈钢、耐热合金和低熔点金属等的钎焊。
其特点是钎料熔点较低,接头强度较低,但加热过程相对简单。
三、钎焊的工艺要素1、钎料:选择合适的钎料是钎焊的关键,需要考虑母材的化学成分、接头形式和工作环境等因素。
2、钎剂:用于清除母材和钎料表面的氧化物和其他杂质,提高钎料的润湿性和流动性。
3、加热方法:选择合适的加热方法可以保证钎焊的质量和效率,包括火焰加热、电阻加热和激光加热等。
4、冷却:钎焊完成后需要进行冷却,以防止母材和钎料的过度冷却导致接头开裂。
四、钎焊的质量控制1、母材和钎料的清洁:确保母材和钎料的表面无杂质和氧化物,以保证焊接质量。
2、加热过程的控制:控制加热温度和时间,以保证钎料充分熔化和润湿母材。
3、冷却过程的控制:控制冷却速度,以防止母材和钎料的过度冷却导致接头开裂。
4、焊接后的检验:对焊接接头进行外观检查和无损检测,以确保其质量和可靠性。
五、钎焊的应用范围1、航空航天:用于飞机、火箭和卫星等的高强度结构件的钎焊。
2、汽车制造:用于汽车发动机、变速器和底盘等的高强度结构件的钎焊。
3、电子封装:用于芯片、集成电路和微电子器件等的高精度连接的软钎焊。
4、医疗器械:用于医疗器械的高精度连接的软钎焊。
操作系统复习知识点总结一、操作系统的定义操作系统是一种计算机系统,它负责管理和控制计算机的硬件和软件资源,为用户和应用程序提供便利的操作界面。
二、操作系统的功能1、资源管理:操作系统负责分配和管理计算机的各种资源,包括CPU、内存、硬盘、网络等。
2021年第2期2021No.2汽车工艺与材料Automobile Technology &Material白车身激光钎焊检查与返修方法张旭东方晓明(浙江吉利汽车有限公司梅山工厂,宁波315832)摘要:激光钎焊通过高能激光束将焊丝融化,并在工件表面延展,形成焊缝。
为了能够综合性地评价焊缝质量,从激光钎焊的原理和焊接系统组成入手,提出了机器人在线监测、人工目视检验、破坏性检测和无损检测等多种手段。
并针对车间现场常见的六大类缺陷,通过大量的试验摸索与效果评估,按照严重程度、方案的适用性和节拍角度系统性地规划了返修方法,为各大主机厂提升激光钎焊焊接质量提供了思路。
关键词:激光钎焊在线监测破坏检测无损检测返修白车身中图分类号:U466文献标识码:BDOI:10.19710/ki.1003-8817.20200298Inspection &Repair Methods of Laser Brazing of BIWZhang Xudong,Fang Xiaoming(Geely Automobile Co.,Ltd.,Meishan Factory,Ningbo 315832)Abstract :Laser brazing melts the welding wire with a high-energy laser beam and spreads the molten drop overthe surface of the workpiece to form a weld seam.In order to evaluate the weld quality comprehensively,this paper starts with the principle of laser brazing and the composition of welding system,and puts forward a variety of means,such as robot online-monitoring,manual visual inspection,destructive testing and nondestructive testing.Then,aiming at six kinds of common defects in the workshop,through a large number of experiments and effect evaluation,the repair methods are systematically planned according to the severity,the applicability and the circle time,which provides ideas for auto makers to improve the quality of laser brazing welding.Key words:Laser brazing,On-line monitoring,Destructive testing,Nondestructive testing,Repair,Body inwhite(BIW)作者简介:张旭东(1983—),男,中级工程师,硕士学位,研究方向为白车身连接工艺强度管理、白车身尺寸控制。
激光钎焊焊接工艺影响因素分析作者:李兴阳周丽来源:《科技视界》2014年第31期【摘要】本文主要介绍了激光焊接工艺中的各个设备间的参数匹配,保证了各个环节的稳定性和,才能得到合格并稳定的焊缝质量。
【关键词】激光钎焊;工装夹具;送丝设备;保护气体车身顶盖和侧围激光钎焊以光束传输热源,熔化钎料,连接两基材,此种焊接方式较传统激光钎焊需要更为严格的工装夹具,以保证车身拼配,达到稳定的接头间隙,以利于形成稳定的焊接接头。
与此同时,对涉及焊接系统内的激光焊机、焊接镜头、送丝系统和保护气体等设备的稳定性要求甚高。
因此,激光钎焊焊接工艺影响因素和此系统内的各个设备息息相关,只有匹配好各个设备间的运行参数和焊接工艺要求,并保证逐个环节的稳定性,才能得到合格并稳定的焊缝质量。
1 工装夹具和板材匹配顶盖和侧围的搭接属于卷接方式,且在X、Y、Z直线系内均需保证一定的功能尺寸定位和车身匹配。
侧围和顶盖的车身定位在Y向需要采用电机带动直线和回转类工装夹具进行定位和夹持固定,机械化的传动方式涉及气动传动、液压传动和电力传动等;在Z向需要对顶盖进行下压,以保证和侧围的贴合度,采用了真空阀传动方式。
激光钎焊的完成借助于SEF机器人,其重复定位达到0.02mm,机器人焊接任务的完成相对于夹具属于变位置焊接,因此,对变位机械夹具应具备如下性能:变位机械需要有较宽的调速范围,稳定的运行速度以及良好的结构刚度;直线传动过程中需要稳定的滑道系统,并有自锁和软性缓冲功能;与焊接机器人和精密焊接作业配合的传动机构的重复定位精度控制在0.02至0.05mm之间;良好的水、电、气连接和防护措施;整个结构要有良好的密闭性,以免焊接飞溅物对滑道和汽缸拉杆造成损伤;顶盖和侧围焊接区域干净整洁无异物,防止因灰尘造成熔池污染或损伤焊接镜头镜组和真空吸盘;夹具夹头(夹爪)在X、Y、Z方向可调,便于增减垫片,针对弧形薄板接触夹头采用硬树脂材质,减少接触冲击力,防止零件变形;应满足导线接地、隔磁和绝缘等方面的特殊要求。
顶盖激光钎焊主要缺陷及关键影响因素的研究作者:文 / 王晓兵岳智邓大伟李学梅来源:《时代汽车》 2020年第12期王晓兵岳智邓大伟李学梅长安福特汽车有限公司杭州分公司浙江省杭州市 310000摘要:为了提高车体使用寿命和增强车体材料的抗腐蚀性能,表面带镀层的低碳钢板被大量应用于汽车工业中,由于锌的熔点和沸点温度较低,在焊接加热过程中极易挥发,从而导致气孔、飞溅等缺陷。
激光钎焊以其光束能量密度高、热影响区域小、焊接速度快、变形小等优点,可有效解决镀锌板焊接的上述问题,因而在白车身制造领域得到广泛应用,激光钎焊已逐渐成为汽车顶盖制造的标准工艺。
本文重点论述了汽车顶盖激光钎焊的基本原理和特点,系统基本组成和焊接参数规范的选择,分析了激光钎焊主要质量缺陷的种类及影响焊接质量的关键因素,介绍了长安福特激光钎焊质量的评价标准。
关键词:激光;钎焊;镀锌板;汽车顶盖1 前言激光钎焊是利用激光光束作为热源,聚焦后的光束照射在焊丝表面,焊丝在光束能量持续加热下熔化形成高温液态金属,液态金属浸润到被焊零件连接处,在适当的外部条件下,使之与工件间形成良好的冶金结合,完成零件的连接[1]。
该方法的独特性在于,在钎焊过程中冶金结合的形成只通过熔化填充金属而不是熔化母材。
激光钎焊焊接光束能量密度高、热影响区域小、焊接速度快、变形小、噪声小;可精确调节和控制热输入,且热输入低,镀锌层烧损更少,可减小焊件的变形;焊缝成形美观、质量稳定,焊后仅需简单处理甚至无需处理;能够钎焊复杂几何形状的焊件和特殊结构;精确控制加热光斑尺寸及焊丝的熔化;使用光纤激光器可以方便地与机器人连接构成柔性加工系统等优点,因此被广泛应用在汽车制造的过程中[2-3]。
随着激光技术的成熟及成本的下降,激光焊接被认为是白车身车顶与侧围的最佳连接方式。
在锐界上应用的激光钎焊是填丝硬钎焊,主要用于顶盖激光钎焊。
顶盖激光器钎焊接头形式为截面卷对接,填充钎料为SG-CuSi3。
汽车座椅骨架激光自动焊接工艺分析及控制摘要:汽车座椅是由多种不同结构的支架构成,由于汽车座椅焊缝分布多,焊缝质量要求高,产品要求节拍快,因此对其能自动焊接提出了更高的要求。
由于汽车座椅焊缝分布多,焊缝质量要求高,产品要求节拍快,因此对其能自动焊接提出了更高的要求,根据对汽车座椅支架焊接的操作过程进行分析,传统的焊接方式来说已经无法满足目前汽车工业的发展需求。
而新兴的激光焊接技术有效的改善传统焊接方法产生的缺陷。
关键词:汽车座椅支架; 激光焊接;激光远程焊; 焊接机器人采用机器人对座椅支架进行激光焊接,能够保证焊接过程更加稳定,并且通过激光参数优化,可以减少焊接飞溅,焊缝外形成形美观,并能有效解决焊接气孔、裂纹等缺陷,并且采用激光焊完成的座椅支架生产不仅能够满足产品技术的需求,而且还能够有效的克服传统人为操作中出现的问题。
另外,激光焊座椅焊缝成型的产品不仅具备美观的外形,而且具有稳定可靠的质量,以及更高的生产效率。
一、焊接机器人发展趋势据调查发现,工业机器人在不同焊接技术在各领域的应用,达到了50%的全球工业机器人的使用量。
截止到今天的统计数据可以看出,全球有超过百万套的机器人被应用于工业活动作业中,我国对机器人在工业应用方面的研究基本上是从上个世纪70年代末开始,经过了这几年的不断创新研究,不仅在技术方面得到了较大的提升,而且还对其进行了更好的应用,服务于我国国民经济的发展,为制造业提供更好的发展环境。
其一,在对用于焊接工作的机器人进行购买时,发现价格越来越低,但是其技术水平与价格成反比,其二,越来越大的劳动力需求,想要使制造大国在经济的带动下,成为制造强国,需要对不同类型的加工方式进行改进,以高品质产品的生产为目标,加强企业在行业竞争中的优势,这代表着机器人在未来的发展过程中将会得到广泛的应用[1]。
二、激光焊接原理激光是20世纪人类的伟大发明,激光在焊接中的应用极大推动了焊接技术的革新和发展,激光焊接正越来越显示出它优越性和很强的生命力。
车身激光光线硬钎焊和等离子硬钎焊-------钎焊质量评估关键词:激光钎焊,激光光线钎焊,激光光线硬钎焊,等离子钎焊,等离子硬钎焊,等离子,钎焊,车身前言:在这个测试标准中涉及到所有激光和等离子硬钎焊。
这些标准适用于车身局部和单个方法。
1 应用领域 (2)2 要求 (2)2.1 评估 (3)2.2 质量保证 (3)2.3 非破坏性检验 (3)2.4 破坏性检验 (6)1 应用领域这个检测标准适用于标准的激光钎焊和等离子钎焊。
它应用于样板、验收和批量监察检验。
用于评估激光或等离子钎焊出的镀锌或不镀锌薄钢板上的焊缝质量,这些薄钢板由无合金或低合金含量的深冲铁构成,厚度为0.7 ~1.5 mm.注释:这个标准不适用高强度或更高强度的铁(比如ZStE 260 BH或者VW 50017的钢种)。
这些材料在机械/工艺实验中由于铁板厚度强度大,因此不在这个标准应用范围之内。
2要求钎焊评估的基本条件是可以自由使用的零件图纸。
焊缝形状和特性如下表1下面所明确的要求需要所有钎焊焊缝满足。
和图纸不一致的地方特别需要注意。
注释:在这个标准涉及到和强度相关的焊缝质量。
因为激光和等离子焊缝根据位置和油漆工艺还取决于不同的表面、腐蚀和密封度要求,所以还需要更多的质量要求。
2.1 评估激光和等离子钎焊的质量评估可以采用非破坏性检验(目视检查2.3.2 表格2)和破坏性检验(打磨实验2.4.2.2, 表格3)。
焊缝质量通过机械-工艺检测来确认。
2.2质保焊接质量一般通过设置好的设备工艺流程来保证。
设备-工艺能力通过成品件的焊缝适量计算。
焊缝质量采用相应的光学或金相试验(见表2和表3)来证实。
凭借钎焊质量来进行生产控制一般通过一个机械-工艺试验进行(比如弯曲试验、展开试验、凿穿试验、拉伸试验)。
2.3 非破坏性检验2.3.1目视检验(评估外部检测结果)目视检验是评估激光焊缝外部质量的可靠方法。
用眼睛或者利用适当的光学工具(比如发光手动放大镜)。
轿车顶盖激光钎焊搭接间隙控制方法冯振坡,国莉(神龙汽车有限公司技术中心,湖北武汉 430056)摘要本文简要介绍了激光钎焊的基本原理,并基于本公司B73及MX3车型顶盖激光钎焊工艺的应用,对轿车顶盖激光钎焊搭接间隙的控制方法进行了研究。
关键词激光钎焊;搭接间隙;控制方法0 前言近年来,激光钎焊技术在汽车车身制造上的应用越来越广泛和成熟,主要应用在车身顶盖和侧围的连接,行李箱盖板的连接等部位。
它的原理是利用高能量密度的激光束加热熔化钎料,使其与母材润湿,从而实现连接。
相对于传统的电阻点焊,激光钎焊在焊接速度、焊接质量、热输入控制、焊接柔性化等方面都具有卓越的优势。
1 影响激光钎焊质量的主要因素本文主要研究顶盖激光钎焊技术。
通过长时间的工艺探索,发现对于顶盖激光钎焊来说,影响焊接质量的主要因素包括零件几何尺寸、工艺参数的设置、设备的稳定性等三个大的方面。
其中,最难控制的就是车身顶盖与侧围的间隙。
实践表明,间隙在0.1mm~0.35mm之间,可以得到理想的焊接质量。
如果间隙过大,容易出现焊缝塌陷、缩孔、焊偏甚至焊接中断。
如果完全没有间隙,钎料在焊缝表面的铺展状态不好。
车身顶盖与侧围的焊缝较长,要保证间隙均匀一致很困难。
本文基于B73及MX3车型的顶盖激光钎焊工艺应用,从产品设计开始到工业化调试阶段,对车身顶盖与侧围的间隙的控制方法展开了系统的研究。
1.1影响激光钎焊搭接间隙的方面因素激光钎焊对零件搭接的间隙要求为0.1mm~0.35mm,而侧围总成与顶盖总成的搭接面是有公差波动的,因此,如何稳定地控制这个间隙值,是一个系统工程,需要从产品设计、侧围分总成成型夹具设计、顶盖预成型夹具设计、顶盖预成型焊点布置和顶盖激光钎焊压板夹具设计等方面来进行控制。
下面,将分别论述笔者根据参与的B73及MX3顶盖激光钎焊的开发过程所总结出的搭接间隙控制方法。
1.2产品设计对零件搭接间隙的影响目前,侧围与顶盖的搭接有以下两种方式,如下图1和图2所示:笔者所参与的项目是按图一进行产品设计,由于侧围外板和顶盖外板夹钝角,相比较图2所言,左右侧围总成的开度值是一个自上而下逐渐变小的趋势,这对于顶盖的匹配就变得很容易。
非接触式激光钎焊工艺研究摘要:电子装联领域普遍采用纯手工接触式烙铁钎焊工艺,接触式钎焊操作过程中易产生空间干涉及损害线材传输性能,影响批量产品钎焊效率及质量。
激光钎焊作为非接触式钎焊工艺的典型代表,在焊接加热过程中无需直接接触待加工零件,钎焊过程无任何干涉及应力残留,在微电子工业及印制电路板装联行业中得到了广泛应用。
本文主要针对非接触式激光钎焊工艺进行研究,重点阐述了激光钎焊工艺原理、激光钎焊工艺特点及激光钎焊工艺参数研究等等。
主题词:钎焊热传导功率焦点反射率质量1引言钎焊连接技术是将焊料及被焊金属同时加热到最佳温度,依靠熔融焊料润湿填满被焊金属接头间隙并与之形成金属合金结合的一种过程。
按钎焊时对焊件加热的方法和条件不同来划分,钎焊工艺可分为接触式钎焊及非接触式钎焊两大类,接触式钎焊工艺方法主要有烙铁钎焊、电阻钎焊等,非接触式钎焊工艺方法主要有激光钎焊、红外钎焊、感应钎焊等。
非接触式钎焊在焊接加热过程中无需直接接触待加工零件,焊接过程无干涉及应力残留,应用最广泛的非接触式钎焊工艺为激光钎焊工艺。
随着电子装联行业加工工艺的不断发展,针对连接器、印制板及接线端子尺寸的进一步微小化,传统的接触式烙铁钎焊存在明显工艺瓶颈,当加工零件表面比较复杂时易产生干涉,无法实现微小空间焊接作业。
同时,线缆信号传输品质及传输速率要求在不断提升,接触式钎焊工艺存在对线材传输性能及热敏器件过热损害的隐患。
激光钎焊作为一种非接触式加工手段,以其独特的优势越来越受到厂商的青睐,其在连接器及线材行业中的应用越发不容忽视。
目前,激光钎焊生产线已大规模出现在电子工业中,特别是在微电子工业中得到了广泛的应用。
近年来,激光钎焊技术又逐渐应用到印制电路板的装联过程中,随着电路的集成度越来越高,零件尺寸及引脚间距越来越小,以往的工具已经很难在细小的空间操作,激光由于不需要接触到零件即可实现焊接,很好的解决了这个问题,具有非常可观的市场前景和需求。
激光钎焊的质量控制
20世纪80年代中期,激光焊接技术开始被大量应用到汽车领域。
自1993年德国大众首次在汽车顶盖焊接生产线中采用YAG激光焊接进行大批量生产,如今,激光焊接已经被作为一种成熟的技术应用于越来越多的汽车生产厂家。
激光钎焊及其质量评价标准
目前,应用于车身的激光焊接主要有两种方式:一种为熔焊,不需要填充物质,激光直接作用在工件表面上进行焊接,主要用于难以接近的部位,实施非接触远程焊接,如汽车四门内板分总成、B柱内板总成等工件的焊接;另一种为填充焊,即业界通常所说的“钎焊”——激光发生器发出的激光束聚焦在焊丝表面上加热,使焊丝受热熔化(母材未熔化)润湿母材,填充接头间隙,与母材结合,形成焊缝(原理见图1),实现良好的连接,主要用于汽车顶盖、行李箱盖等工件的焊接,表面质量要求非常高。
图1 激光钎焊原理
奇瑞公司A5车型的行李箱盖外板就采用了激光钎焊工艺进行焊接(设备组成见图2)。
奇瑞A5的行李箱盖外板为冷轧低碳钢板,采用卷对接接头,焊缝长约1.2m,焊丝为φ1.2mm的硅青铜焊丝。
图2 激光钎焊系统的组成
激光焊接是一种高精度、高自动化、高柔性的焊接工艺,要实现完美的焊接质量,不仅需要先进的设备,更需要与之匹配的工艺参数,其加工过程中的众多参数公差范围窄,要求非常苛刻。
此外,激光钎焊有着比激光熔焊更高的表面质量要求,故其焊接质量的控制难度更高。
对于车身的钎焊焊缝质量,主要的评价标准有:
1.焊缝无中断、未熔合、无连接等现象;
2.焊缝上没有气孔或仅有1~2个小孔或凹孔(转角处);
3.焊缝两侧母材无烧损;
4.焊缝或母材上无裂纹;
5.焊缝表面光滑平整且宽度均匀,应避免呈鱼鳞状、凸型和宽窄不均;
6.焊缝与母材之间无咬边或假焊(无钎料,母材直接熔焊)缺陷;
7. 焊缝始端与末端无钎料的堆积或缺失或残余未熔化的焊丝等现象。
结合这些质量标准,我们对实际生产中的焊缝质量控制问题进行了深入的研究和实践。
影响激光钎焊质量的因素及质量控制
在激光钎焊的项目调试及批量生产阶段,结合现场以往的各类质量问题,我们发现,影响激光钎焊焊缝质量的因素主要有送丝位置、焊接参数、母材尺寸的稳定性、焊接夹具以及焊接表面油污等,并针对这些因素进行参数优化和控制,保证焊接质量。
1.送丝位置
送丝位置是指焊丝与激光束及母材的相对位置,包括两个参数:送丝角度和焊丝高度(见图3)。
图3 送丝角度与焊缝质量
(1)送丝角度与焊缝质量
送丝角度包括两个角度:一个是焊丝与焊缝平面所形成的夹角α;另一个是焊丝在焊缝所在平面投影位置与焊缝中心线所形成的夹角β。
由于钎料熔化后,熔融钎料受到焊丝界面张力作用,阻碍钎料向母材润湿铺展。
当夹角α增大时,界面张力向上的分力变大,钎料所受的阻碍作用增强,使得熔融钎料的流动性变
差,不易向前铺展,易聚积成小球状,不利于焊缝成形,故夹角α越小,焊缝成形越好。
当夹角β增大时,界面张力偏离焊缝中心线的分力变大,钎料所受的阻碍作用增强,使得熔融钎料的流动性变差,不易向前铺展,使焊缝偏离中心线,故夹角β越小焊缝成形越好。
因此,在工艺编程时,应适当控制夹角,通常α<30°、β<15°可获得良好的焊缝质量。
当然实现控制夹角并获得良好焊缝质量的前提是送丝嘴不与母材发生干涉,并且机器人的动作范围可以到达此位置。
(2)焊丝高度与焊缝质量
焊丝高度是指焊丝末端距母材的距离h。
由于焊丝末端熔化后会受到表面张力及重力的作用,表面张力促使熔化的钎料在焊丝末端收缩成小球状,重力的作用使熔化的钎料脱离焊丝,当h大于钎料所能形成的最大的液滴(即熔化的钎料液滴仅在重力的作用下脱离焊丝)直径时,焊缝呈珍珠状排列;当h小于钎料所能形成的最大的液滴直径并大于零时,焊接初期,钎料熔化后液滴与母材接触时并未脱离焊丝,此时,熔融的钎料受到的表面张力、重力与焊丝对它的拉力达到动态的平衡,液滴在母材表面润湿铺展的过程相对稳定。
随着焊丝的送进与熔化,焊丝和熔融钎料之间的拉力不断变化,使焊接过程中的受力平衡不断遭到破坏,形成焊缝中断或气孔。
试验证明,h越小,焊接过程越稳定。
若h=0,并使焊丝与母材之间保持一定压力(焊丝被母材稍微抵变形),此时焊丝与母材完全接触,焊丝熔化后会立即在母材上铺展,并在重力作用下填充接头,焊接过程相当稳定,焊缝成形均匀美观,可达到最佳焊接效果。
2.焊接参数
影响激光钎焊的焊接参数主要有:光斑直径、激光功率、送丝速度和焊接速度。
(1)光斑直径
光斑的直径对钎料的铺展影响较大。
光斑直径过小,激光集中在钎料上,对母材的加热不足,钎料在母材上铺展时冷却过快,使钎料不易铺展;光斑直径过大,如果激光功率不够则无法及时熔化焊丝,如果激光功率足够则会严重烧损母材。
对于卷对接接头,光斑直径与焊缝宽度(填充面宽度)基本一致时,钎料的铺展较充分。
例如A5车型的行李箱盖外板对接焊缝宽度为3mm左右,光斑直径调节为3~4mm,可获得良好的焊接质量。
(2)激光功率
焊丝熔化的速度取决于激光能量的大小,即激光功率。
当激光功率不足时,焊丝熔化速度慢,铺展不充分,且作业时间长,生产效率低;当激光功率过大时,焊丝熔化速度快,如果送丝速度跟不上,则焊缝的铺展会间断。
激光功率的最大值受设备限制,调节激光功率的大小主要考虑其与焊接速度及送丝速度的匹配。
(3)焊接速度和送丝速度
焊接速度决定作业时间的长短和生产效率的高低,所以应根据设备可提供的激光功率的大小选择适当的焊接速度以提高生产效率。
通常焊接速度越快,生产效率越高,但对于半径较小的圆弧段焊缝或过渡段焊缝,过快的焊接速度产生的离心力将会阻碍熔融钎料的铺展,使焊接过程不稳定。
选定了焊接速度(其最大值由
机器人的性能决定)之后,需根据焊缝填充量的多少来匹配适当的送丝速度。
送丝速度过快,焊缝表面会出现钎料的堆积,影响外观质量,送丝速度过慢则会使焊缝表面的出现下陷,过少的填充量会影响焊缝的焊接强度。
当然,送丝速度的调节也需要同时考虑激光功率的大小。
3.其他因素
影响激光钎焊焊缝质量的其他因素主要有以下几个方面:母材尺寸的稳定性、焊接夹具和焊接表面油污等。
(1)母材尺寸的稳定性
母材的定位孔尺寸及卷对接接头的尺寸对焊接质量及其稳定性的影响极大,当这两个尺寸偏差较大时,实际的焊缝中心就会偏离理论的焊缝中心,焊丝随着焊缝中心的偏离而偏离激光束的中心,熔融钎料也会偏离焊缝中心铺展凝固,导致单侧产生气孔,接头强度降低。
如果母材的尺寸偏差始终一致,则可以通过调整夹具及送丝位置来保证焊接质量。
如果母材的尺寸稳定性差,则无法通过上述方法来保证焊接质量。
(2)焊接夹具对焊接质量的影响
要保证焊接质量,焊接夹具应首先保证焊缝中心的位置精度,即保证卷对接接头的位置精度。
由于汽车薄板冲压件存在一定的反弹量,因此,夹具的定位夹紧点应靠近焊缝中心,并且有足够的定位夹紧力。
其次,夹具定位夹紧装置应具备良好的导热性能及抗热变形性能,以保证夹具不会因长期受热变形而影响自身的精
度及耐用性,或者可以在定位夹紧装置中增加冷却装置提高散热效果。
其三,夹具体的固定方位应尽量使所有对接面垂直于水平面,以便熔融的钎料可以利用自身重力更好地填充对接面。
(3)焊接表面油污对焊接质量的影响
油污在焊接过程中很容易被气化形成气孔,影响焊接质量,所以母材在焊接前应处理掉焊缝表面及对接面的油污。
上述各种因素在调试和生产中都需工程技术人员密切关注,当出现质量问题时,应根据焊接缺陷的现象,分析其相关影响因素的工艺参数是否发生变化,确定产生问题的原因,采取相应措施,此外还应排除由于送丝嘴磨损、透镜磨损等机械故障原因造成的影响。
结论
根据长期生产实践跟踪和分析,送丝位置、焊接参数、母材尺寸的稳定性和焊接夹具等因素对激光钎焊的焊接质量有着决定性的影响,设置合理的工艺参数是保证低碳钢激光钎焊质量稳定性的前提。
从市场需求的角度来看,现代化汽车工业的快速发展要求汽车生产厂家在提高效率的同时提高制造质量,因而汽车厂的主要生产线都在逐渐向全自动化的方向发展,车身焊装生产线也不例外。
激光焊接技术的应用正迎合了这种发展需求,不仅实现了自动化,使生产效率大幅提高,而且可以达到很高的焊接质量,实现了完美的车身外观,对汽车企业的品牌提升也发挥着重要的作用。