基于白車身激光焊接工藝研究
發(fā)布時間:2021-10-24 11:11
激光焊接因能量密度大、焊接變形小、焊接精度高等特點,越來越受到現(xiàn)代汽車制造行業(yè)的重視。為減少車身焊接變形,提高車身強度,降低車身重量及油耗,我們對公司各車型的搭接焊縫進行了激光焊接的可行性試驗研究。結(jié)合公司白車身的結(jié)構(gòu)特點,選取典型板件搭接位置如車身地板與縱梁的搭接、頂蓋與側(cè)圍的搭接以及行李箱蓋板等的搭接焊縫,分別采用激光熔化焊、激光填絲熔化焊和激光釬焊的方法對這三種典型的搭接方式進行了試片的激光焊接。對所焊接接頭的強度,密封性等性能進行測試,并對接頭微觀組織進行了觀察與分析。研究和探討了激光功率、焊接速度、離焦量、送絲速度等因素對焊接接頭質(zhì)量的影響,獲得了較優(yōu)的焊接工藝參數(shù)。結(jié)果表明,當(dāng)激光熔化焊工藝參數(shù)為:功率4.0kW,焊接速度35mm/s,離焦量+4mm;激光填絲熔化焊工藝參數(shù)為:功率3.3kW,焊接速度3.4m/min,送絲速度1.8m/min,離焦量+2mm;激光釬焊工藝參數(shù)為:功率3.4kW,焊接速度1.4m/min,送絲速度2.2m/min,離焦量+45mm時。均獲得性能與組織較好的焊接接頭。為進一步在實際工程中應(yīng)用激光焊接車身打下了堅實的基礎(chǔ)。
【文章來源】:合肥工業(yè)大學(xué)安徽省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:82 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
工作范圍與荷重圖
圖 2.2 試驗整體流程Fig 2.2 the whole process為減少焊接缺陷,需對樣件表面進行清理,采用紗布蘸丙酮對焊接區(qū)域進行擦拭,清洗,去除表面油脂。同時為了滿足激光焊接對試驗試板對接間隙的要求,保證焊接質(zhì)量需采用夾具對焊接試板進行裝夾,保證焊縫表面的平整度。激光束的對中及激光的對焦通過機器人操作及編程來保證(2)試板的力學(xué)性能試驗:制備 25 組試板,按照要求每組取樣 3 個進行拉伸,測試焊縫抗拉強度,驗證其是否達到要求(焊縫抗拉強度高于母材)。依據(jù)國標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)(GB/T228-2002:金屬材料室溫拉伸試驗方法)的要求進行試驗測量工作,標(biāo)準(zhǔn)拉伸試樣如圖 2.3,拉伸試樣取樣位置圖、拉伸試樣、試樣裝夾圖如圖 2.2。
圖 2.3 標(biāo)準(zhǔn)拉伸試樣(A 主視圖、B 俯視圖)Fig 2.3 standard drawing style通過拉伸試驗來檢驗激光焊接焊縫強度是否高于母材。即檢測的標(biāo)準(zhǔn)為:焊縫強度>母材的強度。(3)焊縫接頭的金相組織分析:制備 25 組試板的金相試樣。采用手持顯微鏡觀察焊縫形貌、焊縫截面全貌、測量焊縫厚度;采用 X 射線無損檢測焊縫缺陷采用金相顯微鏡在 32 倍下測量焊縫結(jié)合面寬度、板間的間隙、組織及焊縫質(zhì)量(下塌、氣孔、未焊滿等);在 400 倍下觀察和分析母材、焊縫區(qū)及熱影響區(qū)的組織的顯微組織特征;同時進行正交分析得到一組最優(yōu)激光熔焊工藝參數(shù)[17]。2.4.3 密封性試驗(1)試驗方法:采用氣密性檢測的方法,氣密性檢驗較水密性檢驗更加嚴格透水處一定透氣,但透氣處不一定透水,這是因為微小孔由于毛細管作用不透水
【參考文獻】:
期刊論文
[1]機器人光纖激光焊接TA15鈦合金的工藝研究[J]. 周春洋,王權(quán),羅敬文. 機械制造. 2016(09)
[2]激光焊接技術(shù)及其在汽車工業(yè)的應(yīng)用[J]. 林元航. 機電工程技術(shù). 2016(05)
[3]激光焊接在白車身上的應(yīng)用現(xiàn)狀[J]. 張妍. 電焊機. 2016(03)
[4]激光焊接技術(shù)在神龍汽車白車身中的應(yīng)用[J]. 國莉. 金屬加工(熱加工). 2015(12)
[5]轎車頂蓋激光釬焊焊縫缺陷原因分析[J]. 馮振坡,國莉. 汽車工藝與材料. 2014(10)
[6]激光熔化焊技術(shù)的應(yīng)用及焊縫性能研究[J]. 杜坤,張麗芳. 汽車工藝與材料. 2014(05)
[7]三維視覺系統(tǒng)提升機器人激光焊接效率[J]. 張麗芳,陳素平,李坊平. 金屬加工(熱加工). 2014(10)
[8]影響激光釬焊焊縫質(zhì)量的因素探析[J]. 陳曉東,張紀(jì)珠. 上海汽車. 2012(10)
[9]鋁合金激光焊新技術(shù)[J]. 丁灝,馬云霞,白培康,劉斌. 熱加工工藝. 2012(03)
[10]高強度差厚激光拼焊板焊縫特性實驗研究[J]. 薛松,周杰,何應(yīng)強. 熱加工工藝. 2011(09)
博士論文
[1]基于視覺信息的鋼板連續(xù)生產(chǎn)線激光焊接關(guān)鍵技術(shù)的研究[D]. 王立偉.河北工業(yè)大學(xué) 2012
[2]基于“三明治”新方法的激光深熔焊接小孔效應(yīng)的模擬研究[D]. 張屹.湖南大學(xué) 2005
碩士論文
[1]MWCNTs/AZ91復(fù)合材料焊接性研究[D]. 何宇.南昌航空大學(xué) 2015
[2]汽車用鋼的激光搭接焊與電阻點焊的對比試驗研究[D]. 李得勝.湖南大學(xué) 2010
[3]汽車白車身激光焊接生產(chǎn)線控制系統(tǒng)設(shè)計[D]. 陳建明.湖南大學(xué) 2010
[4]焊接工藝對不銹鋼焊接變形的研究[D]. 陳鋒.上海交通大學(xué) 2009
[5]白車身激光切割焊接生產(chǎn)線的布局設(shè)計及切割工藝研究[D]. 劉旭飛.湖南大學(xué) 2009
[6]不等厚激光拼焊板成形性能研究[D]. 劉廣達.天津理工大學(xué) 2008
[7]激光焊接汽車雙聯(lián)齒輪的工藝與數(shù)值模擬研究[D]. 王雨.天津工業(yè)大學(xué) 2008
本文編號:3455178
【文章來源】:合肥工業(yè)大學(xué)安徽省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:82 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
工作范圍與荷重圖
圖 2.2 試驗整體流程Fig 2.2 the whole process為減少焊接缺陷,需對樣件表面進行清理,采用紗布蘸丙酮對焊接區(qū)域進行擦拭,清洗,去除表面油脂。同時為了滿足激光焊接對試驗試板對接間隙的要求,保證焊接質(zhì)量需采用夾具對焊接試板進行裝夾,保證焊縫表面的平整度。激光束的對中及激光的對焦通過機器人操作及編程來保證(2)試板的力學(xué)性能試驗:制備 25 組試板,按照要求每組取樣 3 個進行拉伸,測試焊縫抗拉強度,驗證其是否達到要求(焊縫抗拉強度高于母材)。依據(jù)國標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)(GB/T228-2002:金屬材料室溫拉伸試驗方法)的要求進行試驗測量工作,標(biāo)準(zhǔn)拉伸試樣如圖 2.3,拉伸試樣取樣位置圖、拉伸試樣、試樣裝夾圖如圖 2.2。
圖 2.3 標(biāo)準(zhǔn)拉伸試樣(A 主視圖、B 俯視圖)Fig 2.3 standard drawing style通過拉伸試驗來檢驗激光焊接焊縫強度是否高于母材。即檢測的標(biāo)準(zhǔn)為:焊縫強度>母材的強度。(3)焊縫接頭的金相組織分析:制備 25 組試板的金相試樣。采用手持顯微鏡觀察焊縫形貌、焊縫截面全貌、測量焊縫厚度;采用 X 射線無損檢測焊縫缺陷采用金相顯微鏡在 32 倍下測量焊縫結(jié)合面寬度、板間的間隙、組織及焊縫質(zhì)量(下塌、氣孔、未焊滿等);在 400 倍下觀察和分析母材、焊縫區(qū)及熱影響區(qū)的組織的顯微組織特征;同時進行正交分析得到一組最優(yōu)激光熔焊工藝參數(shù)[17]。2.4.3 密封性試驗(1)試驗方法:采用氣密性檢測的方法,氣密性檢驗較水密性檢驗更加嚴格透水處一定透氣,但透氣處不一定透水,這是因為微小孔由于毛細管作用不透水
【參考文獻】:
期刊論文
[1]機器人光纖激光焊接TA15鈦合金的工藝研究[J]. 周春洋,王權(quán),羅敬文. 機械制造. 2016(09)
[2]激光焊接技術(shù)及其在汽車工業(yè)的應(yīng)用[J]. 林元航. 機電工程技術(shù). 2016(05)
[3]激光焊接在白車身上的應(yīng)用現(xiàn)狀[J]. 張妍. 電焊機. 2016(03)
[4]激光焊接技術(shù)在神龍汽車白車身中的應(yīng)用[J]. 國莉. 金屬加工(熱加工). 2015(12)
[5]轎車頂蓋激光釬焊焊縫缺陷原因分析[J]. 馮振坡,國莉. 汽車工藝與材料. 2014(10)
[6]激光熔化焊技術(shù)的應(yīng)用及焊縫性能研究[J]. 杜坤,張麗芳. 汽車工藝與材料. 2014(05)
[7]三維視覺系統(tǒng)提升機器人激光焊接效率[J]. 張麗芳,陳素平,李坊平. 金屬加工(熱加工). 2014(10)
[8]影響激光釬焊焊縫質(zhì)量的因素探析[J]. 陳曉東,張紀(jì)珠. 上海汽車. 2012(10)
[9]鋁合金激光焊新技術(shù)[J]. 丁灝,馬云霞,白培康,劉斌. 熱加工工藝. 2012(03)
[10]高強度差厚激光拼焊板焊縫特性實驗研究[J]. 薛松,周杰,何應(yīng)強. 熱加工工藝. 2011(09)
博士論文
[1]基于視覺信息的鋼板連續(xù)生產(chǎn)線激光焊接關(guān)鍵技術(shù)的研究[D]. 王立偉.河北工業(yè)大學(xué) 2012
[2]基于“三明治”新方法的激光深熔焊接小孔效應(yīng)的模擬研究[D]. 張屹.湖南大學(xué) 2005
碩士論文
[1]MWCNTs/AZ91復(fù)合材料焊接性研究[D]. 何宇.南昌航空大學(xué) 2015
[2]汽車用鋼的激光搭接焊與電阻點焊的對比試驗研究[D]. 李得勝.湖南大學(xué) 2010
[3]汽車白車身激光焊接生產(chǎn)線控制系統(tǒng)設(shè)計[D]. 陳建明.湖南大學(xué) 2010
[4]焊接工藝對不銹鋼焊接變形的研究[D]. 陳鋒.上海交通大學(xué) 2009
[5]白車身激光切割焊接生產(chǎn)線的布局設(shè)計及切割工藝研究[D]. 劉旭飛.湖南大學(xué) 2009
[6]不等厚激光拼焊板成形性能研究[D]. 劉廣達.天津理工大學(xué) 2008
[7]激光焊接汽車雙聯(lián)齒輪的工藝與數(shù)值模擬研究[D]. 王雨.天津工業(yè)大學(xué) 2008
本文編號:3455178
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