基于白車(chē)身激光焊接工藝研究
發(fā)布時(shí)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(diǎn),越來(lái)越受到現(xiàn)代汽車(chē)制造行業(yè)的重視。為減少車(chē)身焊接變形,提高車(chē)身強(qiáng)度,降低車(chē)身重量及油耗,我們對(duì)公司各車(chē)型的搭接焊縫進(jìn)行了激光焊接的可行性試驗(yàn)研究。結(jié)合公司白車(chē)身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),選取典型板件搭接位置如車(chē)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(duì)這三種典型的搭接方式進(jìn)行了試片的激光焊接。對(duì)所焊接接頭的強(qiáng)度,密封性等性能進(jìn)行測(cè)試,并對(duì)接頭微觀組織進(jìn)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(duì)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(shí)。均獲得性能與組織較好的焊接接頭。為進(jìn)一步在實(shí)際工程中應(yīng)用激光焊接車(chē)身打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
【文章來(lái)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(yè)數(shù)】:82 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
工作范圍與荷重圖
圖 2.2 試驗(yàn)整體流程Fig 2.2 the whole process為減少焊接缺陷,需對(duì)樣件表面進(jìn)行清理,采用紗布蘸丙酮對(duì)焊接區(qū)域進(jìn)行擦拭,清洗,去除表面油脂。同時(shí)為了滿足激光焊接對(duì)試驗(yàn)試板對(duì)接間隙的要求,保證焊接質(zhì)量需采用夾具對(duì)焊接試板進(jìn)行裝夾,保證焊縫表面的平整度。激光束的對(duì)中及激光的對(duì)焦通過(guò)機(jī)器人操作及編程來(lái)保證(2)試板的力學(xué)性能試驗(yàn):制備 25 組試板,按照要求每組取樣 3 個(gè)進(jìn)行拉伸,測(cè)試焊縫抗拉強(qiáng)度,驗(yàn)證其是否達(dá)到要求(焊縫抗拉強(qiáng)度高于母材)。依據(jù)國(guó)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)(GB/T228-2002:金屬材料室溫拉伸試驗(yàn)方法)的要求進(jìn)行試驗(yàn)測(cè)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(guò)拉伸試驗(yàn)來(lái)檢驗(yàn)激光焊接焊縫強(qiáng)度是否高于母材。即檢測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)為:焊縫強(qiáng)度>母材的強(qiáng)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(cè)量焊縫厚度;采用 X 射線無(wú)損檢測(cè)焊縫缺陷采用金相顯微鏡在 32 倍下測(cè)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(shí)進(jìn)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(yàn)(1)試驗(yàn)方法:采用氣密性檢測(cè)的方法,氣密性檢驗(yàn)較水密性檢驗(yàn)更加嚴(yán)格透水處一定透氣,但透氣處不一定透水,這是因?yàn)槲⑿】子捎诿?xì)管作用不透水
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]機(jī)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(jī)械制造. 2016(09)
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[7]三維視覺(jué)系統(tǒng)提升機(jī)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(chē). 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(qiáng)度差厚激光拼焊板焊縫特性實(shí)驗(yàn)研究[J]. 薛松,周杰,何應(yīng)強(qiáng). 熱加工工藝. 2011(09)
博士論文
[1]基于視覺(jué)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(chē)用鋼的激光搭接焊與電阻點(diǎn)焊的對(duì)比試驗(yàn)研究[D]. 李得勝.湖南大學(xué) 2010
[3]汽車(chē)白車(chē)身激光焊接生產(chǎn)線控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 陳建明.湖南大學(xué) 2010
[4]焊接工藝對(duì)不銹鋼焊接變形的研究[D]. 陳鋒.上海交通大學(xué) 2009
[5]白車(chē)身激光切割焊接生產(chǎn)線的布局設(shè)計(jì)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(dá).天津理工大學(xué) 2008
[7]激光焊接汽車(chē)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(hào):3455178
【文章來(lái)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(yè)數(shù)】:82 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
工作范圍與荷重圖
圖 2.2 試驗(yàn)整體流程Fig 2.2 the whole process為減少焊接缺陷,需對(duì)樣件表面進(jìn)行清理,采用紗布蘸丙酮對(duì)焊接區(qū)域進(jìn)行擦拭,清洗,去除表面油脂。同時(shí)為了滿足激光焊接對(duì)試驗(yàn)試板對(duì)接間隙的要求,保證焊接質(zhì)量需采用夾具對(duì)焊接試板進(jìn)行裝夾,保證焊縫表面的平整度。激光束的對(duì)中及激光的對(duì)焦通過(guò)機(jī)器人操作及編程來(lái)保證(2)試板的力學(xué)性能試驗(yàn):制備 25 組試板,按照要求每組取樣 3 個(gè)進(jìn)行拉伸,測(cè)試焊縫抗拉強(qiáng)度,驗(yàn)證其是否達(dá)到要求(焊縫抗拉強(qiáng)度高于母材)。依據(jù)國(guó)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)(GB/T228-2002:金屬材料室溫拉伸試驗(yàn)方法)的要求進(jìn)行試驗(yàn)測(cè)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(guò)拉伸試驗(yàn)來(lái)檢驗(yàn)激光焊接焊縫強(qiáng)度是否高于母材。即檢測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)為:焊縫強(qiáng)度>母材的強(qiáng)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(cè)量焊縫厚度;采用 X 射線無(wú)損檢測(cè)焊縫缺陷采用金相顯微鏡在 32 倍下測(cè)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(shí)進(jìn)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(yàn)(1)試驗(yàn)方法:采用氣密性檢測(cè)的方法,氣密性檢驗(yàn)較水密性檢驗(yàn)更加嚴(yán)格透水處一定透氣,但透氣處不一定透水,這是因?yàn)槲⑿】子捎诿?xì)管作用不透水
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
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[10]高強(qiáng)度差厚激光拼焊板焊縫特性實(shí)驗(yàn)研究[J]. 薛松,周杰,何應(yīng)強(qiáng). 熱加工工藝. 2011(09)
博士論文
[1]基于視覺(jué)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(chē)用鋼的激光搭接焊與電阻點(diǎn)焊的對(duì)比試驗(yàn)研究[D]. 李得勝.湖南大學(xué) 2010
[3]汽車(chē)白車(chē)身激光焊接生產(chǎn)線控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 陳建明.湖南大學(xué) 2010
[4]焊接工藝對(duì)不銹鋼焊接變形的研究[D]. 陳鋒.上海交通大學(xué) 2009
[5]白車(chē)身激光切割焊接生產(chǎn)線的布局設(shè)計(jì)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(dá).天津理工大學(xué) 2008
[7]激光焊接汽車(chē)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(hào):3455178
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