激光焊接剪裁汽車坯板應(yīng)用

發(fā)布日期:2011-11-25    蘭生客服中心    瀏覽:1709

    近年來,在汽車生產(chǎn)中激光焊接剪裁坯板新工藝在轎車車身制造中的推廣使用是先進(jìn)制造技術(shù)應(yīng)用的一個(gè)范例,目前世界各大汽車制造廠均采用激光焊接及剪裁技術(shù)。
    汽車車身主要是由一些薄板構(gòu)件組成,由于多數(shù)沖壓件形狀不規(guī)則,沖剪下料時(shí)板材廢料占有相當(dāng)大的比例。象批量剪裁制衣一樣,剪裁坯板焊接可使板材利用率大 大提高。實(shí)際上,拼焊坯板遠(yuǎn)不只是節(jié)省鋼材,它能根據(jù)優(yōu)化強(qiáng)度設(shè)計(jì)及使用條件剪裁成不同厚度、不同表面復(fù)層及材質(zhì)焊成一個(gè)整體坯板,然后一次沖壓成型。圖 1為豐田轎車門框,它是由5塊厚度不同,材質(zhì)不同(普通板、鍍鋅板及高級鍍鋅板)根據(jù)其不同部位所需強(qiáng)度及腐蝕條件選定的坯板激光拼焊后一次沖壓成型。減 輕了重量及簡化了生產(chǎn)工藝,大大降低了生產(chǎn)成本。
    激光技術(shù)用于剪裁、焊接汽車車身主要分為兩個(gè)方面:一是轎車超寬底板用材的拼接,二是車身和其他復(fù)雜形狀部件的坯板生產(chǎn)。



    激光剪裁焊接最關(guān)鍵的部分在于焊接質(zhì)量,對于大尺寸薄板要做到無變形、外觀及鍍層損傷極小,須采用高速自動(dòng)焊接,一種是電阻滾壓焊,另一種就是激光焊。根據(jù)我們的研究認(rèn)為激光坯板拼焊的技術(shù)關(guān)鍵為:
    1.板邊的預(yù)加工工藝
    由于激光焊是一種高精密性的自熔焊工藝,對接板邊的準(zhǔn)直度和端面平整性有很高要求,高精度剪切是較為理想的預(yù)加工方法,國外采用較多。但是激光切割也是可行的,可以達(dá)到必需的技術(shù)要求。
    2.焊縫成形性控制
    一般激光焊縫寬度為0.5——1 mm,在無填絲情況下,焊縫表面必然有一定的凹度。此凹度與對接板邊間隙是直接相關(guān)的􀁯因此為保證質(zhì)量,間隙要求嚴(yán)格控制在板厚的10%以內(nèi)。在該條件 下,我們采用快軸流CO2激光焊,功率為1300W,焊速4m/min,0.8mm鍍鋅板焊縫形狀及凹度都與國外情況基本相同,典型焊接接頭截面如圖2所 示。在實(shí)際生產(chǎn)中,大尺寸坯板準(zhǔn)直度及接縫間隙的控制和錯(cuò)邊的夾具控制,仍是保證焊縫成形性的關(guān)鍵。



試驗(yàn)結(jié)果
    試驗(yàn)結(jié)果表明,在適當(dāng)?shù)募す夂腹に嚄l件下,接頭強(qiáng)度和疲勞性能都不低于母材,彎曲性能與母材相差不大。深沖試驗(yàn)表明,起裂部位都不在焊縫,斷裂也不沿焊縫壙展,杯突值與未焊板材相差無幾,這說明國產(chǎn)汽車板是能夠適應(yīng)激光焊接工藝的。
    另外,經(jīng)過鹽霧腐蝕試驗(yàn),激光拼焊鍍鋅板盡管焊縫表面鋅的含量已下降到約4%,基本燒損,但腐蝕試驗(yàn)結(jié)果仍然可以通過。這表明了激光焊的優(yōu)點(diǎn),細(xì)窄焊縫受到較好的陰極保護(hù)作用。

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