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激光钎焊的质量控制

发布时间:2023-03-08

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。

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