鍍鋅鋼板的激光釬焊工藝及缺陷抑制機(jī)理研究.pdf

1、激光釬焊作為對激光焊接與釬焊技術(shù)相結(jié)合的一門技術(shù)，具有焊接質(zhì)量高、接頭形式靈活、工件變形小、以及焊接效率高等優(yōu)勢。激光釬焊在保留激光自熔焊接優(yōu)勢的基礎(chǔ)上，又克服了激光自熔焊接對工件裝夾和加工精度要求高的不足。目前，鍍鋅鋼板的激光釬焊在國內(nèi)研究較少。本文采用4kW光纖激光器與具有熱絲功能的焊機(jī)，搭建試驗(yàn)平臺，研究了卷邊對接與搭接激光釬焊的工藝特點(diǎn)，并進(jìn)行了行李箱蓋的試焊。
　　研究發(fā)現(xiàn)，對于卷邊對接與搭接接頭來說，隨著激光功率與離焦

2、量的增加，釬縫寬度均呈現(xiàn)增大趨勢；而焊接速度的增大則導(dǎo)致釬縫寬度的減??；送絲速度對釬縫寬度影響不大。對于卷邊對接接頭來說，激光功率與送絲速度的增大，有利于填充深度的增加；隨著焊接速度與離焦量的增大，填充深度減小。焊縫余高隨著離焦量的增大，呈現(xiàn)減小趨勢；隨著送絲速度的減小與焊接速度的增加，余高減小。熱絲釬焊可以顯著增大釬縫寬度，對填充深度的增加與余高的減小，也有一定的作用。與卷邊對接相比，搭接激光釬焊對焊接速度較為敏感，但是能夠適應(yīng)更大范

3、圍的離焦量變化。卷邊對接接頭焊縫的拉伸強(qiáng)度對送絲速度的改變最為敏感，且隨著送絲速度的增加呈現(xiàn)增加趨勢。在本文試驗(yàn)條件與工藝參數(shù)下，搭接接頭的焊縫承載剪切力的水平全部高于母材。
　　激光釬焊過程中常見的焊縫缺陷可總結(jié)為釬料熔化差、釬料鋪展差、孔洞、鍍鋅層損失四大類。而決定激光釬焊成形效果的主要因素為釬料在母材表面的鋪展性與釬料的鋪展時(shí)間。在整個(gè)過程中伴隨有鋅蒸氣的揮發(fā)。針對每類缺陷的形成機(jī)理，調(diào)節(jié)相應(yīng)的工藝參數(shù)可以減少或避免缺陷的產(chǎn)

4、生。
　　最后，在研究了工藝特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，本文還對汽車行李箱蓋的激光釬焊進(jìn)行了方案設(shè)計(jì)，并且進(jìn)行試焊。在軌跡設(shè)定中，重點(diǎn)考慮了焊接頭的姿態(tài)調(diào)整。汽車行李箱蓋中的接頭主要為T型接頭，通過工藝分析發(fā)現(xiàn)，T型接頭有著較大的工藝窗口，并且在光束入射角度取值15°與30°時(shí)，皆能夠獲得完整均勻的焊縫成形。本研究中行李箱蓋的成形依然存在一些問題，但是依然得到了較為完整的焊縫成形。研究發(fā)現(xiàn)，分拆的沖壓件設(shè)計(jì)通過激光釬焊進(jìn)行連接是可靠的，激光釬焊