纳秒脉冲激光清洗对AZ31B镁合金激光焊接质量的影响

为提高AZ31B镁合金激光焊接质量,采用纳秒脉冲激光清洗对试件表面进行焊前清洗。采用扫描电镜和能谱仪分析了不同清洗方式下的表面形貌和化学成分,通过高速摄影直接观测了激光焊接动态过程,研究了不同清洗方式和参数对表面清洗效果和焊接质量的影响。结果表明,纳秒脉冲激光清洗可有效去除镁合金表面的氧化膜,且试件表面呈现细密的微结构特征。与未处理和钢刷打磨处理相比,焊前激光清洗对镁合金激光焊接小孔和熔池的稳定具有积极作用;焊缝表面鱼鳞纹均匀细小,接头显微组织沿板厚方向分布均匀,气孔和裂纹等缺陷少。焊前激光清洗可显著提升镁合金激光焊接接头伸长率。与未处理和钢刷打磨处理相比,接头伸长率分别提高50.3%和16.4%。合适的激光清洗可有效清除镁合金表面氧化膜,改善表面微结构,得到较高的接头抗拉强度和伸长率。     

激光搭接焊在车身结构上的应用研究

正本文以激光搭接焊为研究对象,研究其在车身结构上的应用。通过大量料片级别实验,获得了搭接焊不同焊接参数下焊接接头的工艺性能表现,并分析焊接功率及搭接间隙对其失效形式及剪切强度的影响。通过与传统点焊及弧焊对比,掌握激光搭接焊独特的性能优势。从焊缝长度和形状方面进行试验分析,进行了激光搭接焊的替代性研究。     

激光焊车顶的更换工艺分析

正一、激光焊概述激光焊接是以聚焦的激光束作为能源对工件相应区域或填充焊丝进行加热融化形成焊缝的一种连接工艺。根据是否需要填料和焊接温度的高低又可细分为激光焊和激光钎焊(图1)。与其他连接工艺相比,激光焊具有焊接强度高、速度快、精度高、工件变形小、烧蚀少、焊缝美观等优点。二、激光焊在汽车车身制造中的应用近年来随着汽车技术的日渐成熟以及人们对车身性能和设计要求的不断提高,激光焊接工艺在整车制造过程中得到了广泛应用。激光焊根据其焊接板件的结合形式又可分为重叠焊、拼焊、钎焊     

激光-MIG复合焊接技术在车身制造过程中的应用

以铝合金车身结构焊接为例介绍了激光-MIG复合焊接技术的原理及特点。将激光焊与电弧焊两种焊接技术有机地结合起来,可以获得具有优良综合性能的焊接接头,不仅可以改善焊接质量和生产工艺性,同时可以提高焊接效率。     

激光拼焊板技术在汽车车身制造中的应用

拼焊板是将几块不同材质、不同厚度、不同涂层的钢板焊接成一体的钢板,以满足零部件对材料性能及厚度的不同要求。激光焊接凭着多项显著的优点,非常适合用于生产拼焊板。介绍了激光拼焊板技术的发展、特点、优势、应用现状及目前在国内应用的局限性。     

钢桥面板顶板-U肋焊接接头热点应力的精细有限元分析

针对正交异性钢桥面板顶板-U肋焊接接头突出的疲劳问题,以广东虎门二桥坭洲水道桥为例,基于国际焊接协会推荐的热点应力法,利用ANSYS有限元软件建立的参数化热点应力精细有限元分析模型,对顶板-U肋焊接接头热点应力受顶板厚度、熔透率、组装间隙等参数的影响进行了精细有限元分析,结果表明:顶板厚度由16 mm增加到18 mm,顶板焊趾、焊根热点应力降低约26%、28%;顶板厚度由16 mm减小到14 mm,顶板焊趾、焊根热点应力增加约38%、96%;肋板厚度由8 mm增加到10 mm,肋板焊趾、焊根热点应力降低约20%,而顶板焊趾、焊根热点应力略有增加;熔透率由60%增加到100%(全熔透),肋板焊趾、焊根热点应力降低约10%;熔透率为30%时,组装间隙由0.5 mm增加到3.5 mm,肋板焊趾、焊根热点应力增加约9%;焊趾高度由8 mm增加到10 mm或角度由40°变为30°,顶板焊趾热点应力降低约4%或11%。最后,结合一种新兴的U肋内焊技术,即将传统的顶板-U肋单面焊接接头发展为双面焊接头,通过扩展上述参数化热点应力精细有限元分析模型,对采用U肋内焊技术后的顶板-U肋焊接接头热点应力的变化及受熔透率、内焊趾高度、内焊趾角度等参数的影响进行了精细有限元分析,以为今后U肋内焊技术在正交异性钢桥面板结构的工程应用提供一些合理化建议。     

汽车车身异种金属板件磁脉冲焊接工艺研究

采用磁脉冲焊接技术,实现不锈钢板与铜板和不锈钢板与铝板的固相焊接。通过改变焊件的厚度和板间距等参数,研究其对焊接质量的影响。采用激光共聚焦显微镜、扫描电镜和能谱分析等微观分析方法,对不同样件焊接界面的微观结构和性能进行对比。结果表明,焊件的不同参数的焊接界面微观特征差异较大。随着板件厚度和板间距的增大,焊接界面波形尺寸和过渡区厚度显著增加,焊接质量提高。     

板焊前桥推力杆支架的焊接结构设计

基于对焊接接头应力集中与缺陷产生原理的研究,应用了减小焊接接头的刚度突变来降低工件应力集中及通过规范的设计过程评定与验证,来提高零部件的疲劳寿命的方法。并将该设计方法应用于板焊箱型前桥推力杆支架的焊接结构改进设计过程中,得到了符合使用要求的焊接接头,同时也验证了该设计过程的合理性。     

激光焊接技术在汽车车身制造中的应用

二十世纪90年代中期，世界汽车工业使用的激光加工系统(切割、焊接、表面处理等)已经超过5000台套。其中，在激光焊接领域硕果累累。激光焊接工艺使采用各种复合拼焊板(之后进行深拉冲压)生产轿车零件(车身、车架等)成为了可能。这些拼焊板由2到3块精确“裁剪”的、物理—化学性能、表面状态、厚度各不相同的板材拼焊而成。然后在把这种半成品冲压成车身零件。激光拼焊工艺改善了车身零部件的使用性能，降低了汽车质量，提高了汽车结构可靠性及安全性。     

汽车变速器齿轮与齿圈激光焊接工艺研究

对以合金风为材料的汽车变速器齿轮为齿圈激光焊接工艺进行研究，分析了各工艺参数对激光焊缝的宏观形貌、焊拉接头组织与性能和力学取得了焊接的最佳工艺参数，提出了新的消除２焊缝首尾衔接处出现凹坑的方法。     

栓接U肋钢箱梁考虑对接偏差的疲劳性能及改进方法研究

为了解决栓接U肋对接偏差引起的纵向力流传递不畅、偏差处纵肋腹板及拼接板抗疲劳性能不佳的问题,以某栓接U肋的钢箱梁斜拉桥为工程背景,进行了U肋栓接邻近区轮载应力和对接偏差影响分析,以及非栓接邻近区(相当于嵌补段焊接U肋对接处)的轮载应力分析。根据已有疲劳寿命曲线和所选取的等效损伤系数,进行了疲劳强度验算与寿命预测。根据所得上述两区域不利轮载应力与相应疲劳强度,基于提出的"应强比"指标,比较了不同连接方式下U肋的疲劳性能。研究并提出了疲劳性能不满足要求的拼接板改进方法。结果表明:栓接U肋中U肋腹板的抗疲劳性能优于嵌补段焊接连接U肋,但其常规设计的拼接板抗疲劳性能不及嵌补段U肋,即使在无对接偏差的情况下。栓接接头应力峰值集中在无填充板侧拼接板下缘各螺栓孔附近,整体上由纵向接头中点往两端递减,且在紧靠接头的第一排螺栓孔处的紧邻U肋腹板层拼接板下缘达到最大值。"当U肋对接偏差不超过3 mm时,宜采用强制矫正方式"的规范规定合理。拼接板应力随对接偏差(填充板厚度)增大而增大,偏差大于3 mm时,呈非线性急剧增加。对于背景工程,当U肋对接偏差为5～6 mm时,可将外侧拼接板由180 mm宽加至210 mm;当其为7～9 mm时,两外侧拼接板均应采用536 mm×210 mm×120 mm×12 mm的L形拼接板。     

拼焊板的性能试验和研究

汽车用拼焊板是在零件冲压之前将不同厚度、强度和表面状态的钢板焊接的一个整体。拼焊板的焊接工艺和成形性能至关重要。钢板拼焊是一种新工艺。针对目前普遍采用的３种拼焊工艺：激光焊（ＬＢ）、滚压缝焊（ＭＳ）和电子束焊（ＥＢ）对拼焊板的成形性能、疲劳性能和耐蚀性能等进行对比试验和研究，并结合模拟试验和有限元分析给出了试验结果。     

车身钢板激光双光束焊接技术研究

利用进口大功率CO2激光器,采用双光束激光焊接方法研究了车身镀锌钢板和裸板激光焊接工艺、焊缝组织和性能;分析了锌层对镀锌钢板激光焊接的影响。结果表明,双光束横移激光焊接较单光束焊接有更好的填充接头间隙能力,但如果光束偏离焊缝中心线将削弱这种能力。     

沪通长江大桥跨南岸大堤112m简支钢桁梁主桁整体节点焊接施工技术

沪通长江大桥跨南岸大堤上部结构为3孔112m简支钢桁梁。主桁上、下弦为焊接整体节点箱形杆件。箱形杆件顶板与节点板的棱角焊缝在横梁接头板对应范围内要求全熔透焊接,由于顶板最后封盖,受箱体空间限制,无法清根,为此该处焊缝采用单面焊双面成型的焊接工艺。焊接前使用砂轮机打磨、清理坡口及待焊区域,对厚板进行焊前的预热。在坡口根部预留间隙,采用焊条电弧焊打底,后续焊接采用性能稳定的药芯焊丝进行多层多道焊。采用反变形法、预留收缩余量法、焊接工艺措施保证法等方法,严格控制了焊缝质量和变形控制,满足规范和设计要求。     

薄镀层热成形钢激光填丝焊的焊缝特征及性能

为降低镀覆在钢板表面的铝硅镀层对激光接头的不利影响,采用薄镀层热成形钢材料配合激光填丝焊技术,获得了焊缝内铝质量分数小于1%的激光填丝焊接头。对该接头进行了宏观及微观组织分析,发现热成形后焊接接头组织被全马氏体组织取代,避免了软化现象。力学性能分析表明,热成形前后试样的抗拉强度从约570 MPa提高到约1 500 MPa,接头的薄弱环节位于母材,高速拉伸对接头的抗拉强度没有不良影响,而断裂伸长率受影响较大。     

U肋-面板全熔透焊接接头疲劳性能试验

正交异性桥面板U肋-面板焊接接头为疲劳裂纹多发部位,为了提高U肋-面板焊接接头疲劳性能,分析目前规范中对该构造细节的疲劳设计要求以及疲劳问题依然存在的原因,在目前主要采用部分熔透焊形式的背景下,考虑引入全熔透焊接以期达到提高疲劳性能的目的。研究围绕一种全新的U肋-面板全熔透焊接接头的疲劳性能分别开展构造细节和节段足尺模型试验研究。试验结果表明：全熔透疲劳裂纹都是始于U肋内侧焊趾处,沿着U肋腹板厚度方向发展,部分熔透焊裂纹主要始于未熔透焊缝的焊根部位,沿焊喉方向发展,直至贯通整个焊喉,且在同样加载条件下,全熔透焊裂纹产生的加载次数明显高于部分熔透焊;全熔透焊的热点应力试验测试值与理论计算值基本一致,U肋焊趾部位应力集中明显,内侧受拉外侧受压,解释了疲劳裂纹起始点为U肋焊趾内侧;经回归计算得到热点应力疲劳强度为263.8 MPa;将足尺节段疲劳试验加载幅度对应的加载次数换算为公路桥梁规范单车轮轮载60 kN所对应的加载次数,2个试件加载次数都超过1.2亿次,且U肋-面板全熔透焊接接头依然没有疲劳裂纹产生,表明U肋-面板全熔透焊接接头具备优良的抗疲劳性能。     

后桥钢板激光-MIG复合焊接优化研究

研究了两种后桥桥壳用低合金钢板在激光-MIG复合焊接中,接头形状、接头间隙及MIG参数变化(大、中、小MIG参数)对焊缝形状及焊缝喉厚的影响.研究结果表明,MIG参数应设置成大、中MIG参数水平,以保证在一定的接头间隙下有充足的焊接材料填入间隙而形成部分焊透的焊缝,使焊缝喉厚满足焊接强度要求;过高的MIG输入能量和过多的焊料(丝)填入将导致焊缝横截面积增大,但对焊缝喉厚的影响不是很明显;当MIG参数设置成小MIG参数水平时,0.5 mm的接头间隙或切角面为3 mm×2 mm时,对获得较大的焊缝喉厚有利.     

汽车用钢板焊接过程中等离子体产生及控制方法研究

汽车用激光拼焊板加工对焊接系统的稳定性要求高,焊接过程中产生的等离子体对焊接过程的稳定性产生较大不利影响。为了有效降低等离子体对激光拼焊板焊接过程的干扰,采用保护气体吹扫方法对等离子体进行驱散和消除。通过高速相机监控,可直观观察到等离子体的状态,对比不同方法去除等离子体的效果。在焊接过程中采用保护气体吹扫法可有效降低等离子体的影响,辅助压缩空气吹扫法、吸尘法可最大程度减少等离子干扰,是比较理想的等离子体控制方法。     

拼焊板力学性能概述

1 力学性能 （1）拉伸试验 虽然拼焊板的拉伸试验如同别的材料一样，但是在测试时有其特殊考虑．其中最重要的因素是试样尺寸。试样尺寸取决于测试的是焊接接头还是焊缝。如果测试接头，     

拼焊板冲压成形研究的现状和发展趋势

从分析汽车车身采用拼焊板的利弊和国内外研究现状出发，剖析了其设计到生产过程的主要问题，如激光焊接、冲压成形性仿真研究、试验研究、焊缝移动控制和模具结构等，预测了国内外拼焊板的发展趋势。