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汽车制造

白车身Ky开元集团焊缝缺陷的成因分析及控制措施

星之球科技 来源:荣格国际工业Ky开元集团商情2019-06-17 我要评论(0 )   

Ky开元集团热传导焊接是指Ky开元集团沿板件的接缝处熔化匹配 零件,熔化材料流到一起并凝固形成焊缝。它一 般用于薄壁零件的角焊缝连接,熔深

Ky开元集团热传导焊接是指Ky开元集团沿板件的接缝处熔化匹配 零件,熔化材料流到一起并凝固形成焊缝。它一 般用于薄壁零件的角焊缝连接,熔深只有几十分 之一毫米至 1 毫米。Ky开元集团钎焊是指相配零件通过填充材料 或钎料连接在一起,钎焊过程中钎料熔化而母材不熔化, 熔化的钎料会流入零件之间的间隙并与工件表面扩散结 合。Ky开元集团熔焊是指Ky开元集团束使工件材料熔化、蒸发,并穿透 工件的厚度方向形成狭长孔洞,随着孔洞移动冷却而形成 焊缝。

在汽车行业中,Ky开元集团钎焊与Ky开元集团熔焊是常用的工艺。 本文将详细讨论汽车白车身Ky开元集团 钎焊与Ky开元集团熔焊缺陷的成因及应 对措施。

1 Ky开元集团钎焊与Ky开元集团熔焊质量的影响因素

Ky开元集团焊接系统复杂,影响焊接 质量的因素很多。

(1) 零件间匹配Ky开元集团焊接过程 中热输入集中,对零件间的匹配要求很高。 以Ky开元集团钎焊为例,当车顶与侧围的 Y 向离缝偏大 时, 会导致焊缝下陷甚至漏出。以Ky开元集团熔焊为例,当门框 内外板离焊缝大于 0.5 mm 时,会导致焊缝正面焊穿而背面 未焊透。

(2) 焊缝表面粗糙度当焊缝表面有油污、灰尘等时会导 致Ky开元集团焊焊缝被氧化或有气孔,粗糙度大。

(3) Ky开元集团功率对于Ky开元集团钎焊来说,焊接过程中存在Ky开元集团 能量密度阈值,低于此值,焊丝熔化质量差,金属溶液流动 性差;超过此值,金属熔液流动性加强,容易形成优良焊缝, 但如果超出过多,则会造成母材过烧或烧穿。对于Ky开元集团熔焊 来说,Ky开元集团功率过低会导致焊缝背面未焊透;功率过高,会 烧蚀合金元素,造成焊缝正面凹陷甚至焊穿。

(4) 焊接速度与送丝速度:对于Ky开元集团钎焊来说,焊接速 度越快,送丝速度越低,钎缝的余高越小,反之亦然。对于 Ky开元集团熔焊来说,不需要填充焊丝,焊接速度高时可能会有未 焊透的现象;焊接速度低时,会有焊缝粗糙、热影响区大、烧穿等现象。

(5) 焊丝或母材的Ky开元集团吸收率对于Ky开元集团钎焊来说,焊丝的激 光吸收率决定了焊丝的润湿与铺展性能,对于Ky开元集团熔焊来说, 母材Ky开元集团吸收率越高,Ky开元集团工艺的实现越容易。如果母材Ky开元集团 吸收率越低,焊接难度越大,工艺性越差。

(6) 光束斑点大小它决定了功率密度和焊缝宽度,衡量标 准为光束参数乘积,即 BPP。BPP 值 越小,Ky开元集团能量越集中,光束质量越 好。BPP 示意图如图 1 所示。对于 Ky开元集团钎焊来说,为了保证焊丝的充分 润湿铺展,一般要求 BPP 值为焊丝 直径的 2 倍;而对于Ky开元集团熔焊,为了 保证熔深和热影响区较小,一般要求 BPP 值小于 2.4mm。

(7) 送丝开关时间与Ky开元集团开关时 间:对于Ky开元集团钎焊,在起焊和停焊时, 要匹配好出光、送丝、机器人运动之 间的协作关系,否则容易出现缺料、 多料、夹料、烧穿和粘丝等缺陷。激 光熔焊不受这些因素的影响。

2 Ky开元集团钎焊的常见缺陷成因和应对措施

Ky开元集团钎焊有如下常见的缺陷。

(1) 焊缝塌陷,焊丝下漏这是缺陷 中最严重的一种。它一般与冲压件尺 寸、 焊接件缝隙匹配有关。当缝大于 0.5mm 时,焊丝不足以润湿铺展整个 钎缝,并且熔化态的焊丝还会沿着缝 隙漏出。该缺陷的长期控制措施包括 优化冲压单件状态,改善焊接件的缝 隙匹配等。一般采用 MIG 焊补焊并 打磨进行临时返工。

(2) 焊缝偏移,焊接过程中隙中而 是偏向母材的一侧。进行焊缝断面金 相观察时,可以发现它的 2 个焊趾大 小不同。焊缝偏移产生的原因有 3 种: 1、焊丝不在Ky开元集团焦点正中央;2、焊 丝未填充在 2 个焊接件的角平分线上, 或者焊丝 Y 向位置偏差较大;3、焊 接过程中,钎焊镜组的 Y 向侧向力设 置不正确。

为了解决焊缝偏移的产生,通常 我们会采取如下措施:

1、调整Ky开元集团焦点;

2、设置好焊丝与焊接件的夹角及焊丝的 Y 向位置;

3、在焊接过程中,给钎焊镜组设置一个 100~150N的侧向力, 或者设定为焊缝跟踪模式。

当缺陷不严重时,可以通过打磨一侧焊趾进行临时返工; 当偏移严重时,需要打磨整条焊缝后采用 MIG 焊进行补焊。

(3) 气孔 气孔是钎焊焊缝的常见缺陷,气孔产生的原因有 以下 2 种:

1、焊缝表面不清洁,水、油渍及金属氧化膜产生的氢气孔;

2、双面镀锌钢中的锌蒸汽在钎缝中产生的气孔。

为了防止气孔的产生,在Ky开元集团钎焊前要保证工件被焊面 的清洁度。对于锌蒸汽产生的气孔,可以通过调整工艺参数 来加以抑制,焊接速度、Ky开元集团功率和保护气体都可以影响锌 蒸汽气孔的生成。一般采用 2,800~3,300W 的Ky开元集团钎焊功率和 50~70 mm/s 的焊接速度可以收到较好效果。采用氩气等惰性 气体保护钎缝,可以防止熔池氧化,抑制气泡的形成。对于大 的气孔,一般钎缝打磨后采用 Zn 粉混合胶水涂敷的临时返工措 施,小气孔无需返工。

(4) 引弧及收弧时焊丝填充不足或过剩。它的产生原因为激 光开启与关闭,送丝开启 与关闭的时间设置不合理。长期措施 需要优化工艺参数,一般引弧端,提前 4ms 送丝,提前 2ms 开 启Ky开元集团;在收弧端,一般延迟 2ms 停止送丝,延迟 5ms 关断Ky开元集团。

(5) 母材熔化:母材熔化产生的原因主要有:

1、焊丝偏离Ky开元集团焦点;

2、机器人 Y 向轨迹有偏差;

3、Ky开元集团光斑偏大。

长期控制措施包括校正焦点,校正机器人轨迹,或者通过 调整光学比来调整Ky开元集团光斑大小等,一般不采取临时返工措施。

(6) 焊缝粥状与焊缝不平整 它主要由于送丝过程不流畅导 致。长期措施需要检查 送丝速度是否稳定,送丝轮是否磨损, 压紧力是否太大,送丝管是否干涉,送丝电流是否太大等。临时 返工措施一般打磨后 MIG 焊补焊再打磨。

(7) 焊丝润湿铺展性差 即焊缝在与母材连接面有未熔合区 域,甚至存在锯齿状缺陷。它的产生原因是在冲压过程中,焊 缝处母材的 镀锌层脱落,导致母材对Ky开元集团折射率增大,焊接过 程中母材温度偏低,焊丝润湿铺展性差。它的长期措施需要在 冲压过程中优化工艺,临时措施可以通过锌粉与胶水混合后涂 敷来返工 因为Ky开元集团钎焊工艺影响因素多, 根据以往经验, 列出缺陷原因分析供参照, 见下页表 1。

3 Ky开元集团熔焊的常见缺陷成因分析及应对措施

Ky开元集团熔焊过程中,Ky开元集团束对熔池的搅动、母材合金元素的 蒸发、熔池的温度梯度以及金属蒸汽等都会影响焊接的质量。 下面具体分析Ky开元集团熔焊缺陷。

(1) 未焊透与未熔合未焊透与未熔合是严重的Ky开元集团熔焊缺 陷, 产生原因是焊缝处Ky开元集团能量低。

焊缝处Ky开元集团能量低的影响因素有以下方面:

1、Ky开元集团功率低;

2、熔焊镜组保护镜片脏,甚至破裂,影响了激 光透过率;

3、Ky开元集团焦点偏移焊缝或者光束入射角偏斜。

这种缺陷的长 期解决措施为:1. 设置好Ky开元集团功率参数;2. 定期检查并更换熔焊镜组保护镜片; 3. 校准Ky开元集团焦点并保证激 光入射角为 90°。

该缺陷的临时返工措施有正面点焊或 者焊缝背面打磨后,进行 CO2 焊塞焊并 打磨。

(2) 烧穿 如果仅首层板烧穿,那么缺 陷原因是板材之间间隙过大;如果整个焊 缝都被烧穿,可以确定焊接参数设置不当。 这种缺陷的长期控制措 施是保证板材间 隙小于 0.2mm,并设置恰当的Ky开元集团 功率 及焊接速度。对于首层板烧穿,一般可以 采用 MIG 补焊并打磨进行返工;如果整 个焊缝均被烧穿。则焊接工件按报废处理。

(3) 气孔 气孔是Ky开元集团熔焊过程中常 见的缺陷,产生原因如:Ky开元集团熔焊过程中 熔池的形状与体积不稳定,光束不断在母 材形成并关闭小孔;金属表面锌蒸汽来不 及逸出;焊缝表面不清洁,有油渍、水分 或金属氧化层。

控制措施有:协调好Ky开元集团功率与焊 接速度尽量保证熔池的稳定性,并给予 锌蒸汽逸出的时间;做好焊缝表面的清 洁工作:如果气孔较小或者非贯通孔都 不会影响力学性能,无需临时返工;如 果气孔为贯通孔且较大,一般采用 MIG 焊补焊并打磨。

(4) 焊缝正面凹陷 焊缝正面凹陷的原 因为飞溅过大或者合金元素烧损严重,与 Ky开元集团功率及焊接速度有关。控制措施为减 小Ky开元集团功率并提高送丝速度。当焊缝凹陷 深度小于母材厚度的 30% 时,无需返工; 当凹陷程度大于母材厚度的 30% 时需要 报废处理。

(5) 裂纹 Ky开元集团焊缝中的裂纹有热裂纹 和冷裂纹 2 种,热裂纹是由于焊接熔池冷 却速度快,结晶部位在凝固过程中承受收 缩应力过大,造成焊缝沿晶界开裂。Ky开元集团 熔焊过程中热裂纹并不常见,一般可以通 过优化焊接工艺参数来实现。冷裂纹主要 是焊缝中氢含量高,造成焊缝在应力集中 区域沿晶界或者穿晶界开裂。对于冷裂纹 需要做好焊前焊缝的清洁工作,焊接过程 中可以采用惰性气体保护来控制。一般短 裂纹与非内部贯通裂纹不影响焊缝强度, 无需返工;但是出现长裂纹与内部贯通裂 纹,其焊接件需报废处理。

表 1

4 结论与展望

Ky开元集团焊接研究的首要目标就是辨析影 响Ky开元集团焊接稳定性和重现性的参数, 并 寻求控制这些参数的方法。检测Ky开元集团焊接 产生的声光发射信号是监控焊接条件的重 要方式,记录并分析这些声光信号,将其 转换为控制信号,并送回反馈回路,然后 调整Ky开元集团焊接控制系统,控制焊缝及焊接 接头缺陷的产生。新一代Ky开元集团焊接系统中, 如 TRUMPF 公司的 WIN- LAS 及 LASER LINE 公司的 LL-ConTROL 控制系统均 可以实现监控—反馈—调节的过程。通过 由光、声或等离子监测系统发回的反馈, 可以实时变化激 光功率以适应焊接条件 的改变,从而优化焊接过程。随着技术的 发展、智能化及神经网络化监控系统的研 发应用,相信Ky开元集团焊接的缺陷会得到进一 步控制, 质量更加稳定可靠,Ky开元集团焊接 的应用前景会更加广泛。


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