引言
0'C1YvF ,#9PxwrO 汽車(chē)用激光拼焊板是近年來(lái)發(fā)展很快的一項(xiàng)技術(shù),目前已經(jīng)共有100多條拼焊板生產(chǎn)線分布于世界各地,其應(yīng)用范圍也從單純解決板材寬度不足問(wèn)題,而逐漸趨向于對(duì)不同厚度、不同材質(zhì)以及不同表面處理鋼板的拼焊。即將原來(lái)由幾塊不同厚度和不同強(qiáng)度板材分別沖壓成零部件,然后焊接成整體件的工序,改成先將不同強(qiáng)度和不同厚度的板材沖裁、焊接成整體毛坯,然后進(jìn)行整體沖壓成型。這對(duì)減輕汽車(chē)重量、減少加工工序、降低成本,提高生產(chǎn)效率、減少材料消耗都有十分重要的作用。通過(guò)激光拼焊的方法減少了原先沖壓工序次數(shù),現(xiàn)改為一次沖壓成形,對(duì)控制板材沖壓成形廢品率起到一定的作用,但同時(shí)由于激光焊縫部位的硬化,給沖壓過(guò)程也帶來(lái)了一定的挑戰(zhàn)。其中在沖壓過(guò)程中焊縫的流動(dòng)便是其中問(wèn)題之一。這就需要在模具設(shè)計(jì)時(shí)考慮焊縫可能的流動(dòng)現(xiàn)象,從而使其設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)合理。圖1所示為由于模具設(shè)計(jì)未考慮到焊縫流動(dòng)現(xiàn)象而導(dǎo)致的零件沖壓開(kāi)裂現(xiàn)象。
O_7|C\]
圖1 焊縫流動(dòng)導(dǎo)致的開(kāi)裂
從圖1可以看出,由于焊縫的流動(dòng)導(dǎo)致了焊縫的開(kāi)裂。由此可見(jiàn),對(duì)激光焊縫在沖壓時(shí)的流動(dòng)現(xiàn)象進(jìn)行研究有十分重要的意義。
]{@-HTt `Ggbi4), 1、實(shí)驗(yàn)材料
Z@!+v19^ Wh*uaad7 本次實(shí)驗(yàn)所采用的材料為冷軋鋼板,其化學(xué)成分見(jiàn)下表1所示。實(shí)驗(yàn)材料的厚度為0.8mm 與1.2mm 的激光拼接。
表1 實(shí)驗(yàn)材料的化學(xué)成分 H<,gU`&R
2、實(shí)驗(yàn)方法
7Ak6,BuI% n{mfn*r. 2.1 激光焊接
6LIJQ "+G8d'%YV 對(duì)上述0.8 與1.2mm 的差厚材料進(jìn)行激光焊接,由于試驗(yàn)采用的激光束光斑直徑小和待焊鋼板較薄,在本研究中采用激光切割對(duì)其邊部進(jìn)行準(zhǔn)備,經(jīng)研究表明采用激光切割準(zhǔn)備的邊部可以滿足激光拼焊時(shí)對(duì)邊部質(zhì)量的要求。在本次試驗(yàn)中采用PRC CO2 激光器對(duì)實(shí)驗(yàn)材料進(jìn)行激光焊接。激光焊接功率采用4000W,焊接保護(hù)氣體為氦氣,試樣激光焊接速度為3400mm/min,聚焦焦距為220mm。圖2 為激光焊接后的試樣尺寸和試件圖。
H*CW1([
(a)拼焊板尺寸 (b)實(shí)驗(yàn)用激光拼焊板 ]