汽车车身制造技术 课件 3-4 其他焊接工艺制订与设备认知

主讲人：项目三：车身焊装工艺任务4：其他焊接工艺制订和设备认知1旧知识回顾C02气体保护焊接认识C02保护焊机C02气体保护焊操作方法C02气体保护焊的质量控制车身地板总成的C02气体保护焊接。旧知识回顾成形差气孔CO2气体保护焊常见焊接缺陷未焊透烧穿夹杂咬边弧坑１234567裂纹8CONTENTS目录激光产生的机理激光焊接原理车身激光焊接技术010203激光焊的焊缝质量标准04PART1激光产生的机理激光焊接6一、激光的产生机理：100%反射镜通过激励发光使光增强激光物质（Nd:YAG)50%反射镜激励能量未受激励的受激励的Nd-原子激光简单地说就是受激发射的光放大所产生的辐射。激光是20世纪以来继核能、计算机、半导体之后，人类的又一重大发明，被称为“最快的刀”“最准的尺”“最亮的光”。激光焊接7激光的传输光缆（一）：光缆入射透镜光缆光缆保护套加工镜头组光缆的最小弯曲半径200mm激光焊接8射入光线射出光线保护层外层内层激光的传输光缆（二）：光路最大功率损失8%激光焊接9光纤螺旋电阻绝缘管弹性金属管金属网塑料管电缆激光的传输光缆（三）：激光焊接10光路系统简图激光振荡器聚焦点反射镜（45度角）辅助气体喷射系统工件光路系统的关键在于……从激光振荡器到被加工工件表面的……

光路长度

可调高压直流电源聚焦透镜为保证加工质量，通过透镜聚焦后的激光光束在被加工工件表面必须具有恒定的光斑大小和能量密度工件的激光切割由工作台和/或切割头的移动来实现激光焊接111.激光是单色光，在整个产生的机制中，只会产生一种波长的光。而阳光和灯光都是由多种波长的光合成的，接近白光。2.激光是相干光，所有光子都有相同的相，相同的偏振，它们迭加起来便产生很大的强度。而在日常生活中所见的光，它们的相和偏振是随机的，相对于激光，这些光就弱得多了。3.激光的光束很狭窄，高的方向性，并且十分集中，所以有很强的威力。相反，灯光分散向各个方向转播，所以强度很低。

激光的三大特性PART2激光焊接原理激光焊接二、激光焊接原理：车身的激光焊接是以激光作为热源，以机器人作为运动系统来进行焊接。激光热源有着极高的加热能力，其发出的激光，依靠偏光镜反射作用，将激光光束反射后汇聚聚焦装置，把大量的能量集中在很小的聚焦点上，从而使聚焦点上拥有巨大的能量，实现了能量密度高，加热集中的目的，从而使材料熔化、冷却实现焊接。PART3车身激光焊接技术激光焊接三、车身激光焊接技术15汽车工业中用于焊接的激光器必须要有足够大的功率，因此必是选用大功率激光器。常用的激光器有CO2激光器和固体Nd:YAG激光器（以掺有一定量钕离子(Nd3+)的钇铝石榴石(YAG)晶体为工作物质的激光器）。激光焊接车身激光焊接主要用于车身框架结构的焊接，具有较强的灵活性和机动性；可以对形状特殊的门板、挡板、齿轮、仪表板等零部件进行焊接；

激光焊接采用激光焊接技术，可以减少工件之间接合面的宽度，降低了板材使用量；同时使用激光焊的车身强度刚度大大高于点焊车身，提高了车身的抗冲击性和耐疲劳性，并且焊缝美观。

激光焊接18同时，与传统的点焊工艺不同，激光焊接可以达到两块钢板之间的原子结合，也就是焊接后的钢板硬度相当于一整块钢板，不仅大幅提升了车身强度，车身的结合精度也得到大大提升。

激光焊接192、光导和聚焦系统

圆偏振镜、扩束镜、反射镜或光纤及聚焦镜等组成，对激光焊接质量有极其重要的影响。

1、激光器

提供热源主要是大功率激光器。4、焊接夹具

保证激光焊接时所连接板材或总成的精确定位，保证焊缝间隙，防止焊接变形，从而提高激光焊接头的质量。5、激光焊接控制系统

包括焊接过程的视频监视系统、机器人的焊缝自动跟踪系统和矫正系统、送丝控制系统等。

3、焊接机器人

根据激光熔焊、激光复合焊接技术等焊接技术的不同以及焊接接头形式的不同而不同。实际工业加工中的焊接系统激光焊接实际工业加工中的焊接系统激光焊接生产中车身顶盖与侧围焊接实图PART4激光焊的焊缝质量标准激光焊接质量四、激光焊的焊缝质量标准1、质量要求：激光焊后焊缝应无焊接飞溅、堆积、凹陷、气孔、焊瘤等缺陷。激光焊接质量1、质量要求：同时，激光焊后焊缝还应无焊偏、假焊（虚焊）、焊穿（连续或断续穿孔）、焊缝中断或粗细不均匀等缺陷。激光焊接质量2、常见缺陷及对策（1）焊接飞溅：

激光焊接完成后，材料或工件表面出现多的金属颗粒，附着于材料或工件表面。

原因：材料或工件表面未清洗，存在油渍或污染物，也可能是镀锌层的挥发导致。

对策：激光焊前清洗材料或工件激光焊接质量（2）焊缝堆积：填充焊时焊缝填充材料明显太多，焊缝太高。

原因：焊接时送丝速度过快或焊接速度太慢。

对策：增加焊接速度或减小送丝速度，或减小激光功率。

激光焊接质量（3）焊偏：焊缝金属不在接头结构中心凝固。

原因：焊接时定位不准，或填充焊时光与丝的对位不准。

对策：调整焊接定位，或调整填充焊时光与丝的位置，以及光、丝与焊缝的位置。

激光焊接质量（4）焊缝凹陷：焊缝金属表面出现凹下的现象。

原因：焊接时，焊接光斑中心位置不良所致，光斑中心靠近下层板材且偏离焊缝中心位置，造成部分母材熔化。

对策：调整光、丝匹配。

激光焊接质量（5）表面气孔：焊缝表面出现气孔。

原因：焊缝表面未清理，或镀锌板锌蒸气的挥发所致。

对策：清理焊缝表面，改善锌受热时的挥发激光焊接质量（6）焊穿：工件出现穿透性孔洞的现象。原因：激光功率过大、焊接速度过小或装配间隙过大所造成。对策：设置好激光功率与焊接速度，使之匹配；控制好装配间隙激光焊接质量（7）焊缝中断或粗细不均匀。原因：送丝不稳定，或出光不连续等。

对策：调整设备的稳定性。评价与总结评价与总结１.你学会了哪些激光焊接知识？2.你掌握了哪些车身激光焊接技术？3.你有哪些成功和失败的经验可以跟大家分享？THANKS主讲人：项目三：车身焊装工艺任务2：其他焊接工艺制订和设备认知2旧知识回顾冲压件质量控制冲压件常见缺陷冲压件质量检测方法及工具冲压件质量改进发动机盖质量检验CONTENTS目录螺柱焊定义及分类螺柱焊的焊接方法螺柱焊的质量控制010203PART1螺柱焊的定义及分类螺柱焊接38一、螺柱焊的定义与分类1、定义：螺柱焊接(StudWelding)是指在金属或类似金属件的端面与另一金属工件表面之间产生电弧，待接合面熔化时迅速施加压力，完成焊接的一种方法。

螺柱焊接39一、螺柱焊的定义与分类

2、螺柱焊的分类其它叫法种钉机、种焊机、植焊机、植钉机、螺钉焊机、螺丝焊机等。螺柱焊机一般分为以下两种：普通电弧螺柱焊和电容储能螺柱焊。螺柱焊接40一、螺柱焊的定义与分类一种是拉弧式螺柱焊机，它的起弧是依靠焊枪的提升动作和先导电流来产生的。另一种是电容储能式螺柱焊机，又称尖端放电式螺柱焊机，它的起弧是依靠大电流对焊接螺柱特制的焊接尖端瞬间熔化产生的资讯

2、螺柱焊的分类PART2螺柱焊的焊接方法螺柱焊接42二、螺柱焊的焊接方法

1、螺柱焊的焊接原理

螺柱焊的基本原理是待焊螺柱与工件之间引燃电弧，当螺柱与工件被加热到合适温度时，在外力作用下，螺栓送入工件上的焊接熔池形成焊接接头。螺柱焊接43

1、螺柱焊的焊接原理螺柱焊属于弧焊，它的起弧是依靠焊枪的提升动作和先导电流来产生的。

二、螺柱焊的焊接方法螺柱焊接44

2、螺柱焊的焊接过程二、螺柱焊的焊接方法（1）接触螺钉接触到工件，所有电缆都连接正确(焊接电缆和地线)。螺柱焊接45

2、螺柱焊的焊接过程二、螺柱焊的焊接方法（2）垂直

一旦焊枪的灭弧罩接触到工件上，我们就将灭弧罩与工件表面垂直螺柱焊接46

2、螺柱焊的焊接过程（3）提升引弧（小电流）在启动触发后，开始加压，开始进入引弧阶段。使螺柱离开工件表面一段距离，接收到引弧电流。

螺柱焊接47

2、螺柱焊的焊接过程（4）拉弧熔化（大电流）

在引弧电流稳定一段时间之后(6-7ms)，引弧电流结束，将要进入主焊接电流通过阶段。在这段时间之内，在螺钉和工件表面形成焊接熔池。

螺柱焊接48

2、螺柱焊的焊接过程（5）下落融合经过一段适当的焊接时间后，螺柱开始回落到主焊接电流融化的材料底部。当螺柱接触到工件，拉弧电压降到零伏，焊接电流被切断。螺柱焊接49

2、螺柱焊的焊接过程（6）冷凝拔枪焊接熔池开始冷却，在熔池冷却结束之后，手动焊枪或者自动焊枪离开螺柱，整个焊接过程全部完成。螺柱焊接50

3、螺柱焊的焊接操作--参数设定二、螺柱焊的焊接方法焊接电流Iw、时间tw的设定Iw=焊接面直径(mm)x110Atw=Iw

x0.04

ms以上值为参考值，可根据实际焊接效果微调(电流调幅：±50A/次，时间调幅：±1～2ms/次)

正好过大Iw或tw不够螺柱焊接51

3、螺柱焊的焊接操作--螺柱（钉）的装夹要领二、螺柱焊的焊接方法螺柱焊接52

3、螺柱焊的焊接操作--操作要领二、螺柱焊的焊接方法角度偏差角度垂直错误操作正确操作PART3螺柱焊的质量控制螺柱焊接54三、螺柱焊的质量控制熔接外圈铁水均匀分布熔接背面无针孔或穿孔品质良好的螺柱焊接螺柱焊接55三、螺柱焊的质量控制熔深不够偏弧，单边熔接对策：调整作