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激光拼焊
汽车用钢板的激光拼焊技术
摘要:
[摘要] 详细介绍和总结了拼焊板的研究现状,讨论了拼焊板的材料和焊接技术的研究成果
及其相关技术问题。
[关键词] 拼焊板;冲压;激光焊接;氩弧焊
中
关键词:
Abstract:
Keyword:
1前言
减轻汽车质量、降低燃料消耗和减少汽车尾气排放、提高汽车安全性是汽车发展的3大主要方向。
影响汽车燃料的因素很多,例如发动机功率、传动效率以及各种摩擦阻力、汽车的质量等。
而实现汽车的轻量化,既可以降低生产成本,又可以节约燃料和改善风阻系数。
据有关资料介绍,汽车质量每减少50Kg,每升燃油行驶的距离可增加2Km;汽车质量每减轻1%,燃油消耗下降0.6~1.0%。
在实现汽车轻量化的过程中,除采用许多复合材料如金属基复合材料中的铝基复合材料、聚合物基的玻璃钢材料外,还可以采用先进的制造工艺技术如拼焊板(Tailor-weldedblanks,TWB)。
拼焊板是20世纪60年代日本本田汽车公司利用边角料做车身内侧板而采用的一项技术。
70年代中期,美国福特汽车公司采用激光焊接技术进行车身钢板的拼焊,但未商业化。
世纪80年代初,欧洲沃尔沃、奔驰、大众等汽车厂首批使用激光焊接的拼焊板制作卡车的前板、底板、加强柱等。
第一次在汽车中应用TWB技术是奥迪公司,奥迪公司需要为它的一新型轿车制造一种冲压件,而那时板材供应商不能提供足够大的板材,故只能通过激光焊接将两块板料焊在一起然后再去冲压成形。
当时的板料供应商开始认识到这种制造技术具有很大的发展前景,于是开始为其他的汽车公司提供专用的拼焊板。
20世纪80年代中期,随着人们对环保、节省能源、提高驾驶速度和安全性能的要求以及千瓦级连续CO2激光器的出现,为汽车拼焊板的应用开辟了广阔的天地。
德国Thyssen钢铁公司成为了欧洲较早大规模采用激光生产拼焊板的钢铁公司。
Thyssen公司设计和建造的第一代拼焊板激光焊接生产线是光束移动、工件固定的系统,并于20世纪80年代末又开发了工件移动、光束不动的第二代拼焊板激光焊系统.
20世纪90年代,美国钢铁协会和国际钢铁协会组织了一项由全球18个国家35家钢厂参与的超轻钢车身计划(UltralightSteelAutoBodyConsortium),内容涉及各种汽车用钢新材料和设计制造技术等,激光拼焊板则是其中的一项主要课题。
1988年3月,该组织生产出第一辆样车,在该样车上共采用了16个拼焊板冲压件,与原来车身相比,零件数量减少约20%,而质量却减轻25%。
目前,由拼焊板生产的汽车零部件已被成功用于车身骨架件、外覆盖件、内覆盖件。
主要有位于车门两侧的立柱,车门内板,纵梁,地板,轮罩,内后挡板,横梁缓冲器等。
2激光拼焊板技术
2.1拼焊板原理
拼焊板(TWB)是指将不同厚度、形状、成分、性能以及不同表面涂层的钢板拼焊在一起形成冲压成形前的毛坯,然后经冲压成形后获得高性能冲压件。
拼焊板的主要目的是减轻车身的质量、加强车身零件局部抗腐蚀能力、提高强度和刚度。
传统的汽车车身设计时为增加其局部的刚度,需要增加加强筋或辅助零件,或整体采用较厚的钢板,这样既增加了车身零件成形难度,又增加了车身的质量。
2..1.2基本工艺
根据不同汽车结构件的要求,确定零件的分片以及各片板材的材料、形状、板厚等,通过适当的焊接方法将其焊接起来,采用整体成形的方法冲压成符合要求的零件。
拼焊板是将几块不同材质、不同厚度、不同涂层的钢材焊接成一块整体板,以满足零部件不同部位对材料不同性能的要求。
以车门内板为例:
为了保证功能的需要,车门内板的主体必须有一定的柔性,而门板的前、后部需要有一定的强度。
如果采用传统的冲压成形方法就需要另外设计加强板,而采用拼焊技术,可先将三块不同厚度的钢板拼焊成一块整板(如图1),即可冲压成形。
传统的汽车车身材料处于以普通薄钢板为主的单一状态,不能适应汽车轻量化要求,随着合成材料的发展,现在出现多种拼焊板材料。
目前拼焊的主要材料有钢板、铝合金板、夹层板和镁合金板。
钢板主要有不锈钢、冷轧钢板、高强度钢板、表面镀层钢板、夹层钢板、低合金钢和先进高强度钢(AdvancedHighStrengthSteel,AHSS)主要包括双相钢、相变诱发塑性钢、复相钢。
具有如下的优点
(a)减少车身零件的数量。
由于拼焊板可以一次成形,减少了大量冲压加工的设备和工序,缩减了模具的安装过程,简化车身制造过程。
(b)在材料方面,可以节省板材的使用大约25%~40%,并可以利用废料提高板材的使用率。
(c)满足汽车各部分对材质、厚度以及性能的需求,将不同性能、涂层和厚度的板料拼焊在一起,提高了车身设计的灵活性,缩短了设计和开发的周期。
(d)根据车身不同部位强度的要求,合理使用一些轻质复合材料,而不需要焊接加强筋,从而减轻车身的质量,例如采用拼焊板,车身的侧板质量减轻了10%,而车身的耐撞性能和刚性没有降低。
(e)提高车辆结构的整体性能和安全性能,提高整体刚性,简化车辆的整体结构,提高零部件的装配精度。
(f)车身采用拼焊板,在撞击的过程中可以吸收更多的能量,从而增强耐撞性能。
2.1.2焊接技术
在汽车工业中,传统的焊接方法有电阻焊,MIG、TIG、点焊,但存在焊接后变形量大、焊缝质量较差、容易产生气孔、热影响区宽等焊接缺点,不适用于尺寸要求高、变形量小的薄板拼焊板和变速齿轮轴类的焊接。
目前拼焊板所采用的焊接方法有电阻焊、等离子弧焊、滚压电阻焊、电子束焊、激光焊,其中应用较广的焊接方法有滚压电阻焊、电子束焊、激光焊。
(a)滚压电阻焊(MashSeamWelding,MSW)
滚压电阻焊是电阻焊的一种,也就是电阻焊的缝焊。
它是用一对滚盘电极代替点焊的圆柱形电极,与工件作相对运动,从而产生一个个熔核相互搭叠的密封焊缝的焊接方法。
滚压电阻焊可分为连续、断续和步进3种焊接方式。
其中断续滚压焊广泛应用于1.5mm以下的各种钢、高温合金和钛合金焊接。
具有热影响区宽度较小,工件变形小,焊接质量好,但是熔核在失压的条件下结晶,易产生缩孔、裂纹,表面过热等缺陷。
步进式液压电阻焊多用于铝、镁合金的缝焊,也适合于高温合金的焊接。
拼焊板采用滚压电阻焊的特点:
a焊接性受到材料本身的物理、力学性能的影响。
材料的导电、导热性越好,焊接区所需的热量越多,焊接区的加热越困难。
故材料的高温和常温强度是决定焊接区金属塑性变形程度与飞溅倾向大小的重要因素之一。
b焊接参数对拼焊板成形性影响大,如焊接电源、压力、材料的搭边。
材料的线膨胀系数对热的敏感性,材料的熔点对焊接成形性都有影响。
C电极容易磨损,需要频繁维修,导致生产效率下降。
d焊接时,在材料表面易产生凹凸不平和材料表面严重氧化,需要大面积的再处理,但是在车身拼焊板中使用的钢板多为镀锌钢板,表面镀层改变了钢板的焊接特性,锌层熔点低且接触电阻大,在滚压电阻焊时造成接触面积增大、焊接电流密度下降、电极过热变形,从而导致未熔合、裂纹、缩孔等缺点,严重影响了拼焊板的成形能力。
此外,滚压电阻焊工艺将使镀锌保护层破坏,使损伤的镀锌层区易锈蚀。
(b)电子束焊(ElectronBeamWelding,EBW)
电子束焊是利用真空电子枪中产生的高能强流电子的动能转变为热能,使被焊金属迅速熔化和蒸发,具有功率密度高、热效率高、穿透能力强、精确、快速、保护效果好、焊缝的热影响区窄,残余应力小、变形小(尤其对薄板)、电子束焊接参数能够被精密控制,焊接时的参数的重复性及稳定性好,保护效果好等优点。
拼焊板采用电子束焊的特点是:
a.电子束焊要求在真空条件下完成,由此可得到较纯净的焊缝金属,而且在真空条件下重熔时焊缝的杂质含量低,从而焊缝的韧性和塑性得到提高,有利于拼焊件成形。
但是真空室的尺寸限制了电子束焊无法对大的拼焊件施焊。
B.由于薄板的导热性差,电子束拼焊时局部加热强烈,易导致金属表面过热,从而将镀层破坏。
C.电子束拼焊铝合金板时易生成气孔,因为铝合金板表面的氧化膜主要是铝镁氧化物,容易吸收大量水分是焊缝中气孔的主要来源,而电子束焊快速焊接时,热输入量小,氢来不及从熔池中逸出就生成气孔
(c)激光焊(LaserBeamWelding,LBW)
激光焊应用于汽车拼焊板具有焊缝很窄、热影响区小、外形美观、变形率小、焊接速度快等优点。
在拼焊板的早期生产中,大多数采用滚压焊,随着激光焊接逐渐取替不连续的点焊,铆接,使车身的刚度和紧固性得到进一步的提高。
其特点是:
a.由于激光焊用于车身拼焊时不需要搭边,可减少许多原来需要采取的密封措施的地方,使防腐性和防锈性得到改善,大大简化车身结构。
B.在焊接镀锌车身时,由于焊缝窄,对基本金属和镀层损坏小,而焊缝附近的锌对于暴露的焊缝金属起到适当的保护作用,故满足焊缝防腐蚀的要求。
C.能够通过计算机控制来调节激光与材料的相互作用,从而优化焊接接头的综合性能。
D.激光器与光导纤维组合使用使激光焊接系统更加方便和灵活。
通过视窗、透镜以及光导纤维,不仅可以实现远程位置与多工作台的激光焊接,提高生产效率,而且有利于拼焊板中的非线形焊接。
E.由于激光焊接热输入低且稳定、能量密度高、冷却速度高,所以可以得到微细的焊缝组织,提高了接头性能和冲压成形性能。
F.与滚压电阻焊相比,激光焊不要电极,故降低成本;与电子束焊相比,不要真空设备,而且保护气可以选择,也体现成本的降低。
通过对3种焊接工艺优缺点的简述,可以看出激光焊接应用于拼焊板中具有明显优势。
但需注意板材的切割边、拼焊间隙、焊缝位置,以保证焊接后有优良的冲压成形性能。
目前现场焊缝跟踪系统和板材厚度差标准化是激光应用的一个新的研究方向。
2.1.3拼焊板的冲压成形
焊接问题是拼焊板的首要问题,而拼焊板最终要经过模具冲压成形。
但是不同的焊接方法和板材的交互影响使得拼焊板冲压成形变得更加复杂。
因此国内外大量采用模拟成形实验来评价拼焊板的成形能力,如极限拱顶高和扩孔试验。
这些实验结果表明:
随着材料强度的增加,拼焊板冲压成形性能下降;用不同焊接方法拼焊同种材料,激光焊接后的拼焊板冲压成形性能突出;相同屈服强度和不同厚度的材料,随着厚度增加和拼焊板厚度比率的增加,焊接的成形性能降低。
拼焊板焊缝的走向有直线、非直线、曲线3种设计,其中曲线设计的拼焊板有最小的焊接量和最轻量化。
此外,曲线设计对抑制不同厚度的板料焊接翘曲卷边变形有显著的效果,从而提高拼焊板的冲压成形性能。
拼焊板应用于车身存在许多优点,但是由于屈服强度和抗拉强度发生变化,使得硬化系数和延伸率减少,导致冲压成形性能下降;此外,焊缝区组织变化和焊缝区移动也会导致成形性能下降。
国外的研究利用各种试验方法评测拼焊板的性能,如扩孔实验、极限顶高试验、弯曲延伸试验、拉伸试验、焊缝疲劳试验。
例如用Φ100mm半球形拱顶拉伸试验来评测拼焊板的成形性能,认为影响拼焊板成形性能的主要是焊缝位置、材料表面质量、板材厚度差、焊缝硬度等几种焊接参数。
而焊缝的位置和焊缝的位移是拼焊板成形过程中的主要问题。
这是因为焊缝的移动影响了变形的方式、应变的方向。
采用小尺寸和标准尺寸试样进行试验,研究拼焊板的最佳成形的多种技术,发现焊缝的移动主要取决于焊缝两侧材料强度比、焊缝的位置以及母材的性能和边界约束力。
由于焊缝的移动是影响拼焊板冲压成形性能的重要因素,所以在生产中应采取各种措施来控制焊缝的移动量如调整模具压边力和焊缝夹紧装置。
2.2激光拼焊钢板技术
2.2.1激光拼焊工艺
现代汽车特别是下一代的汽车,将大量使用激光拼焊的冷轧薄板,最高的比例估计可能会达到全部用板量的40%以上,其可能会有差强度拼焊、差厚度拼焊和差钢质的拼焊。
国外已经有许多专门进行拼焊不同冷轧薄板的工厂为汽车行业服务,根据汽车厂的需要,将薄板剪裁为不同的现状,然后进行拼焊,直接发到汽车厂,年产量可以达到数十万吨。
按我国汽车工业的发展,不远的将来将会大量使用激光拼焊钢板,钢铁厂应当进行这方面的投资和建设,满足汽车工业的需要。
激光拼焊板的设备不很复杂,投资也相对较小,图1是生产线示意图和用于轿车的某激光拼焊板。
在汽车工业中,焊接是一个关键环节,采用恰当的焊接方式具有可以提高车身抗碰撞能力,降低车身的重量、造车成本和油耗以及简化总装工序等优势。
电阻栓焊是当今最普遍的焊接方式之一,但是专家预言在未来的5~10年中这种方式将被淘汰,而金属填充保护气焊也将失去其以往的重要性,与之相反,激光焊接成为热门话题。
对于已被使用数年的传统焊接工艺来说,很难再对其工艺过程、焊接速度和质量进行改进;但对于激光拼焊来说,却有着极大的提升空间。
图1生产线示意图和用于轿车的某激光拼焊板
激光焊接最重要的优势在于能够将非常高的能量聚焦于一点,激光束打在两个要焊接部分的边缘,输入能量把金属加热并将其融化。
在激光束作用以后,溶化的材料将迅速冷却。
在这个过程中,有一小部分的数量将进入被焊接的零件中。
在焊接减少热变形的同时,也减少了输入的热能量。
减少因热量影响的变形,并增加对准确性的纠正,可以节省大量金钱和时间。
然而,如何提高焊接速度和减少低能量输入是目前面临的挑战。
在被供热的区域减少低能量输入虽有它的好处:
珠光体、马氏体和奥氏体接缝结构的复杂钢型不会大范围改变结构,这一特点同样适用于其它钢,如被限定好碳沉淀的IF钢;但另一方面也存在一些不足,少量的能量会导致快速冷却,热能将被导入冷却部位。
为减少接缝的硬化,小心调整焊接的速度参数、激光功率、冷却比率和焦点位置是非常重要的。
而为防止金属进一步硬化,还需采用保护气体加以保护,如氩气和氦气等不会在材料中发生任何热反应的气体。
激光光束的小光点尺寸引起的另一个问题是切边质量,如果在两个零件中间有要进行焊接的接缝,激光束要保证通过材料时不会与其相接触并将其融化。
要避免这点,对零件精确性的要求非常高。
目前,使用领域较普遍的是连接两个零件的长缝,这能够在越来越多的车身空白处发现。
激光拼焊板技术是基于成熟的激光焊接技术发展起来的现代加工工艺技术。
激光焊接的高能密度、无填料、无搭接、深熔、速度快等特点,使得激光拼焊板技术具有以下特点:
(a)焊缝处的热应变值较低,热影响区小,通过激光束的聚焦给焊接边缘提供需要的高能量,聚焦点的直径可以达到零点几个毫米,保留良好的材料成形性能;
(b)焊缝较狭窄且平整,消除成形过程的不利影响,避免了破坏工具、模具的危险;
(c)焊接生产效率高,能够实现高度自动化。
激光拼焊板生产设备主要有:
传送装置、激光焊接设备、机械手、在线无损检测设备等。
一般根据产量的不同,可以采用不同的设备组合。
全自动激光拼焊线主要工艺流程:
拆垛→上料→夹紧定位→激光焊接→焊缝检测→打浅坑→堆垛。
2.2.2技术优势
采用激光拼焊板可以给汽车制造业带来巨大的经济效益,如车身装配中的大量点焊,把两个焊头夹在工件边缘上进行焊接,凸缘宽度需要16mm,而激光拼焊板无需搭接,点焊改为激光拼焊技术可以节省钢材,节省的用量视采用拼焊板的数量而定;用传统点焊焊接两片0.8mm的钢板冲压件,平均是20点/min,焊距是25mm,速度则为0.5m/min,这会耗费相当的时间,采用激光拼焊板替代点焊工艺后所需要的时间可以得到大量节省、焊接质量得到质的提高。
如此例子不胜枚举。
其优势如下:
∙零件数量的减少,以及随之而来的生产设备和制造工艺简化,大大提高了生产效率,降低整车制造及装配成本;
∙由于产品的不同零件在成形前即通过激光连续焊接工艺焊接在一起,因而提高了产品的精度,大大降低了零部件的制造及装配公差;
∙
通过部件的优化减轻了重量,从而降低油耗,处于环保时代,这一点非常重要;
∙由于不再需要加强板,也没有搭接接缝,大大提高了装配件的抗腐蚀性能;
∙通过消除搭接提高部件的耐腐蚀能力,大大减少了密封措施的使用;
∙通过对材料厚度以及质量的严格筛选,在材料强度和抗冲击性方面给零部件带来本质的飞跃,同时改良了结构,在撞击过程中,可以控制更多的能量得到吸收,从而改良车身部件的抗击冲撞能力,提高车身的被动安全性;
∙实现对材料性能的最充分的利用,达到最合理的材料性能组合;
∙材料厚度的可变性以及其可靠的质量,保证了在对某些重要位置的强化改进可以顺利进行;
∙对产品的设计者而言增加了产品设计的灵活性。
2.2.3激光拼焊板的应用
拼焊板已被广泛的应用于车身部位,ULSAB(世界轻质钢制车身协会)的最新研究结果表明:
最新型的钢制车身结构中,50%采用了拼焊板制造。
当激光拼焊技术应用于车身侧围的制造,不再需要任何加强杆、加强筋及附属的生产工艺,则重量和部件数量都会得到减少,而高延展性材料的应用也会使抗撞击能力得到改进。
同时,也不再需要加强板,在B柱上,拼焊板的应用可大大降低累积公差。
激光拼焊板的采用,不仅提高了车门部件制成品质量的稳定性,使车门部件的调校不再是个难题,同时可降低部件的重量,而且原有接缝处密封措施的省略,也使其更具有环保性。
此外,拼焊板在车门上的应用还使铰接区域的刚性得到整体加强,车门的配合公差得到大幅改善。
重量降低、生产工艺得到优化,则必然使成本下降。
奥迪A6的车身强度和钢度一直备受赞扬,国产全新奥迪A6L在原有基础上进行了再次改进:
采用了激光拼焊技术的车身设计(如图2)。
新奥迪A6L经过强化的车身,其抗扭转强度提高了34%。
配合全新的车身、底盘设计加之采用先进激光焊接技术的坚固车身结构,使国产全新奥迪A6L在遭遇碰撞时,预测的车身变形区、侧面防撞保护梁以及合理的车内空间结构等能够为乘客提供有效保护。
这些看不到摸不着的设计和选材不但能降低车辆的制造成本和重量,还能在关键时刻最大限度地保护乘客的生命安全。
图2国产一汽-大众全新奥迪A6L
2.2.4质量管理
(1)焊接检测
质量检测和保障系统为生产高质量的拼焊板提供保证,拼焊板的生产过程采用自动化生产线,以确保安全、经济的生产,这就需要现代化的检测仪器。
早在1985年,德国蒂森克虏伯激光拼焊板有限公司开始生产拼焊板的时候,就已经采用监测系统,现在,这套系统已经更完善。
在焊接激光头的后面安装一个焊缝监测系统,用来监测焊缝的质量,以保证焊缝符合质量要求。
等离子体监测系统被用来监测焊接过程的稳定性,计算机辅助系统可以在焊接过程中处理传感器提供的信号。
激光拼焊板需要全自动或半自动的经济型生产线,同时要采用现代技术来监测焊接过程和产品质量。
为了满足这些新的全自动生产任意拼接板的生产过程的要求,蒂森焊接技术有限公司、蒂森克虏伯钢铁有限公司的研究部门、蒂森克虏伯激光技术有限公司以及蒂森诺邦有限公司在前期阶段就提出了焊缝质量和生产过程管理自动评估的不同可能性,而开始经营的第一个激光拼焊板工厂生产的第一块激光拼焊板就使用于奥迪100的底板上。
近年来,这个技术在不同阶段得到了进一步发展并被改进,它不仅可以控制焊接过程本身,而且可以用这项根据现有系统开发的最新一代技术来评估焊缝。
其监测系统不仅能在高速焊接过程中监测焊缝几何形状上的缺陷,而且还能检测极小的孔洞。
(2)评估系统
蒂森LAM(激光应用管理)与焊缝检查系统相结合,不仅能查出趋向瑕疵,譬如不规则的几何缝隙(缝隙入射,边缘位移,根下陷),而且还能查出小程度的瑕疵,譬如气孔和孔洞。
光条纹和等离子传感器系统的结合已经以最佳状态作为补充,因此高测量率能保证在高焊接速度情况下,安全地查出轻微的有瑕疵的可能性。
一个电脑辅助的评估系统能自动评估传感器信号,包括在焊接过程期间。
从而确定是否相关测量点的条件符合指定的要求,或者是否导致接缝质量下落的偏差已经发生。
在焊接过程期间,焊缝的温度由红外测量登记。
各任意拼接板被评估的传感器数据记录被存放在一个短协议中,这意味着允许这个产品的质量用文件来证明。
一个完整的错误侦查系统可警告操作员在全自动焊接设施中发生的所有机械缺点,这个质量管理和监控系统被扩大为针对非线性激光焊接生产的新设备概念。
传感器安置在焊接头前能够查出将要被焊接板料的连接边缘,不仅允许查明连接边缘的确切位置,而且允许测量板料之间的重叠。
当查明的重叠测量超出一个被预定的极限值时,将会警告操作员,并且自动整理出空隙。
另外,运用这
设备,连接边缘的侦查信号也被用于精确地辨别和调整连
接边缘的激光束。
3激光拼焊板的发展
3.1发展现状
近年来,激光拼焊板应用量不断扩大。
利用激光拼焊板成形冲压零件具有以下优点:
减轻零件质量、节省能源消耗;减少零件数量、降低零件生产成本;增加零件强度、提高整车安全性。
目前,激光拼焊板已经应用于车身上的许多部位,如发动机舱上纵梁、保险杠、下纵梁、地板、前门内板、后门内板、侧围、轮罩、后行李箱盖、车顶加强板、中立柱、前立柱加强板等。
3.1.1国外拼焊板的应用
蒂森克虏伯从1985年开始生产汽车用拼焊板,1999年共拥有24条拼焊板生产线,2004年共生产拼焊板59.0万t,位居世界第一位。
目前,蒂森克虏伯新开发了带卷拼焊生产技术,它可以将不同厚度、不同钢种和不同涂层的成卷带钢拼焊起来,用于汽车零部件的加工。
浦项于2003年开始生产拼焊板,最初的年生产能力为170万片;2004年10月,产能扩大至360万片;2005年,光阳厂新的激光拼焊设备投产,总年产量达到670万片。
JFE于2003年在日本率先从蒂森克虏伯引进激光拼焊板生产设备,于2004年开始生产,年生产能力为200万片。
蒂森克虏伯公司激光拼焊板生产技术自20世纪80年代末问世以来得到了不断的发展,目前新开发的带卷拼焊技术又成功用于汽车板生产。
激光拼焊板主要用于汽车零部件的加工,实现汽车减重的目的。
过去该项技术仅限于生产长3m左右的钢板,随后还必须对钢板进行剪切和激光焊接。
带卷激光拼焊技术首次实现了拼焊产品成卷供货。
采用该项技术的带卷拼焊生产线可以将长达500m的不同厚度(0.6~3.0mm)、不同钢种(碳钢、不锈钢)和不同涂镀层(热镀层、电镀层或有机涂层)的带钢用激光焊机对焊起来,最大卷重可达到15t。
拼焊带卷同拼焊板一样,可用于座椅导轨、座椅靠背和轮缘等。
这项技术的开发工作集中在DP600、DP800、CPW1000、MSW1200这些钢种的组合拼焊上。
日本丰田汽车公司于1985年开始在车身制造中应用拼焊板,每年用于60个冲压件的拼焊板消耗量为360万张。
拼焊板在丰田汽车公司的应用经历了3个阶段:
用于内覆盖件以改善板料的成形性和覆盖件的整体性;用于外覆盖件以改善车身的外观和装配精度;用于骨架件以改善车身的防撞性和减轻车身质量。
美国通用、福特、克莱斯勒三大汽车公司拼焊板主要用于门内板、侧围、立柱、门框、横梁等零件。
以门内板比例最高,达40%。
欧洲汽车公司使用拼焊板的数量也逐年增加。
图1是利用拼焊板冲压成形的零件。
国内自首家激光拼焊板企业——武汉蒂森克虏伯公司在武汉成立以来,由一汽集团公司、上海宝钢集团公司、日本住友商社联合投资1.8亿元建设的一汽宝友板加工配送公司于2004年12月16日竣工投产。
一汽宝友公司是目前国内最大的激光拼焊板加工中心,由瑞士引进激光焊接
自动线可为汽车公司提供剪切、落料、激光拼焊板及相关服务。
该公司在几年内将形成1000万件激光拼焊板的生产能力。
拼焊板的应用主要集中在几家合资轿车厂。
一汽奥迪A6的前地板、上海大众的POLO轿车中央通道零件、上海通用的前门内板、广州本田ODYSSEY多功能轿车的前门内板等使用进口的拼焊板进行冲压。
3.1.2国内拼焊板的研究现状
国内对拼焊板从材料到成形工艺进行了研究和试验,对拼焊板的成形性及焊缝在零件成形过程中的移动和控制等进行了分析,取得了一系列成果,基本上掌握了拼焊板的变形特点和使用规则。
宝钢合资建设的国内最大拼焊板厂竣工投产由宝钢集团公司与一汽集团公司、日本住友商事联合投资1·8亿元建设的一汽宝友钢板加工配送公司已于2004年12月16日竣工投产。
一汽宝友公司是宝钢在国内建成的第二
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