一种汽车B柱激光叠焊工艺的制作方法

一种汽车b柱激光叠焊工艺
技术领域
1.本发明涉及叠焊工艺，属于一种汽车b柱激光叠焊工艺。


背景技术：

2.现有技术使用的是常规的点焊。受制于材料和板材厚度。1.5m长度热成型钢的焊接使用点焊力学性能差热输入大。并且容易出现点焊失效风险。激光含焊接焊缝力学性能强。且结构设计简单。大大减少生产成本。但是现有技术中由于工艺参数配比不佳，对1.5m长的热成型钢的焊接效果不好，力学性能较差。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种汽车b柱激光叠焊工艺以解决背景技术中的问题。
4.为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
5.一种汽车b柱激光叠焊工艺，
6.采用激光叠焊设备，包括：
7.工作台，用于放置样品，
8.压紧装置，位于所述工作台上方，以及
9.激光焊接头，位于所述压紧装置上方，由机械手臂驱动；
10.包括以下步骤：
11.设定所述激光叠焊设备的工艺参数，具体为：
12.所述激光焊接头的额定功率为3900-4000kw，其光斑直径为1-1.5mm，焦距为250-300mm，保护气为惰性气体，所述激光焊接头的横向移动速度为0.78-1m/s；纵向摆动幅度为1.1-1.3mm，摆动频率为250-260hz；
13.将第一样品板和第二样品板放入所述工作台上，用所述压紧装置进行固定，使两块样品相互紧贴，所述第一样品板和所述第二样品板厚度均为2.5mm,所述第一样品板在所述第二样品板上方，通过所述激光焊接头对第一样品板和第二样品板的重叠区域进行焊接，所述重叠区域的横向长度为1.5m，纵向长度为5-10mm，厚度为5mm。
14.进一步地，所述焊接步骤还包括，对所述重叠区域进行10个等距的点焊。
15.进一步地，对点焊完成后的所述重叠区域进行分段焊接。
16.进一步地，施焊方向与整条焊缝增长方向相反。
17.进一步地，所述重叠区域焊缝熔宽不低于2.0mm，所述第二样品板熔深不低于1.25mm。
18.进一步地，所述压紧装置为气动气缸压装。
19.进一步地，所述惰性气体为氩气、氦气和二氧化碳中的一种。
20.进一步地，保护气体流量为25-30l/min。
21.进一步地，所述第一样品板和第二样品板为热成型钢板。
22.本发明的有益效果在于：使用激光焊接热成型钢代替传统的高强钢冷冲压成型件
以及点焊。解决了高强钢冷冲件受制于材料厚度和冲压成型后回弹变形开裂等诸多问题。使用激光焊完美的解决了产品精度，开裂和结构简化以及轻量化效果。并且也显著提高了产品的力学性能。不仅增加了板材的厚度，而且也增加了汽车b柱的力学性能。增加了焊缝的力学性能。而且提高了产品的整体精度不会出现冲压回弹问题。也起到了轻量化的效果符合当下的发展状况。
23.上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例详细说明如后。
附图说明
24.图1为本发明激光叠焊设备示意图。
25.图2为本发明重叠区域示意图。
26.图3为本发明实施例1的三点弯曲测试结果。
27.图4为本发明实施例2的三点弯曲测试结果。
28.附图标记：
29.1-激光焊接头，2-压紧装置，3-工作台；4-重叠区域，5-点焊的点位，6-第一样品板，7-第二样品板。
具体实施方式
30.下面结合实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
31.一种汽车b柱激光叠焊工艺，采用激光叠焊设备，包括：
32.工作台3，用于放置样品，
33.压紧装置2，位于所述工作台3上方，用于将第一样品板6和第二样品板7固定，夹紧，为气动气缸压装。所述第一样品板6和第二样品板7为热成型钢板。
34.激光焊接头1，位于所述压紧装置2上方，由机械手臂驱动，可以沿横向(图2中a方向)和纵向(图2中b方向)进行运动，
35.包括以下步骤：
36.设定所述激光叠焊设备的工艺参数，具体为：
37.所述激光焊接头1的额定功率为3900-4000kw，可以为3900kw,4000kw,或中间任意值均可达到本发明的高强度的焊接效果，其光斑直径为1-1.5mm，焦距为250-300mm，保护气为惰性气体，保护气体流量为25-30l/min。所述惰性气体为氩气、氦气和二氧化碳中的一种。所述激光焊接头1的横向移动速度为0.78-1m/s；纵向摆动幅度为1.1-1.3mm，摆动频率为250-260hz；
38.将第一样品板6和第二样品板7放入所述工作台3上，用所述压紧装置2进行固定，使两块样品相互紧贴，所述第一样品板6和所述第二样品板7厚度均为2.5mm,所述第一样品板6在所述第二样品板7上方，通过所述激光焊接头1对第一样品板6和第二样品板7的重叠区域5进行焊接，所述重叠区域5的横向长度(图2中a方向)为1.5m，纵向长度(图2中b方向)为5-10mm，厚度为5mm。
39.所述焊接步骤还包括，对所述重叠区域5进行10个等距的点焊。点焊的点位4，如图
2所示。
40.对点焊完成后的所述重叠区域5进行分段焊接。施焊方向与整条焊缝增长方向相反。
41.所述重叠区域5焊缝熔宽不低于2.0mm，可以为2.1mm，2.3mm，2.5mm,所述第二样品板7熔深不低于1.25mm，可以为1.35mm，1.40mm。
42.下面结合具体的实施例来进一步解释说明本发明，实施例中的数据为优选的结果，但不用于来限制本发明的数据。
43.实施例1
44.一种汽车b柱激光叠焊工艺，采用激光叠焊设备，包括：
45.工作台3，用于放置样品，
46.压紧装置2，位于所述工作台3上方，用于将第一样品板6和第二样品板7固定，夹紧，为气动气缸压装。所述第一样品板6和第二样品板7为热成型钢板。
47.激光焊接头1，位于所述压紧装置2上方，由机械手臂驱动，可以沿横向(图2中a方向)和纵向(图2中b方向)进行运动，
48.包括以下步骤：
49.设定所述激光叠焊设备的工艺参数，具体为：
50.所述激光焊接头1的额定功率为3900kw，其光斑直径为1.5mm，焦距为250mm，保护气为惰性气体，保护气体流量为25l/min。所述惰性气体为氩气。所述激光焊接头1的横向移动速度为0.78m/s；纵向摆动幅度为1.1mm，形成一个直径为1.1mm的圆，摆动频率为260hz；
51.将第一样品板6和第二样品板7放入所述工作台3上，用所述压紧装置2进行固定，使两块样品相互紧贴，所述第一样品板6和所述第二样品板7厚度均为2.5mm,所述第一样品板6在所述第二样品板7上方，通过所述激光焊接头1对第一样品板6和第二样品板7的重叠区域5进行焊接，所述重叠区域5的横向长度(图2中a方向)为1.5m，纵向长度(图2中b方向)为5mm，厚度为5mm。
52.所述焊接步骤还包括，对所述重叠区域5进行10个等距的点焊。
53.对点焊完成后的所述重叠区域5进行分段焊接。施焊方向与整条焊缝增长方向相反。
54.所述重叠区域5焊缝熔宽为2.38mm，所述第二样品板7熔深为1.36mm。
55.实施例2
56.一种汽车b柱激光叠焊工艺，采用激光叠焊设备，包括：
57.工作台3，用于放置样品，
58.压紧装置2，位于所述工作台3上方，用于将第一样品板6和第二样品板7固定，夹紧，为气动气缸压装。所述第一样品板6和第二样品板7为热成型钢板。
59.激光焊接头1，位于所述压紧装置2上方，由机械手臂驱动，可以沿横向(图2中a方向)和纵向(图2中b方向)进行运动，
60.包括以下步骤：
61.设定所述激光叠焊设备的工艺参数，具体为：
62.所述激光焊接头1的额定功率为3900kw，其光斑直径为1.5mm，焦距为250mm，保护气为惰性气体，保护气体流量为25l/min。所述惰性气体为氩气。所述激光焊接头1的横向移
动速度为1m/s；纵向摆动幅度为1.3mm，形成一个直径为1.3mm的圆，摆动频率为250hz；
63.将第一样品板6和第二样品板7放入所述工作台3上，用所述压紧装置2进行固定，使两块样品相互紧贴，所述第一样品板6和所述第二样品板7厚度均为2.5mm,所述第一样品板6在所述第二样品板7上方，通过所述激光焊接头1对第一样品板6和第二样品板7的重叠区域5进行焊接，所述重叠区域5的横向长度(图2中a方向)为1.5m，纵向长度(图2中b方向)为5mm，厚度为5mm。
64.所述焊接步骤还包括，对所述重叠区域5进行10个等距的点焊。
65.对点焊完成后的所述重叠区域5进行分段焊接。施焊方向与整条焊缝增长方向相反。
66.所述重叠区域5焊缝熔宽为2.45mm，所述第二样品板7熔深为1.42mm。
67.将实施例1和实施例2中所得样品进行三点弯曲试验，测试方法参考《gb/t232-2010》金属材料弯曲试验方法。试验结果如图3和图4所示。
68.由图3-4可以看出，采用本发明加工工艺叠焊的样品具有较好的力学性能。
69.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
70.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

技术特征：
1.一种汽车b柱激光叠焊工艺，其特征在于，采用激光叠焊设备，包括：工作台，用于放置样品，压紧装置，位于所述工作台上方，以及激光焊接头，位于所述压紧装置上方，由机械手臂驱动；包括以下步骤：设定所述激光叠焊设备的工艺参数，具体为：所述激光焊接头的额定功率为3900-4000kw，其光斑直径为1-1.5mm，焦距为250-300mm，保护气为惰性气体，所述激光焊接头的横向移动速度为0.78-1m/s；纵向摆动幅度为1.1-1.3mm，摆动频率为250-260hz；将第一样品板和第二样品板放入所述工作台上，用所述压紧装置进行固定，使两块样品相互紧贴，所述第一样品板和所述第二样品板厚度均为2.5mm,所述第一样品板在所述第二样品板上方，通过所述激光焊接头对第一样品板和第二样品板的重叠区域进行焊接，所述重叠区域的横向长度为1.5m，纵向长度为5-10mm，厚度为5mm。2.根据权利要求1所述的一种汽车b柱激光叠焊工艺，其特征在于，所述焊接步骤还包括，对所述重叠区域进行10个等距的点焊。3.根据权利要求2所述的一种汽车b柱激光叠焊工艺，其特征在于，对点焊完成后的所述重叠区域进行分段焊接。4.根据权利要求3所述的一种汽车b柱激光叠焊工艺，其特征在于，施焊方向与整条焊缝增长方向相反。5.根据权利要求1所述的一种汽车b柱激光叠焊工艺，其特征在于，所述重叠区域焊缝熔宽不低于2.0mm，所述第二样品板熔深不低于1.25mm。6.根据权利要求1所述的一种汽车b柱激光叠焊工艺，其特征在于，所述压紧装置为气动气缸压装。7.根据权利要求1所述的一种汽车b柱激光叠焊工艺，其特征在于，所述惰性气体为氩气、氦气和二氧化碳中的一种。8.根据权利要求7所述的一种汽车b柱激光叠焊工艺，其特征在于，保护气体流量为25-30l/min。9.根据权利要求1所述的一种汽车b柱激光叠焊工艺，其特征在于，所述第一样品板和第二样品板为热成型钢板。

技术总结
本发明提供了一种汽车B柱激光叠焊工艺，包括以下步骤：设定所述激光叠焊设备的工艺参数，具体为：所述激光焊接头的额定功率为3900-4000kw，其光斑直径为1-1.5mm，焦距为250-300mm，保护气为惰性气体，所述激光焊接头的横向移动速度为0.78-1m/s；纵向摆动幅度为1.1-1.3mm，摆动频率为250-260Hz；将第一样品板和第二样品板放入所述工作台上，使两块样品相互紧贴，重叠区域的横向长度为1.5m，纵向长度为5-10mm，厚度为5mm。使用激光焊接热成型钢代替传统的高强钢冷冲压成型件以及点焊。解决了高强钢冷冲件受制于材料厚度和冲压成型后回弹变形开裂等诸多问题。变形开裂等诸多问题。变形开裂等诸多问题。


技术研发人员：朱笛
受保护的技术使用者：科羚激光装备（苏州）有限公司
技术研发日：2023.08.03
技术公布日：2023/9/14