汽車激光焊接的質(zhì)量缺陷類型

    由于汽車激光焊接過程的復(fù)雜性以及眾多的影響因素，當(dāng)出現(xiàn)加工質(zhì)量下降時，無法用一個概括的原因來進(jìn)行解釋。一般激光焊縫軌跡的開始和結(jié)尾段被認(rèn)為是最為關(guān)鍵的部份。以下是汽車白車身激光焊接的一些典型缺陷：
·毛孔：正常的毛孔（比微小毛孔大）的直徑最大不超過1.0mm。
·微小毛孔/空洞：當(dāng)毛孔的直徑小于0.2mm時就是微小毛孔；當(dāng)毛孔的直徑大于1.0mm，就被稱為空洞。
·熔焊型焊縫：在焊縫中沒有焊料，焊縫的樣子就像是激光熔焊焊縫。
·低劣的焊料連接：焊條未在加工件的側(cè)面連接起來。在焊縫連接的位置處，焊縫看起來“散成一縷縷的”。
·焊料的單面連接：焊料只與一個側(cè)面連接了起來。
·香腸現(xiàn)象：加工件沒有連接起來，在焊縫處焊料筆直地伸展堆積。
·焊縫不規(guī)則：焊縫塌陷或凸起。
·鱗狀堆積：焊縫表面不光滑，顯得很粗糙。
    焊縫開頭/焊縫結(jié)尾問題：在加工件的邊緣會出現(xiàn)焊縫填充不足或過剩的現(xiàn)象，或者是在軌跡上發(fā)現(xiàn)有未熔化的焊條殘余。
汽車激光焊接的質(zhì)量影響因素
白車身生產(chǎn)中質(zhì)量缺陷產(chǎn)生的可能原因或者說是誤差源：
1）激光設(shè)備的原因：
    臟了的保護(hù)玻璃鏡片或激光器中老化的弧光燈都會降低激光的功率。
    激光的焦點位置不正確。當(dāng)激光焦點的直徑太小時，太多的激光能量被集中在焊條上，因此使焊料變得過熱，而同時加工件的側(cè)邊卻沒有得到足夠的加熱，這樣焊料就不容易流到加工件的縫隙中去。而激光焦點的直徑太大時，激光能量不集中，焊不牢。
2）焊條的原因：
·焊條預(yù)熱溫度錯誤。
·焊條材料合金成分改變（這樣就有可能不符合加工要求）。
·焊條引導(dǎo)的速度不恒定或是與激光設(shè)備加工頭速度不相符。
3）其它輔助設(shè)備的原因：
·由于熔液的凝固而引起的氣體分子的泄漏。
·由于程序給定錯誤的進(jìn)給速度或是機(jī)器人速度出現(xiàn)波動。
4）間隙尺寸：
·被焊接零部件之間的間隙尺寸超過激光設(shè)備要求。
·汽車激光焊接的質(zhì)量控制
1）設(shè)備保養(yǎng)：
    在汽車激光焊接的質(zhì)量缺陷及影響的因素中，提到了大多數(shù)質(zhì)量缺陷都是由于設(shè)備故障造成的，因此日常的設(shè)備保養(yǎng)和維修顯得尤為重要。以下總結(jié)了激光設(shè)備保養(yǎng)的幾個要求：
·每天檢測保護(hù)玻璃鏡片，對損壞的鏡片及時更換。
·每天需清理夾具的焊接飛濺殘留物并緊固夾具的固定螺栓。
·每周檢查激光器中的弧光燈，及時更換老化的弧光燈。
·對一些輔助設(shè)備例如機(jī)器人、送絲機(jī)構(gòu)等等都需進(jìn)行一些日常保養(yǎng)。
2）焊接工件的尺寸精度要求：
    激光焊對焊件裝配精度要求也非常高，如工件裝配精度或光束定位精度達(dá)不到要求，很容易造成焊接缺陷，所以良好而精確的夾緊技術(shù)是激光焊接的保證。普通焊接對被焊接零件間的配合間隙要求在2mm左右，而激光焊接理想的情況是配合間隙越小越好，通常在白車身生產(chǎn)中以被焊接零件間的配合間隙0.2mm來控制。
3）車身功能尺寸的質(zhì)量控制：
    根據(jù)現(xiàn)場白車身激光焊接質(zhì)量控制經(jīng)驗，成立一個尺寸小組對影響激光焊接質(zhì)量的關(guān)鍵尺寸進(jìn)行監(jiān)控是很有必要的。尺寸小組由測量部門、生產(chǎn)部門、質(zhì)保部門、樣板部門組成。小組成員定期召開尺寸會議討論并解決出現(xiàn)的尺寸偏差。測量部門需每天對關(guān)鍵尺寸進(jìn)行測量并提供相應(yīng)的報告，生產(chǎn)部門需及時的反饋信息，質(zhì)保部門對產(chǎn)生的質(zhì)量問題進(jìn)行判定，并協(xié)同樣板部門制定解決方案。
激光焊縫質(zhì)量的檢驗及返工標(biāo)準(zhǔn)
判定激光焊縫的質(zhì)量好壞一般分為非破壞性檢驗和破壞性檢驗。
1）非破壞性檢驗：激光焊縫非破壞性檢驗主要是目視檢驗。檢驗者采用一些適宜的工具如放大鏡、相機(jī)、或其它測量檢驗工具對焊縫的存在、數(shù)量、長度、外觀及位置按照圖紙要求進(jìn)行檢查。在上面提到的激光焊接質(zhì)量缺陷中，氣孔、焊接飛濺、焊穿、中斷的焊縫、邊緣熔接等問題都是可以通過目視檢驗出來。在汽車白車身生產(chǎn)過程中要求對每一條焊縫都進(jìn)行目視檢驗來評判它的質(zhì)量。
2）破壞性檢驗：激光焊縫的破壞性檢驗分金相試驗和鑿擊檢驗兩種。
    金相試驗是通過顯微鏡對激光焊縫的橫斷面磨片進(jìn)行判定的一種檢驗方法。常見的缺陷一般為無連接、邊緣缺口、根部突起等。檢驗的頻次取決于工藝的可靠性，實際生產(chǎn)中由生產(chǎn)部門和各主管的質(zhì)保部門協(xié)商確認(rèn)，每月至少一次。對由于設(shè)備故障或質(zhì)量缺陷對激光參數(shù)進(jìn)行調(diào)整后，必須對焊縫做金相試驗評定。
    鑿擊檢驗是借助鑿子，使激光焊縫受力鑿打直至出現(xiàn)斷裂，然后測量斷裂面（焊縫的長度和寬度）的一種檢驗方法。鑿擊檢驗?zāi)芊从吵黾す夂附釉O(shè)備的功能可靠性，所以鑿擊檢驗一般在離生產(chǎn)線很近的地方進(jìn)行，當(dāng)焊縫被發(fā)現(xiàn)有不合格時，就可以通知相應(yīng)工藝和維修人員。在汽車白車身生產(chǎn)中對所有激光焊縫以2次/月的頻次檢驗。
3）返工方法：對通過上述各種檢驗方法發(fā)現(xiàn)缺陷的激光焊縫，需進(jìn)行返工。一般汽車白車身激光焊接返工方法如下：
·電阻點焊，但電阻點焊要求有較高的接觸位置或法蘭邊寬度，而且在這種情況下不允許焊點在激光焊縫上、點焊的焊點與激光焊縫連接在一起。當(dāng)零件法蘭邊很短的情況下（8mm）或不能鉆孔時，可在搭接處用MIG焊。
·當(dāng)搭接接頭成角焊縫時可使用MIG、MAG焊接。
·重新進(jìn)行激光焊接，但新焊縫不允許焊在有缺陷的焊縫上，而只能焊在焊縫之間的空缺處，返工焊縫長度應(yīng)與焊縫缺陷位置的長度相同。