[发明专利]一种铝合金薄板激光拼焊工艺方法

说明书

本发明涉及一种铝合金薄板激光拼焊工艺方法，包括以下步骤：步骤1：对选定的铝合金材料进行激光拼焊焊接工艺实验；步骤2：对所述步骤1中的铝合金拼焊板的焊接接头进行成形性能测试；步骤3：对铝合金拼焊板的成形性能进行数值模拟，对比所述步骤2中的测试结果，得出测试与模拟的成形极限；步骤4：根据铝合金焊板成形性能试验结果，确定焊接效果良好的激光焊接参数。本发明的有益效果是：通过对铝合金焊板进行单向拉伸测试、断口SEM测试、杯突测试以及对杯突成形过程进行数值模拟，对焊接接头的质量、焊缝对拼焊板整体成形性能的影响作出具体的分析及评定，获得质量优良的拼焊板冲压零件。

技术领域

本发明涉及铝合金薄板的激光拼焊技术领域，尤其涉及一种铝合金薄板激光拼焊工艺方法。

背景技术

传统生产过程中一般采用分离成形，即先将坯料利用不同设备冲压成若干单个零件，然后再点焊或铆焊成整件零件。这种方法提高了材料在选择上的灵活性，但是在生产中容易产生焊接变形和焊接残余应力，整体刚度不好，难以保证质量，同时模具和冲压设备数量增加，加工装配成本也随之增大。为了改善零件的整体质量和性能，整体成形方法被采用，但是整个部件选材受到约束，材料成本提高的同时又增加了车身重量，已基本被放弃。为了减轻车重，提高车身质量、降低生产成本，一种集合分离成形和整体成形方法优势的新型生产方式——拼焊板成形技术应运而生。

拼焊板工艺将是汽车工业中最具有应用前景的工艺技术之一，美国、日本以及西欧等发达国家早就知晓这一点，并大量投入生产拼焊板零部件。伴随板料成形技术的不断进步，焊接工艺和金属加工技术飞速发展。对于铝合金材料的焊接技术虽然有了迅猛的发展，但是与低碳钢、低合金钢相比，铝合金自身的特点使其焊接工作仍然要困难很多。从当前的研究与应用情况来看，激光拼焊板作为一项高新技术在汽车制造领域中已经表现出了绝对的优势。可以预见，伴随加工技术的发展以及汽车制造水平的更高要求，激光拼焊板技术将在汽车行业中获得更充分、更广泛的应用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种铝合金薄板激光拼焊工艺方法。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

提供了一种铝合金薄板激光拼焊工艺方法，包括以下步骤：

步骤1：对选定的铝合金材料进行激光拼焊焊接工艺实验；

步骤2：对所述步骤1中的铝合金拼焊板的焊接接头进行成形性能测试；

步骤3：对铝合金拼焊板的成形性能进行数值模拟，对比所述步骤2中的测试结果，得出测试与模拟的成形极限；

步骤4：根据铝合金焊板成形性能试验结果，确定焊接效果良好的激光焊接参数。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述步骤1的具体步骤为，

步骤1.1：针对选定的铝合金材料的化学成分和焊接特性，调整选择激光焊接工艺参数；

步骤1.2：对比所述步骤1.1中的激光焊接工艺参数与焊缝形状参数，确定焊接效果良好的激光焊接工艺参数的范围；

步骤1.3：对焊接效果良好的铝合金拼焊板的焊接接头进行金相组织分析；

步骤1.4：对焊接效果良好的铝合金拼焊板的焊接接头进行显微硬度实验。

进一步，所述步骤1.1中的激光焊接工艺参数包括激光功率、焊接速度和离焦量。

进一步，所述步骤1.2中的焊缝形状参数包括熔宽和熔深。

进一步，所述步骤2的具体步骤为，

步骤2.1：对焊接效果良好的铝合金拼焊板进行单向拉伸试验；