01-汽车激光焊接常见缺陷及解决方案
汽车点焊缺陷及预防对策
《汽车点焊缺陷及预防对策》摘要：在汽车生产的过程中，焊接这一步骤是最为重要的，他直接关系着汽车外形是否美观以及驾驶员在驾驶汽车时是否会受到危险。
焊接的种类有很多，汽车行业应用最广泛的一种就是点焊技术，本文针对这种技术的缺陷进行了分析并提出了一系列的解决办法，希望能对汽车制造行业的发展有所帮助。
关键词：汽车；点焊；缺陷；策略汽车的点焊程度直接关系到汽车的性能，点焊技术不过关，很有可能造成汽车车门无法完全关闭，强度不够等问题。
为了提高企业自身的竞争力，更为了驾驶员的安全，对点焊的技术进一步改进很有必要。
一、目前点焊存在的问题以及原因（一）击穿问题击穿具体就是指在焊接部位出现孔洞的现象，这种现象会导致焊接部位的强度不够，造成驾驶员在驾驶的过程中存在很大的安全隐患，天气不好时还会发生漏雨现象。
这种问题主要是由以下原因造成的：第一，工作人员为焊接设备设定参数的不准确，不能正确把握通入电流的大小以及焊接的时间，最终导致焊接部分被击穿。
第二，焊接设备维护不及时，电极头损耗过大端面过小未及时更换或电极头及板材上有杂质，造成焊接点电流过大，最终击穿焊接部分。
（二）飞溅问题飞溅问题是焊接过程中经常出现的一种问题，飞溅的部位有两种，向内飞溅和向外飞溅，而根据发生的时间又分为两类，前期飞溅和后期飞溅。
前期飞溅的产生原因主要是由于汽车零件的清理工作做得不好，造成汽车表面存在杂质，从而导致焊接部位压强分配不均，电流无法平均，最终造成飞溅。
后期飞溅主要由于熔核增大速度过快，电极无法承受过高的压力，从而产生后期飞溅。
如果不能解决飞溅问题，会造成汽车的外观破损，使用寿命下降等问题。
（三）收缩问题收缩问题主要是指汽车在焊接过程中出现收缩性孔洞和缝隙，这种问题主要是由于在焊接过程中没有保持焊接部位的温度平衡，导致焊接部位温度突然上升或下降，焊接部位发生变形，从而产生收缩问题。
（四）边缘问题边缘问题主要是指焊接的部位没有准确地落在内部，而是落在了两个焊接部位相接的边缘位置，这种现象的出现主要是由于工作人员在焊接前没有进行周密的设计，造成焊接部位的不可确定性，有时焊接人员的技术不高也会产生这种问题。
车身激光焊接工艺规划及过程缺陷对策
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图1 激光钎焊工艺示意
1.顶盖 2.焊丝 3.送丝嘴 4.激光束 5.侧围
车身激光焊接工艺规划
1.车身激光钎焊系统规划的主要原则 车身激光钎焊系统要求焊接件的装配精度高，光束在工件上的位置不 能有明显偏移；激光焊接技术复杂，涉及到光学、焊接、自动化系统工 程等专业技术，使得激光钎焊系统调试的难度较大，无形中增加了技术成 本。 激光器及其相关系统的成本较高，一次性投资较大，且系统设备需要 专业维护，激光头、光源等核心设备故障停机或损坏后，修复难度大，因 此在系统规划中要做到以下几点： 1）合理选用激光焊接设备，保证激光焊接系统设备的完整性。 2）科学的车身激光钎焊工艺流程规划，确保工业化可行性。 3）根据产品实际焊接需求合理选择设备参数以实现投资精益。
2.车身激光钎焊系统 1）激光焊接工艺系统主要包括激光源、激光光纤、激光焊接头、冷却 器、机器人系统、激光焊房、自动化控制柜、工装夹具、抽风系统及送丝 机等。如图2所示。 激光焊接工艺系统核心设备功能如下： 激光源：产生激光后耦合并输出成一定功率及波长的激光光束，是
焊接系统的热源供应。其功率 大小要与激光焊接速度成正比 （≤6kW）。
激光焊接技术属于熔融焊接， 是以激光束为能源，使其冲击在焊 件接头处以达到焊接目的的技术。 根据焊接工艺的不同分为激光钎焊
（laser brazing）和激光熔焊（laser welding）。其主要区别是激光钎焊 母材不熔化只熔化填充焊丝，而激 光熔焊母材熔化。
激光钎焊是利用激光作为加热 源，采用熔点低于母材的填充材料 （钎料），将钎料和连接部位加 热到母材熔点之下，钎料熔点之
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2019年 第 10 期 / 微信号 auto1950
汽车激光焊接的质量缺陷类型
汽车激光焊接的质量缺陷类型由于汽车过程的复杂性以及众多的影响因素，当出现加工质量下降时，无法用一个概括的原因来进行解释。
一般激光焊缝轨迹的开始和结尾段被认为是最为关键的部份。
以下是汽车白车身的一些典型缺陷：?毛孔：正常的毛孔（比微小毛孔大）的直径最大不超过1.0mm。
?微小毛孔/空洞：当毛孔的直径小于0.2mm时就是微小毛孔；当毛孔的直径大于1.0mm，就被称为空洞。
?熔焊型焊缝：在焊缝中没有焊料，焊缝的样子就像是激光熔焊焊缝。
?低劣的焊料连接：未在加工件的侧面连接起来。
在焊缝连接的位置处，焊缝看起来“散成一缕缕的”。
?焊料的单面连接：焊料只与一个侧面连接了起来。
?香肠现象：加工件没有连接起来，在焊缝处焊料笔直地伸展堆积。
?焊缝不规则：焊缝塌陷或凸起。
?鳞状堆积：焊缝表面不光滑，显得很粗糙。
焊缝开头/焊缝结尾问题：在加工件的边缘会出现焊缝填充不足或过剩的现象，或者是在轨迹上发现有未熔化的焊条残余。
汽车激光焊接的质量影响因素白车身生产中质量缺陷产生的可能原因或者说是误差源：1）激光设备的原因：脏了的保护玻璃镜片或激光器中老化的弧光灯都会降低激光的功率。
激光的焦点位置不正确。
当激光焦点的直径太小时，太多的激光能量被集中在焊条上，因此使焊料变得过热，而同时加工件的侧边却没有得到足够的加热，这样焊料就不容易流到加工件的缝隙中去。
而激光焦点的直径太大时，激光能量不集中，焊不牢。
2）焊条的原因：?焊条预热温度错误。
?焊条材料合金成分改变（这样就有可能不符合加工要求）。
?焊条引导的速度不恒定或是与激光设备加工头速度不相符。
3）其它辅助设备的原因：?由于熔液的凝固而引起的气体分子的泄漏。
?由于程序给定错误的进给速度或是速度出现波动。
4）间隙尺寸：?被焊接零部件之间的间隙尺寸超过激光设备要求。
?汽车激光焊接的质量控制1）设备保养：在汽车激光焊接的质量缺陷及影响的因素中，提到了大多数质量缺陷都是由于设备故障造成的，因此日常的设备保养和维修显得尤为重要。
激光焊接缺陷和解决方法
激光焊接缺陷和解决方法
激光焊接缺陷及解决方法
激光焊接技术结合激光技术、物理化学等原理，将材料熔接起来，形成良好的连接，是一种高精密、稳定性强、速度快的焊接方法，被广泛应用于工业领域，但由于技术复杂，也容易出现各种缺陷。
下面就提供几种激光焊接中常见的缺陷及解决方法。
一、焊点熔池缺陷
1. 焊点熔池深度不一
造成这种缺陷的原因有：激光功率不均匀，焊接时间不均匀，焊接条件不均匀，材料的吸收系数不均等等。
解决方法：调整焊枪的焊接条件，使激光功率均匀，焊接时间均匀，焊接条件均匀，选择高吸收率的材料，以及正确的焊接方式及参数。
2. 熔池过大
造成这种缺陷的原因有：激光功率过大，焊接时间过长，焊接条件不合适，材料的吸收系数过大等。
解决方法：调整焊枪的焊接条件，减小激光功率，缩短焊接时间，选择低吸收率的材料，控制焊接参数。
二、焊孔缺陷
1. 焊孔脆性变形
造成这种缺陷的原因有：激光功率过大，焊接深度过深，焊接时间过长，材料的热膨胀系数不匹配等。
解决方法：调节激光功率、焊接深度、焊接时间；选择热膨胀系数相同或相近的材料；添加支撑剂，使焊点和熔池的温度不受外界影响。
2. 焊接区域变形
造成这种缺陷的原因有：激光功率过小，焊接深度过浅，焊接条件不合适，材料的热膨胀系数不匹配等。
解决方法：调节激光功率、焊接深度、焊接时间；选择热膨胀系数相同或相近的材料；添加支撑剂，使焊点和熔池的温度不受外界影响。
激光焊接机故障处理方法
2、工件的冷却速度过快
调整夹具上的冷却水的温度，提高水温
3、工件没清洗干净
重新清洗工件
4、工件间的配合间隙过大或有毛刺
提高工件的加工精度
7、焊接的熔深不够
1、激光能量不够
提高脉宽
提高电流
2、聚焦镜离焦量不对
调整离焦量至靠近焦点位置（但不能有飞溅物产生）
8、开机时欠压报警
1、氙灯损坏
更换氙灯
2、PLC开关处于编断电后需等待5S后才能正常工作
4、压缩空气没开
打开压缩空气
5、PLC报警
PLC程序错误，重新检查PLC程序
5、焊接时焊缝很黑
1、氮气没开
打开氮气
2、保护气的气流方向错误
应使保护气的气流方向和工件的运动方向相反
6、焊接时出现裂纹
1、保护气的流量过大
4、激光器的谐振腔膜片损坏或污染
更换或清洗谐振腔反射膜片。
5、光闸没有完全弹开
检查并在光闸连接件上加润滑油，使连接件机械上能顺畅
6、氙灯的使用寿命到了
检查并清洗旧灯或更换新的氙灯。
7、冷却水污染或长期没更换冷却水
更换冷却水并清洗滤紫外玻璃管和氙灯
8、聚焦镜的离焦量过大
调整离焦量至靠近焦点位置（但不能有飞溅物产生）
9、保护气开得过大
调整保护气的气流量
2、开机时电源面版显示水压报警
1、水路中有气泡
反复多点灯几次，使气泡消除
3、开机时水流报警
1、水管受外部意外物的挤压
检查水管，清除意外物体
2、水箱内缺水
加水
4、走程序时工作台没有动作
4、走程序时工作台没有动作
1、工作台处于限位位置，已压迫了限位开关
汽车制造行业中激光焊接技术的常见问题解决方法
汽车制造行业中激光焊接技术的常见问题解决方法激光焊接技术作为先进的汽车制造行业中的一项关键技术，已经广泛应用于车身焊接、零部件焊接等工艺中。
然而，随着激光焊接技术的不断推广和应用，也出现了一些常见问题。
本文将详细介绍汽车制造行业中激光焊接技术的常见问题，并提供相应的解决方法。
第一个常见问题是焊缝溢出。
在激光焊接过程中，焊缝溢出是经常会遇到的问题。
焊缝溢出主要是由于焊接速度过大，焊接能量过高造成的。
解决焊缝溢出问题的方法是根据具体情况调整焊接速度和焊接能量。
一般情况下，减小焊接速度或减小焊接能量可以解决焊缝溢出问题。
同时，也可以通过优化焊接参数和调整激光光路来解决该问题。
第二个常见问题是焊接变形。
激光焊接过程中，由于焊接时瞬时加热和冷却引起的热应力，往往会导致焊缝周围的零部件产生变形。
为了解决焊接变形问题，可以采用以下方法。
首先，优化焊接参数，减小焊接时产生的热应力。
其次，使用适当的夹具和工装来固定工件，减小变形的可能性。
最后，合理设计焊接结构，采用适当的焊接顺序，分段焊接或间接焊接等方式，以减小热应力对整体结构的影响。
第三个常见问题是焊接质量不稳定。
激光焊接技术对焊接质量的要求极高，存在一定的难度。
焊接质量不稳定主要表现在焊缝质量的一致性差，焊缝的焊线形状不均匀等方面。
为了解决焊接质量不稳定的问题，可以采取以下措施。
首先，保证设备的稳定性和精度。
定期进行设备的维护和保养，保证设备的正常运行。
其次，合理选择焊接材料和焊接工艺，根据具体的焊接要求进行合理的选择和调整。
最后，加强操作人员的培训和技能提升，提高操作人员的专业技术水平，以保证焊接质量的稳定性和一致性。
第四个常见问题是焊接产生气孔。
气孔是焊接过程中常见的焊缺陷，对焊接质量产生严重影响。
产生气孔主要是由于焊材中的气体挥发和焊接过程中产生的气体未能及时排除造成的。
为了解决焊接产生气孔的问题，可以采取以下措施。
首先，选择合适的焊材，避免使用含氢过多的焊材。
汽车激光焊接常见缺陷及解决方案修订稿
汽车激光焊接常见缺陷及解决方案内部编号：（YUUT-TBBY-MMUT-URRUY-UOOY-DBUYI-0128）汽车激光焊接常见缺陷及解决方案摘要：目前参照标准不统一，对于汽车行业自动化程度较高的加工，建立统一的工艺标准，有利于设备的推广。
文章后部分析总结常出现的缺陷，并给出解决方案。
一、国外激光焊接汽车标准关于大众汽车的激光焊接标准1、板材要求参考DIN 18800 Part7，Section3.4，或DVS Code of Practice 0705，Section3.2。
适用碳钢板板材厚度0.5~3.0mm，板材结构承受静载。
板材包括焊缝接头类型，材料种类（参考DIN EN ISO13919-1）2、激光焊接焊缝按照要求进行一些强制性的检测，焊缝横截面外观尺寸参考DIN 32511进行，主要包括余高、熔深、熔宽、焊接深度、板材厚度等，参见图1。
图1 激光焊接横截面尺寸3、激光焊接要求参照DVS 3203 Part 3，材料分成冷轧钢板（ DIN 1623 Part 1，即EN10027）、轧带钢（DIN 1624，即EN 10027），热轧带钢板（C<0.20%，TL 1111）、冷轧窄带板（参见DIN 17100，即EN 10027），对于钢板中碳含量大于0.22%，或锌层厚度大于7.5um，需要咨询工程师。
4、焊缝设计焊缝可焊性主要考虑三个因素：设计，材料和生产。
焊缝的主要设计特性包括负载特性、焊缝参数、装夹、工件的可容允度、焊后处理等，参见DIN 8528 Part 1。
4.1设计布局（参见DVS 3203-4）主要考虑接头类型（对接、角接、搭接、叠焊、卷边等）、焊缝类型（包括位置等信息）如果是镀锌板，平板对接间隙控制在0.05~0.1mm，角焊缝单边角度大于10°。
4.2工艺和质量保证焊缝质量参见EN 729 Part 1 ，全面的质量要求参见EN 729 Part 2。
常见激光焊接质量问题处理方法
烧损，需更换新的导丝嘴。 如有密集污点或烧损，需更换新的镜片。 。必要时适当增加激光功率。
，外来物质。。。） 、夹具上压缩空气状态（漏气）
激光源错误”和“激光程序 号丢失”
没有护套线”或者“焊丝堵 塞”
解决办法
用basis-HMI软件连接，检查目前的 何
用basis-HMI软件连接
镜片中央有密集污 通过显示器观察光丝相对位置 空走轨迹，观察行走过程中该
1.请QOP/MMG分析原因
1.请QOP/MMG分析原因 2.
1.观察送丝机上小电机电流，是否 工艺柜上显示的实际送丝速度，看 度，与理论值偏差是否过大，超过 。3.如果状态不好，检查送丝机最
压轮的压紧力是否需要重新标定
检查导丝嘴，如有变形和烧损，需 检查保护镜片，镜片中央如有密集 启动服务A，检查激光功率。必要时 请QOP协助分析
检查来件的符合性（清洁，外来物 检查激光头上的压缩空气、夹具上
适当降低激光功率
检查送丝速度的设置值和实际值。 检查机器人的参数是否合理，尤其 变化比较大的位置。 检查零件间隙，是否满足0.3mm以内
空走轨迹检查起收弧点的位置，如 起弧焊瘤可延迟送丝 收弧焊瘤可延迟关光 请QOP/MMG协助分析
空走轨迹检查起收弧点的位置，如 起弧烧穿可延迟出光，或者降低起 收弧烧穿可延迟停止送丝
请QOP/MMG协助分析
连接lasernet到激光器，看故障记 观察实际送丝速度，看是否超过了
送丝速度传感器故障
实际值。如有必要，需要更正或校准送丝 理，尤其是有CNT和ACC的地方，以及机器 .3mm以内且平滑过渡的要求。
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汽车激光焊接常见缺陷及解决方案
摘要：激光焊接目前参照标准不统一，对于汽车行业自动化程度较高的加工，建立统一的工艺标准，有利于设备的推广。
文章后部分析总结激光焊接常出现的缺陷，并给出解决方案。
一、国外激光焊接汽车标准
关于大众汽车的激光焊接标准
1、板材要求参考DIN 18800 Part7，Section3.4，或DVS Code of Practice 0705，Section3.2。
适用碳钢板板材厚度0.5~3.0mm，板材结构承受静载。
板材包括焊缝接头类型，材料种类（参考DIN EN ISO13919-1）
2、激光焊接焊缝按照要求进行一些强制性的检测，焊缝横截面外观尺寸参考DIN 32511进行，主要包括余高、熔深、熔宽、焊接深度、板材厚度等，参见图1。
图1 激光焊接横截面尺寸
3、激光焊接要求
参照DVS 3203 Part 3，材料分成冷轧钢板（DIN 1623 Part 1，即EN10027）、轧带钢（DIN 1624，即EN 10027），热轧带钢板（C<0.20%，TL 1111）、冷轧窄带板（参见DIN 17100，即EN 10027），对于钢板中碳含量大于0.22%，或锌层厚度大于7.5um，需要咨询工程师。
4、焊缝设计
焊缝可焊性主要考虑三个因素：设计，材料和生产。
焊缝的主要设计特性包括负载特性、焊缝参数、装夹、工件的可容允度、焊后处理等，参见DIN 8528 Part 1。
4.1设计布局（参见DVS 3203-4）
主要考虑接头类型（对接、角接、搭接、叠焊、卷边等）、焊缝类型（包括位置等信息）如果是镀锌板，平板对接间隙控制在0.05~0.1mm，角焊缝单边角度大于10°。
4.2工艺和质量保证
焊缝质量参见EN 729 Part 1 ，全面的质量要求参见EN 729 Part 2。
当没有明确说明时，可参见通用标准EN 25817 和En ISO 13919-1，一般情况下满足B级要求。
评价标准：外部缺陷或成型标准参见EN 970，用五倍放大镜观察焊缝成型即可。
破坏性试验：如图所示未熔合是焊接缺陷中的一种。
a 激光焊接缺陷
b 叠焊横截面尺寸
c 搭接横截面尺寸
图2 激光焊接横截面尺寸
焊缝图纸参见En 22553执行，其标注，焊接方法对应代码等要一一对应。
二、激光焊缝缺陷及原因对策：
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所致。
对策：激光焊前清洗材料或工件。
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。
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。
4、焊缝凹陷：焊缝金属表面出现凹下的现象。
原因：钎焊时，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。
5、焊缝中断或粗细不均匀：焊缝钎焊时，未送丝而形成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。
6、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。
7、焊瘤：在焊缝轨迹发生大的变化时，容易在转角处出现焊瘤或成型不均等现象。
原因：焊缝轨迹变化大，示教不均匀所致。
对策：在最优参数下焊接，且调整好示教以连贯过度转角处。
(end)。