【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于金属加工，尤其涉及金属焊接，具体公开了一种白车身前纵梁焊接方法。
技术介绍
1、汽车前纵梁是属于汽车前端车身部件，其前端连接防撞梁，后端连接驾乘仓，有研究表明，在汽车发生正面碰撞时，70％的能量由前纵梁吸收，前纵梁通常设计成前端的溃缩段与后端的不变形段，这样在发生碰撞时既能够通过前段溃缩吸收碰撞能，又可保持后段不变形，以保护驾乘仓人员的安全。前纵梁两部分型材连接形式为管-管焊接，通常采用熔化极气体保护焊(mig)，采用分段式进行焊接，为了保证熔深通常需要开60°坡口，焊后需要对起弧、收弧位置进行修磨，增加了生产工序，降低了生产效率，而且mig焊接的焊接速度慢，受人为因素影响较大，mig焊接的热输入大，焊接接头软化现象明显，会影响接头的整体连接强度。随着搅拌摩擦焊技术的兴起，前纵梁管-管连接也可采用搅拌摩摩擦焊(fsw)进行连接，焊后对匙孔部位进行补焊或留有余量做机加处理，去掉搅拌摩擦焊匙孔，不仅费时费力，还增加成本，此外采用搅拌摩擦焊焊接，对装配精度要求也较高。由于汽车前纵梁型材的管壁较薄，现有的激光焊接会对型材造成损伤。针对上述存在的问题，研究设计一种新型的白车身前纵梁焊接方法，克服现有前纵梁焊接中所存在的问题是十分必要的。
技术实现思路
1、本专利技术为解决现有前纵梁焊接中存在生产效率低、接头的整体连接强度低、存在匙孔需要额外加工以及对型材造成损伤的问题，提出了一种白车身前纵梁焊接方法。
2、本专利技术提供了一种白车身前纵梁焊接方法，包括如下步骤：p>
3、s1.将焊接装配工装进行定位；
4、s2.将工件固定在所述焊接装配工装上；
5、s3.对焊接系统进行设置，确定焊接参数和焊接波形，所述焊接波形为陡升-匀速缓降-连续-变速缓降波形；
6、s4.通过激光填丝焊对工件一侧进行焊接，工件一侧焊接完成后，将工件从所述焊接装配工装上取下，翻转工件后重新固定在所述焊接装配工装上，通过激光填丝对工件另一侧进行焊接，直至工件另一侧焊接完成，将工件从所述焊接装配工装上取下；
7、s5.通过目视检测和渗透检测对焊缝进行外观检测，通过抗拉强度测试和弯曲性能测试对焊接接头进行性能检测。
8、根据本申请一些实施例的一种白车身前纵梁焊接方法，所述焊接装配工装包括一个底座、一个端部限位块、四个气动压紧装置和两个气动顶紧装置；
9、所述底座用于支撑工件，所述底座上表面设有焊接沟槽，所述焊接沟槽用于为焊道余高预留空间，所述底座上表面设有挡板，所述挡板与工件一侧贴合；
10、所述端部限位块设置在所述底座前侧，用于对工件x方向进行限位；
11、四个所述气动压紧装置分别设置在所述底座左右侧，所述气动压紧装置包括压紧板，所述压紧板设置于工件上方，所述压紧板用于与底座配合对工件y方向进行限位；
12、两个所述气动顶紧装置设置于所述底座远离挡板的一侧，所述气动顶紧装置包括顶紧杆，所述顶紧杆与工件另一侧贴合，所述顶紧杆用于与挡板配合对工件z方向进行限位。
13、根据本申请一些实施例的一种白车身前纵梁焊接方法，所述步骤s3中，所述焊接参数包括送丝速度、焊接速度、离焦量、光丝间距、激光入射角度和保护气流量，所述送丝速度为4～6m/min，所述焊接速度为3～5m/min，所述离焦量为0～8mm，所述光丝间距为0～2mm，所述激光入射角度为5～10°，所述保护气流量为20-35l/min。
14、根据本申请一些实施例的一种白车身前纵梁焊接方法，所述陡升-匀速缓降-连续-变速缓降波形包括陡升阶段、匀速缓降阶段、连续阶段和变速缓降阶段，所述陡升阶段、匀速缓降阶段和变速缓降阶段的焊接均采用脉冲激光填丝焊，所述连续阶段的焊接采用连续激光填丝焊。
15、根据本申请一些实施例的一种白车身前纵梁焊接方法，所述陡升阶段的陡升时间t1为100ms～150ms，所述陡升阶段的激光功率p1为7000w～7500w；所述匀速缓降阶段的匀速缓降时间t2为300ms～500ms，所述匀速缓降阶段的匀速缓降起始点激光功率p2为7000w～7500w，所述匀速缓降阶段的匀速缓降终点激光功率p2'为5800w～6200w；所述连续阶段的连续时间t3为t总-t1-t2-t4，所述连续阶段的激光功率p3为5800w～6200w；所述变速缓降阶段的变速缓降时间t4为500ms～750ms，所述变速缓降阶段的变速缓降起始点激光功率p4为5800w～6200w，所述变速缓降阶段的变速缓降终点激光功率p4'为0w。
16、根据本申请一些实施例的一种白车身前纵梁焊接方法，所述陡升时间t1、匀速缓降时间t2和变速缓降时间t4之间的比例为1:3:5。
17、根据本申请一些实施例的一种白车身前纵梁焊接方法，所述陡升阶段的激光功率p1为所述连续阶段的激光功率p3的120％。
18、根据本申请一些实施例的一种白车身前纵梁焊接方法，所述步骤s4中，焊接过程中采用前置送丝，保护气位于焊点后方，焊接结束前100ms收丝。
19、根据本申请一些实施例的一种白车身前纵梁焊接方法，所述焊接系统包括壳体、光纤耦合装置、激光头、焊缝监视单元、保护气管路、第一保护气连接板、第二保护气连接板、送丝软管和送丝管连接板；
20、所述光纤耦合装置设置于所述壳体上端，用于接收激光并传输给所述激光头；
21、所述激光头设置于所述壳体下端，所述激光头用于发射焊接激光；
22、所述焊缝监视单元设置于所述壳体一侧，所述焊缝监视单元用于实时监控焊缝；
23、所述保护气管路通过所述第二保护气连接板和第一保护气连接板与所述壳体连接，所述保护气管路用于输送保护气，所述保护气管路的出口设置于焊缝的上方；
24、所述送丝软管通过所述送丝管连接板与所述壳体连接，所述送丝软管用于向焊缝熔池输送焊丝。
25、根据本申请一些实施例的一种白车身前纵梁焊接方法，所述步骤s4中，还包括焊缝在线监测，在焊接过程中通过所述焊缝监视单元对焊缝成型质量情况及信号波动情况进行实时记录，对焊缝焊接质量进行检测分析，对不合格位置进行返修。
26、本专利技术提出的一种白车身前纵梁焊接方法，受人为因素影响程度低，能够保证焊缝质量的可重复性，此外，焊接时不需要开坡口，提高了生产效率；本专利技术对装配精度要求也低于搅拌摩擦焊，焊后无匙孔，无需补焊和机加；另外，在焊接过程中可实现对焊缝的实时监测，对焊接异常点具有可追溯性，可实现精准返修保证焊接质量。本专利技术还设计了一种消除焊后弧坑裂纹的激光焊接波形，在提高生产效率的同时，保证焊接质量，可降低焊接接头热输入量，从而使热影响区变窄，接头的软化程度降低，焊缝性能将得到大幅度的提升，焊缝接头抗拉强度较高，焊接完成后，成型美观，无需后续的机加过程，生产效率提升的同时，降低了生产成本。
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1.一种白车身前纵梁焊接方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种白车身前纵梁焊接方法，其特征在于，所述焊接装配工装包括一个底座(1)、一个端部限位块(2)、四个气动压紧装置(3)和两个气动顶紧装置(4)；
3.根据权利要求1所述的一种白车身前纵梁焊接方法，其特征在于，所述步骤S3中，所述焊接参数包括送丝速度、焊接速度、离焦量、光丝间距、激光入射角度和保护气流量，所述送丝速度为4～6m/min，所述焊接速度为3～5m/min，所述离焦量为0～8mm，所述光丝间距为0～2mm，所述激光入射角度为5～10°，所述保护气流量为20-35L/min。
4.根据权利要求1所述的一种白车身前纵梁焊接方法，其特征在于，所述陡升-匀速缓降-连续-变速缓降波形包括陡升阶段、匀速缓降阶段、连续阶段和变速缓降阶段，所述陡升阶段、匀速缓降阶段和变速缓降阶段的焊接均采用脉冲激光填丝焊，所述连续阶段的焊接采用连续激光填丝焊。
5.根据权利要求1所述的一种白车身前纵梁焊接方法，其特征在于，所述陡升阶段的陡升时间t1为100ms～150ms，所
6.根据权利要求5所述的一种白车身前纵梁焊接方法，其特征在于，所述陡升时间t1、匀速缓降时间t2和变速缓降时间t4之间的比例为1:3:5。
7.根据权利要求5所述的一种白车身前纵梁焊接方法，其特征在于，所述陡升阶段的激光功率P1为所述连续阶段的激光功率P3的120％。
8.根据权利要求1所述的一种白车身前纵梁焊接方法，其特征在于，所述步骤S4中，焊接过程中采用前置送丝，保护气位于焊点后方，焊接结束前100ms收丝。
9.根据权利要求1所述的一种白车身前纵梁焊接方法，其特征在于，所述焊接系统包括壳体(5)、光纤耦合装置(6)、激光头(7)、焊缝监视单元(8)、保护气管路(9)、第一保护气连接板(10)、第二保护气连接板(11)、送丝软管(12)和送丝管连接板(13)；
10.根据权利要求9所述的一种白车身前纵梁焊接方法，其特征在于，所述步骤S4中，还包括焊缝在线监测，在焊接过程中通过所述焊缝监视单元(8)对焊缝成型质量情况及信号波动情况进行实时记录，对焊缝焊接质量进行检测分析，对不合格位置进行返修。
...【技术特征摘要】
1.一种白车身前纵梁焊接方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种白车身前纵梁焊接方法，其特征在于，所述焊接装配工装包括一个底座(1)、一个端部限位块(2)、四个气动压紧装置(3)和两个气动顶紧装置(4)；
3.根据权利要求1所述的一种白车身前纵梁焊接方法，其特征在于，所述步骤s3中，所述焊接参数包括送丝速度、焊接速度、离焦量、光丝间距、激光入射角度和保护气流量，所述送丝速度为4～6m/min，所述焊接速度为3～5m/min，所述离焦量为0～8mm，所述光丝间距为0～2mm，所述激光入射角度为5～10°，所述保护气流量为20-35l/min。
4.根据权利要求1所述的一种白车身前纵梁焊接方法，其特征在于，所述陡升-匀速缓降-连续-变速缓降波形包括陡升阶段、匀速缓降阶段、连续阶段和变速缓降阶段，所述陡升阶段、匀速缓降阶段和变速缓降阶段的焊接均采用脉冲激光填丝焊，所述连续阶段的焊接采用连续激光填丝焊。
5.根据权利要求1所述的一种白车身前纵梁焊接方法，其特征在于，所述陡升阶段的陡升时间t1为100ms～150ms，所述陡升阶段的激光功率p1为7000w～7500w；所述匀速缓降阶段的匀速缓降时间t2为300ms～500ms，所述匀速缓降阶段的匀速缓降起始点激光功率p2为7000w～7500w，所述匀速缓降阶段的匀速缓降终点激光功率p2'为5800w～6200w；所述连续...
【专利技术属性】
技术研发人员：田春雨，唐鸿洋，王东辉，叶树茂，陈利，金鑫，金文福，李欢，
申请(专利权)人：辽宁忠旺集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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