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      車(chē)身連接技術(shù)及其發(fā)展

      2016-12-09 06:05:56
      汽車(chē)文摘 2016年3期
      關(guān)鍵詞:激光束粘接劑鎂合金

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      車(chē)身連接技術(shù)及其發(fā)展

      刊名:工葉材料(日)

      刊期:2015年第5期

      作者:佐藤千明

      編譯:郝長(zhǎng)文

      介紹了多種材料車(chē)身的連接技術(shù)及其發(fā)展動(dòng)向。基于不同材料(如鋼、鋁合金、塑料和復(fù)合材料)車(chē)身的連接,介紹了汽車(chē)車(chē)身的連接技術(shù)及未來(lái)車(chē)身輕量化技術(shù)和連接技術(shù)的發(fā)展。

      (1)多種材料車(chē)身。為實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步輕量化的目標(biāo),必須采用按部位需要配備“多種材料構(gòu)造”的車(chē)身,目前已有鋁合金與鋼構(gòu)成的復(fù)合車(chē)身,如Audi TT的cabinc駕駛室的一部分為鋼板件,其它大部分為鋁合金件。鋼件與鋁合金件的連接除采用SPR或FDS等機(jī)械連接外,還使用粘接劑連接。今后將在不同部位適當(dāng)采用鋼、鋁、熱固性CFRP、熱塑性CFRP材料。從連接需要方面考慮,將采用焊接、FSW、粘接、熱熔接及固定器連接等多種方法,其中粘接的用途更廣泛。但是,車(chē)身多種材料連接存在熱應(yīng)力和電腐蝕問(wèn)題。

      (2)車(chē)身裝配中的粘接技術(shù)最重要的是粘接速度。由于車(chē)身裝配線(xiàn)生產(chǎn)節(jié)拍最短約1min,因此有必要使用機(jī)器人實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化裝配。已實(shí)現(xiàn)了鋼板件無(wú)需脫脂即可實(shí)施粘接工序。塑料材料還需在粘接前進(jìn)行復(fù)雜和表面處理,應(yīng)簡(jiǎn)化粘接程序。

      (3)粘接劑的快速硬化。使粘接劑快速硬化的一般方法是對(duì)粘接部位的局部加熱,如最新開(kāi)發(fā)的聚氨脂粘接劑,利用遠(yuǎn)紅外線(xiàn)局部加熱,約2min就能實(shí)現(xiàn)快速硬化。

      (4)多種材料車(chē)身的涂裝。把異種材料零件連接后進(jìn)行涂裝,經(jīng)過(guò)烘烤工序,在約170℃高溫下使粘接劑硬化,但當(dāng)冷卻到室溫時(shí)連接部位會(huì)產(chǎn)生較大的熱變形等缺陷,甚至發(fā)生斷裂,粘接劑在硬化溫度下的柔軟性又存在了問(wèn)題。因此,今后有必要開(kāi)發(fā)柔軟度和硬度合理兼?zhèn)涞恼辰觿瑫r(shí)還需要開(kāi)發(fā)室溫下快速硬化的粘接劑。

      輕合金零距離搭接的激光焊接

      Masoud Harooni. UMI Dissertation Publishing.

      編譯:朱會(huì)

      研究了不同激光焊接工藝參數(shù)對(duì)焊接質(zhì)量的影響。開(kāi)發(fā)出3個(gè)回歸模型并從中找出最適合的模型將焊接工藝參數(shù)與剪切載荷匹配。以焊接AZ31B鎂合金為例,開(kāi)發(fā)出一個(gè)數(shù)值模型,以了解激光焊接參數(shù)對(duì)溫度分布的影響。由熱電偶記錄焊縫橫截面的溫度變化,并利用紅外攝像機(jī)記錄溫度驗(yàn)證數(shù)值模型的正確性。

      在激光焊接之前,使用等離子弧進(jìn)行預(yù)熱處理,由于氫氧化鎂的分解而緩解了焊縫中孔隙的形成。采用雙激光束焊接材料比采用等離子弧預(yù)熱原料單激光束焊接材料的焊接效率更高,第1個(gè)激光束預(yù)熱樣品,而第2個(gè)激光束焊接兩塊重疊的金屬板。為評(píng)估工藝參數(shù)對(duì)焊接質(zhì)量的影響,利用光學(xué)顯微鏡對(duì)焊縫截面進(jìn)行研究,通過(guò)抗拉強(qiáng)度和硬度測(cè)試對(duì)焊縫的力學(xué)性能進(jìn)行評(píng)估。為評(píng)估激光焊接過(guò)程焊縫池的動(dòng)態(tài)行為,使用具有綠激光的高速電荷耦合元件(CCD)相機(jī)作為照明源實(shí)時(shí)記錄熔池和焊縫情況。

      提出一種基于光譜無(wú)損評(píng)價(jià)方法來(lái)檢測(cè)激光焊接AZ31B鎂合金過(guò)程中存在的氣孔?;诓柶澛鼒D計(jì)算出的電子溫度與焊縫中氣孔相關(guān)聯(lián)。通過(guò)系列試驗(yàn)評(píng)估出氧化物涂層對(duì)激光焊接熔池動(dòng)態(tài)行為的影響。使用綠激光的高速CCD相機(jī)作為照明源記錄焊縫池動(dòng)態(tài)。

      使用雙行程焊接方法對(duì)AZ31B鎂合金薄板進(jìn)行零缺口激光焊接:一次激光焊接(OPLW)主要對(duì)兩個(gè)重疊表面頂部進(jìn)行散焦激光光束預(yù)熱;而二次激光焊接(TPLW)是用于融化和焊接樣品。測(cè)試激光焊接樣品的力學(xué)性能。計(jì)算出的電子溫度與孔隙形成相關(guān)聯(lián)。

      將AZ31B鎂合金與AA 6014鋁合金焊接有兩種方法:聚焦光束激光焊接(FBLW)和散焦光束激光焊接(DBLW)。使用光學(xué)顯微鏡、掃描電子顯微鏡(SEM)和能量色散X射線(xiàn)能譜(EDS)研究焊縫的截面,以分析不同焊縫質(zhì)量。使用拉伸試驗(yàn)和顯微硬度計(jì)研究焊縫的力學(xué)性能。散焦激光焊接過(guò)程焊接質(zhì)量更好。

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