摘要：激光釬焊通過高能激光束將焊絲融化，并在工件表面延展，形成焊縫。為了能夠綜合性地評價焊縫質量，從激光釬焊的原理和焊接系統組成入手，提出了機器人在線監測、人工目視檢驗、破壞性檢測和無損檢測等多種手段。并針對車間現場常見的六大類缺陷，通過大量的試驗摸索與效果評估，按照嚴重程度、方案的適用性和節拍角度系統性地規劃了返修方法，為各大主機廠提升激光釬焊焊接質量提供了思路。

　　關鍵詞：激光釬焊在線監測破壞檢測無損檢測返修白車身

　　1前言

　　近年來，越來越多的新技術引入到汽車行業內，各大汽車主機廠也在其中尋找“四高兩低”的新型連接工藝(生產效率高、連接強度高、可靠性高、外觀品質高、成本低、污染物排放低)。而激光釬焊因其具有焊縫美觀、焊接速度快[1]、焊縫強度高[2]、密封效果好、能夠實現異種材料焊接[3]等優點，逐漸得到各大主流汽車生產廠家的青睞。相比較傳統點焊工藝，激光釬焊所需搭接邊小;外觀美觀，可作為外觀面處理。此外，應用在車頂與側圍焊接時，還可節省點焊后所需要覆蓋的裝飾條�？v觀國內外的相關文獻，對于焊縫的影響因素研究較多，卻鮮有對于焊縫的質量檢測手段及不同種類缺陷如何進行修復的相關報導。因此探討如何對焊縫進行質量監控及返修顯得尤為必要。

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　　2激光釬焊的原理

　　激光釬焊時，高能量的激光束作為熱源照射到低于母材熔點的焊絲表面上，焊絲在光束能量的持續加熱下熔化成液態金屬并滴落在被焊接工件的表面上。由于金屬液滴具有表面張力，在被焊工件表面潤濕、延展，冷卻后與兩側工件實現良好的冶金連接。釬焊的過程中，填充焊絲熔化，被焊接的母材不融化。

　　3激光釬焊工作站的構成

　　a.激光源系統，包括激光發生器、激光冷卻裝置、光釬，其作用為產生激光后耦合并將一定功率及波長的激光束穩定輸出給激光鏡頭。b.焊接系統，包括焊接機器人、送絲機、焊槍及激光鏡頭、工裝夾具、焊接保護氣源，焊接系統各組成設備的選型是獲得高質量焊縫的關鍵因素。c.控制系統，包括激光器控制系統及機器人控制柜、ANDON系統等。控制系統是焊接過程的指揮官，負責焊接過程的各項參數控制。d.附屬設施，包括焊房(密閉激光防護區)、抽風設備、空調設備等。附屬設置為激光釬焊過程提供了良好的外部環境。

　　4激光釬焊的質量檢查方法

　　激光釬焊的檢查方法分為在線檢測[6]和離線檢測。在線檢測分為人工在線目視檢驗和機器人在線監測。機器人在線監測主要通過焊接激光頭附帶的相關檢測設備進行監控。模塊中包含高動態相機、音頻收集器及焊接參數記錄、分析系統等。可以實時記錄焊接過程中的各項參數及焊接過程的清晰圖像，方便相關技術人員分析焊接過程。離線檢測主要通過人工在離線位置檢查。離線檢測主要有人工離線目視檢驗、破壞性檢測和無損檢測3種。

　　4.1目視檢驗

　　人工在線及離線檢驗統稱為目視檢驗，它是一種非破壞性的檢查方式，其主要檢查焊縫的長度、數量、位置、外觀質量(包括焊穿、氣孔、焊縫凹陷、飛濺等)。目視檢查標準如下。a.激光釬焊長度是否滿足設計要求、表面整體平整。b.起弧和收弧位置要良好填充，同時不能出現焊瘤。c.不允許出現斷焊、焊偏、凹陷、焊穿、缺肉、氣孔(可允許不大于0.2mm氣孔)等質量缺陷。d.焊縫及外板板材無打磨溝、明顯劃傷。

　　5激光釬焊返修方法

　　根據表面氣孔的直徑D大小選擇不同的返修方法。a.D<0.2mm，無需返修，氣孔在噴漆后會消失;b.0.2mm2mm，采用鎢極惰性氣體保護焊(Tung⁃stenInertGasWelding,Tig)返修。返修合格標準如下。

　　a.缺陷位置返修后與原焊縫平滑過渡;b.返修前，單臺車最大允許出現的氣孔總數為10個(尺寸0.2~2mm，超過2mm必須返修)。超過這個范圍，停止生產，并檢查焊接過程參數、板件間隙、板件鍍鋅層厚度等。 根據焊縫缺陷長度L選擇不同的返修方法。a.L≤10mm時，采用在焊裝車間涂抹樹脂返修或涂裝涂PVC膠;b.10mm40mm時，將待返修總成送回焊接工作站進行二次焊接，此時需要手動調整軌跡或者參數。返修合格標準如下。a.返修后的焊縫表面應與原焊縫平滑過渡;b.Tig焊引起的鈑金變形需修復到合格狀態。

　　6結束語

　　隨著激光釬焊被國內外越來越多的主機廠引入到白車身生產當中，如何獲得高質量、高可靠性的焊縫越來越得到相關技術人員的重視。結合長期的現場經驗，對焊縫的在線及離線檢測，各類缺陷的返修方法做了詳細分類及說明，相信可以為焊裝車間相關工藝及質量工程師在激光釬焊的品質管理方面提供一定的參考借鑒。

　　參考文獻：

　　[1]鄭世卿,莊樹祥,黃英俊,等.高速激光熱絲釬焊表面成形質量的控制[J].焊接,2020(1):42-46.

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　　[3]崔凌越,米高陽,胡席遠,等.基于CuSi3焊絲的激光熔釬焊鋼/鋁異種金屬工藝分析[J].焊接學報,2018,39(9):10-16.

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　　[5]姜楚山,姬大鵬,劉金龍,等.車身激光焊接工藝規劃及過程缺陷對策[J].汽車工藝師,2019(10):21-26.

　　作者：張旭東方曉明