伺服焊枪技术在高强钢电阻点焊质量控制中的应用.doc

伺服焊枪技术在高强钢电阻点焊质量控制中的应用

随着汽车轻量化与车身安全性要求的不断提高，以热镀锌双相高强钢为代表的先进高强钢（Advanced High Strength Steels, AHSS），以其强度高、成型性能好、能量吸收率高、初始加工硬化速率高和防撞凹性能好等综合优势，迅速发展为汽车制造中应用前景最为看好的轻量化材料之一。2005年先进高强钢在汽车工业用钢中的比例为12%，预计2015年这一比例将增至50%。

随着高强度钢板等轻量化材料在车身中的广泛应用，在生产条件相对恶劣的汽车装配生产线上，点焊接头质量的不稳定及其检测评价标准有待制定的问题日益突出。由于高效率、低成本的电阻点焊技术在车身装配过程中的占比相当大，先进高强度钢板的点焊质量问题已受到国内外研究学者的密切关注。

相比传统普通低碳钢板，由于先进高强度钢的特殊物理化学属性，其焊接工艺性能较难控制，焊接窗口狭窄、电极磨损剧烈、飞溅严重等问题相对突出，通常需要更高的焊接电流、电极力与焊接时间。然而，电阻点焊是一个多变量耦合的高度非线性过程，点焊的形核处于封闭状态，与此同时，对点焊过程有影响且在焊接期间难以检测的偶然因素较多，使焊点质量评价参数（熔核尺寸、焊点强度等）无论在焊接期间还是焊后都无法直接观测。

先进高强钢在车身中的应用现状

目前，全球各类轿车的平均重量在1.2~1.4吨之间，若能全部应用先进高强钢，大约可减重15~20%。在著名的超轻钢车体计划ULSAB（Ultra Light Steel Auto Body）中，通过大量使用先进高强钢，在不增加成本的前提下大幅提高了车身强度，静态弯曲刚度增加52%，静态扭转刚度增加80%，特别是车重减轻25%，且不需要增加补强部件。