本標(biāo)準(zhǔn)《激光熔焊接質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》是質(zhì)量管理類標(biāo)準(zhǔn)之一。

目前，激光焊接已經(jīng)作為一項(xiàng)成熟的焊接技術(shù)應(yīng)用于國內(nèi)外各大汽車公司。與傳統(tǒng)的電阻點(diǎn)焊相比，激光焊接技術(shù)具有焊縫密封性好，焊接效率高，焊接變形小等特點(diǎn)。應(yīng)用用于車身的激光焊接主要分為激光熔焊和激光釬焊兩種，其中激光熔焊是通過高的能量密度（功率密度可達(dá) 10⁶~10⁷W/cm²，功率輸入遠(yuǎn)大于熱傳導(dǎo)、對(duì)流及輻射散熱的速率）使材料表面發(fā)生汽化而形成小孔，小孔吸收入射激光能量，使包圍這個(gè)孔腔的金屬熔化，小孔隨著光束移動(dòng)處于流動(dòng)的穩(wěn)定狀態(tài)，熔融的金屬填充小孔移開后所留下的空腔并隨之冷凝成焊縫，完成焊接過程。激光填絲焊則是通過激光熔化焊絲，通過融熔的焊絲將焊縫填充飽滿，完成材料之間的連接的過程。根據(jù)母材熔化和不熔化有可以分為激光填絲熔焊和激光釬焊兩種。

本標(biāo)準(zhǔn)從激光熔焊外觀質(zhì)量評(píng)價(jià)、焊縫缺陷評(píng)級(jí)、焊接接頭長度度量、焊縫缺陷返修等方面作出了規(guī)定。

本標(biāo)準(zhǔn)版本為首次發(fā)布。

1  范圍

    本標(biāo)準(zhǔn)適用于白車身激光熔焊焊接質(zhì)量評(píng)定。

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了激光熔焊焊縫缺欠的評(píng)定方法，適用于激光深熔焊和激光填絲熔焊焊縫質(zhì)量評(píng)定。

本標(biāo)準(zhǔn)適用的單層板材厚度為0.5mm~3mm，多層板最大厚度為6mm。

2  規(guī)范性引用文件

下列文件對(duì)于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。

GB/T 22085.1-2008    電子束及激光焊接接頭 缺欠分級(jí)指南 第一部分 鋼

Q/CNPE.J108.47-2010  ALL EM焊接接頭分類

EN5817：2003         焊接件缺陷標(biāo)準(zhǔn)

GB/T 228             金屬材料室溫拉伸試驗(yàn)方法

QC/T 476-2007客車防雨密封性限值及試驗(yàn)方法

3  術(shù)語和定義

下列術(shù)語和定義適用于本文件。

3.1  焊縫

    激光熔焊時(shí)，熔融的金屬填充小孔移開后所留下的空腔并隨之冷凝的區(qū)域。

3.2 未焊滿

由于熔融金屬過度流失（雙層板激光疊焊，熔融金屬填充板件間隙，導(dǎo)致焊縫金屬流失）或熔融金屬填充量不足（激光填絲熔焊，焊接速度過快，導(dǎo)致填絲量不足）而未能填滿焊縫所形成缺陷。

3.3 氣孔或針孔

    液態(tài)金屬吸收空氣中的氫（或金屬表層存在低熔點(diǎn)鍍層及油脂等在高溫下汽化，氣體分子引入焊縫熔池中）使得焊縫凝固后產(chǎn)生氣孔。

3.4 焊縫下塌

    激光熔焊過程中，由于輸入熱量過大，熔化金屬過多而使液態(tài)金屬向焊縫背面塌落，形成焊縫背面突起。

3.5 咬邊

    高能密度的激光將焊縫邊緣的母材熔化后沒有得到熔敷金屬的充分補(bǔ)充，冷卻后形成的缺口。

3.6 根部收縮溝

    焊縫背面局部向內(nèi)凹陷的部分，這種缺欠減小了焊縫有效厚度，并常帶有凹坑裂紋。

3.7 未焊透

激光熔焊過程中，由于輸出功率小或焊接速度過快，導(dǎo)致熱量輸入小，焊接熔深淺，焊縫金屬未到達(dá)試板根部的現(xiàn)象。

3.8 焊縫燒穿

激光功率密度過大或填絲時(shí)絲的熱量過高，導(dǎo)致焊接板材直接被燒穿，未能形成有效連接的現(xiàn)象。

4  一般規(guī)則

4.1符號(hào)和定義

下列符號(hào)和定義適用于本文件

    D1 板件搭接寬度                    W1板材試樣夾頭部寬度

    t 焊縫缺陷的高度或?qū)挾?nbsp;            La 板材試樣總長度

    h 熔焊試板（總）厚度或焊縫有效厚度 Lb 板材試樣平行段長度

    D 板件搭接間隙                     r 過渡弧半徑

    d 氣孔孔徑                         S0焊縫與基材接觸面積

    ΔL氣孔間距                        Fm最大試驗(yàn)力

    L焊縫長度                          σb抗拉強(qiáng)度

    B 矩形橫截面試樣截面厚度           W 矩形橫截面試樣平行段寬度   

4.2激光焊縫驗(yàn)收規(guī)則

·零件功能性所必要的機(jī)械性能，滿足產(chǎn)品及工藝的全部公差；

·密封性能：焊縫經(jīng)過水密封測(cè)試，滿足淋雨試驗(yàn)要求；

·外觀特性：焊縫均勻、光順、平滑、美觀；

4.3對(duì)裝配間隙的要求：

激光搭接焊縫橫截面圖激光疊焊焊縫俯視圖

無填絲焊：裝配間隙G<0.25T(T為上板板厚)，最大不超過0.3mm；

填絲焊：裝配間隙G<0.5T(T為上板板厚)

激光熔焊最小直線段焊縫長度為25mm，有效焊縫長度為實(shí)現(xiàn)焊縫長度減去兩端頭各2.5mm的超始、收弧處的過渡焊縫長度。

4.4焊縫最小寬度

焊縫最小寬度：焊縫寬度遵循最小焊縫寬度原則，具體見下表

疊焊縫：焊縫寬度S≥0.9T(T為最薄板厚度)；

搭接焊縫：焊縫厚度S≥0.7T(T為上板厚度)；

合格焊縫的尺寸要求（Ford Standard），上板厚度為1mm時(shí)，

激光疊焊縫界面寬度最小S為0.9mm

激光搭接焊縫寬度(深度)S為0.7mm

不同接頭狀態(tài)時(shí)焊縫寬度的測(cè)量位置，見下圖

5 焊縫外觀質(zhì)量檢驗(yàn)

5.1肉眼觀察檢查

適用于明顯可見的宏觀缺陷，包括：焊縫均勻性，粗大氣孔，未焊透。

5.2 放大鏡觀察檢查

用不超過10倍的放大鏡進(jìn)行檢查，適用于觀察焊縫的表面缺陷，如：微裂紋，微孔，表面粗糙度等。

5.3焊縫外觀缺陷

裸眼觀察：采用放大鏡或測(cè)量工具焊縫外觀測(cè)量幾何尺寸；

累積缺陷不超過設(shè)計(jì)焊縫長度的30%。

滲透測(cè)試：觀察表面氣孔、孔洞、表面裂紋情況；

氣孔、孔洞：焊縫表面最大的累積缺陷長度不大于設(shè)計(jì)焊縫長度的20%；

表面裂紋：由于接頭熱量分布異性所產(chǎn)生的，不允許出現(xiàn)肉眼可見的表面裂紋；

表面焊穿：上表面或下表面燒穿，最大允許長度為設(shè)計(jì)長度的20%；

飛濺：焊接過程中被排出的金屬氧化物，具體要求視結(jié)構(gòu)所在區(qū)域而定。

對(duì)于結(jié)構(gòu)為外觀可視區(qū)域，等級(jí)為1級(jí)，不允許出現(xiàn)飛濺；對(duì)于結(jié)構(gòu)件為車門、車框等結(jié)構(gòu)件，允許等級(jí)為2級(jí)，不允許出現(xiàn)在焊縫附近2mm范圍內(nèi)，出現(xiàn)飛濺；對(duì)于其他結(jié)構(gòu)件，外觀不可見，允許等級(jí)為3級(jí)，不允許出現(xiàn)飛濺顆粒大于1mm的飛濺。

焊縫不連貫：焊縫被中斷，累積長度不超過設(shè)計(jì)長度的20%；

咬邊：最大的累積長度不超過設(shè)計(jì)長度的20%；

5.4位置度缺陷(DPCA Standard)

焊縫要求增大在側(cè)向位置上的精度，通常使用機(jī)械式跟蹤，然而還是無法避免位置度偏差引起的缺陷。

為了區(qū)分缺陷并更好的找到問題的根源，給出下以下位置偏差的定義：

焊縫的位置度偏差在±2mm以內(nèi)，低于預(yù)計(jì)長度的長度按照缺少焊縫來管理并列入單位長度缺陷中，高于預(yù)計(jì)長度+2mm的長度不被接受。

事實(shí)上，它在某些情況下可能會(huì)產(chǎn)生不同的力，因此會(huì)帶來不同性質(zhì)的變形。這些規(guī)則適用于連續(xù)性的和間斷的焊縫。

疊焊縫位置偏差要求

上下板之間的貼合寬度至少為12mm，要求焊縫軌跡與理論軌跡偏差在±2mm以內(nèi)，焊縫邊的位置與支撐鋼板的上鋼板的棱邊明顯地分開（0.5mm以上的余量），且接近圓角出口處的位置沒有引起缺陷。 

5.5單位長度的度量規(guī)則的定義

一段漏焊焊縫等效于1個(gè)焊點(diǎn)，20mm的漏焊就會(huì)造成導(dǎo)致機(jī)械性能損失和依據(jù)應(yīng)力重新分布。

最短焊縫：一條無焊縫缺陷的焊接部分最小長度。（所有焊接缺陷部分應(yīng)該無一個(gè)超過2mm）。

最大缺陷：有缺陷的焊接部分的最大長度

缺陷總長：給定的一條焊縫缺陷長度的總和

缺陷密度：如果在等效于一個(gè)焊點(diǎn)對(duì)等的缺陷部分上，缺陷的數(shù)量超過3，那么這整個(gè)部分都被看作為缺陷，等效于一個(gè)焊點(diǎn)（20mm）長度的光滑窗口。所談?wù)摰墓饣翱冢幸欢〝?shù)量的缺陷可以接受或還有一定數(shù)量的缺陷。

焊縫的始端與末端處等量缺陷嚴(yán)格低于2mm的，在公差范圍內(nèi)是允許的。有時(shí)候，其作為一個(gè)單位度量缺陷來統(tǒng)計(jì)和管理。注意，該原理對(duì)于那些與焊縫其他部分有公共邊界的焊縫部分是不適用的。 

單位長度的度量規(guī)則的驗(yàn)收級(jí)別

驗(yàn)收級(jí)別對(duì)于功能區(qū)域和對(duì)非功能都是一樣有效的。

在表格中，如果規(guī)則中的一條沒有滿足，那么焊縫或者焊縫的一部分就會(huì)被認(rèn)定為不合格。

缺陷累積長度不超過設(shè)計(jì)焊縫總長度的20%。

如果且僅僅如果考慮依據(jù)要求做設(shè)計(jì)和定尺寸，那么上面的這個(gè)驗(yàn)收級(jí)別是允許的。按照相同的方式，如果在設(shè)計(jì)和計(jì)算定尺寸的時(shí)候被考慮，可以超過該級(jí)別的要求。 

接頭的段或部分的定義

連續(xù)型的接頭，對(duì)于太長的焊縫，需要實(shí)施分段并采用單位長度的度量規(guī)則，分段的數(shù)量按下表來執(zhí)行。

合格焊縫段數(shù)標(biāo)準(zhǔn)

每段焊縫之間合格焊縫的段數(shù)標(biāo)準(zhǔn)，包括合格焊縫數(shù)量，當(dāng)焊縫分段數(shù)量大于9時(shí)，要求段內(nèi)焊縫合格率達(dá)到80%。

5.6 激焊焊縫缺欠等級(jí)評(píng)估

一個(gè)焊接接頭通常應(yīng)針對(duì)不同缺陷類型分別進(jìn)行評(píng)估，下表中規(guī)定了缺陷及限值。

表1 缺陷及限定值

續(xù)表1 缺陷及限定值

續(xù)表1 缺陷及限定值

6、激光焊接缺陷的返修

檢查過程中所發(fā)現(xiàn)缺陷的處理

任何設(shè)備上的缺陷都要進(jìn)行分析和修正，對(duì)產(chǎn)品都要進(jìn)行在線檢查，如有必要，需要追溯，或者對(duì)于可疑的無法追溯的焊接段降級(jí)接收。

介于兩次連續(xù)的產(chǎn)品檢查之間，一條焊縫上任何重復(fù)的缺陷都要重新設(shè)置產(chǎn)品-工藝標(biāo)準(zhǔn)所引起的原因。

返修

企業(yè)中對(duì)不合格的產(chǎn)品采取的行動(dòng)更傾向于的預(yù)計(jì)使用要求的方式，在遵循特殊的設(shè)計(jì)要求的情況下采用等效的接頭來代替有缺陷的激光焊縫接頭。