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(guó)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(guò)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(kāi)后所留下的空腔并隨之冷凝成焊縫，完成焊接過(guò)程。激光填絲焊則是通過(guò)激光熔化焊絲，通過(guò)融熔的焊絲將焊縫填充飽滿，完成材料之間的連接的過(guò)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(zhǎng)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(yǔ)和定義

下列術(shù)語(yǔ)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(kāi)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(guò)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(guò)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(guò)程中，由于輸入熱量過(guò)大，熔化金屬過(guò)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(méi)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(guò)程中，由于輸出功率小或焊接速度過(guò)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(guò)大或填絲時(shí)絲的熱量過(guò)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(zhǎng)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(zhǎng)度

    D 板件搭接間隙                     r 過(guò)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(zhǎng)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(guò)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(wú)填絲焊：裝配間隙G<0.25T(T為上板板厚)，最大不超過(guò)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(zhǎng)度為25mm，有效焊縫長(zhǎng)度為實(shí)現(xiàn)焊縫長(zhǎng)度減去兩端頭各2.5mm的超始、收弧處的過(guò)渡焊縫長(zhǎng)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(jiàn)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(jiàn)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(jiàn)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(guò)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(guò)設(shè)計(jì)焊縫長(zhǎng)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(zhǎng)度不大于設(shè)計(jì)焊縫長(zhǎng)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(jiàn)的表面裂紋；

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

飛濺：焊接過(guò)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(jiàn)，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(zhǎng)度不超過(guò)設(shè)計(jì)長(zhǎng)度的20%；

咬邊：最大的累積長(zhǎng)度不超過(guò)設(shè)計(jì)長(zhǎng)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(wú)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(wèn)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(zhǎng)度的長(zhǎng)度按照缺少焊縫來(lái)管理并列入單位長(zhǎng)度缺陷中，高于預(yù)計(jì)長(zhǎng)度+2mm的長(zhǎng)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(lái)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(kāi)（0.5mm以上的余量），且接近圓角出口處的位置沒(méi)有引起缺陷。 

5.5單位長(zhǎng)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(wú)焊縫缺陷的焊接部分最小長(zhǎng)度。（所有焊接缺陷部分應(yīng)該無(wú)一個(gè)超過(guò)2mm）。

最大缺陷：有缺陷的焊接部分的最大長(zhǎng)度

缺陷總長(zhǎng)：給定的一條焊縫缺陷長(zhǎng)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(guò)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(zhǎng)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(lái)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(zhǎng)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(méi)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(zhǎng)度不超過(guò)設(shè)計(jì)焊縫總長(zhǎng)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(guò)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(zhǎng)的焊縫，需要實(shí)施分段并采用單位長(zhǎng)度的度量規(guī)則，分段的數(shù)量按下表來(lái)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(guò)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(wú)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(lái)代替有缺陷的激光焊縫接頭。