B340LA变厚截面板变功率激光焊接试验研究

变厚截面材料是实现汽车轻量化的有效途径之一,但截面厚度变化的材料连接实现困难.1.2～2.0 mm厚的B340LA变厚截面板在长度和宽度方向上都存在厚度波动,并且不同厚度处的材料硬度存在最大20%的偏差.针对该材料的特性自行设计了专用焊接夹具,提出了阶跃式变功率的激光焊接方法.对比分析固定功率和阶跃式变功率两种激光焊接试验,结果表明:固定功率(900～1 400 W)条件下获得的焊缝形貌与熔透状态均在焊接方向表现出显著的差异性,且部分焊缝会出现塌陷等焊接缺陷;采用1 000 W、1 100 W和1 300 W分段功率的阶跃式变功率焊接,1.2～2.0 mm板厚方向上可得到一致的焊缝形貌和熔透状态,焊缝熔合区的硬度偏差小于9%.与固定功率激光焊接相比,阶跃式变功率激光焊接可实现B340LA变厚截面材料的有效连接.

铝/钢电阻点焊熔核流动行为及其作用机制研究

汽车轻量化作为节能减排的重要手段,以铝/钢混合为代表的多材料混合车身已经成为汽车车身发展的重要趋势。面向轻量化铝/钢异质材料混合汽车车身制造,建立适用于铝/钢电阻点焊过程的“电-热-磁-流”多场耦合三维磁流体动力学仿真模型,研究电阻点焊过程中铝熔核的流动行为及其对温度分布的影响,揭示铝/钢异质材料点焊铝熔核形貌的形成机理。结果表明,铝侧熔核呈现内侧顺时针流动为主、外侧逆时针流动为辅的流动模式。这种熔核流动行为促使铝熔核高温区向熔核中部集中,强化了内侧流动,促进了热量由钢板通过界面进入铝板,并沿铝熔核厚度方向的传导。铝侧熔核因此形成内厚外薄的特征,呈现出紧贴铝/钢界面生长的独特“钟形”形貌。