隨著汽車行業(yè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，很多和汽車制造相關(guān)的新技術(shù)進(jìn)入了國人視野，如激光拼焊板在車身上的應(yīng)用、鋁材車身、連續(xù)焊接車身等一批新名詞逐漸被大家所熟知。其中激光拼焊板是最早被國內(nèi)汽車行業(yè)引進(jìn)的新技術(shù)，其在不降低車身強(qiáng)度的前提下，大幅減輕了車身重量，降低了汽車油耗。但沖壓成形過程中激光拼焊板拉深工序的開裂問題一直困擾著各主機(jī)廠。
激光拼焊板技術(shù)是利用激光能源將不同材質(zhì)、板厚、鍍層的板材拼合并焊接而形成一塊整體板材的技術(shù)。拼焊板技術(shù)的出現(xiàn)解決了超寬板及不同部位不同工藝性能要求的問題，對減輕車身重量、降低整車成本、節(jié)能環(huán)保等都有著重要的作用。
目前主要應(yīng)用在側(cè)圍、門、縱梁、底板等車身部品上。國內(nèi)主機(jī)廠內(nèi)做的激光拼焊件基本都由板材廠家提供板材，激光拼焊廠進(jìn)行拼焊后送到主機(jī)廠進(jìn)行沖壓加工取得。日系整車企業(yè)的門內(nèi)板90%以上使用的是激光拼焊板。
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激光拼焊板拉深成形開裂問題成因及解決方案
在使用激光拼焊板制作門內(nèi)板時(shí)，經(jīng)常在調(diào)試階段零件無開裂情況，但在量產(chǎn)一段時(shí)間后頻繁出現(xiàn)拼焊部位開裂的情況。此開裂一般出現(xiàn)在拼焊線靠近薄板側(cè)2~3mm的區(qū)域，對材料及拼焊加工過程進(jìn)行調(diào)查都沒有發(fā)現(xiàn)問題。但實(shí)際加工時(shí)開裂現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，對比開裂材和良材的性能數(shù)據(jù)也沒有存在差異較大的地方。零件在沖壓加工過程中出現(xiàn)了缺陷，一般查找方向?yàn)槟＞摺⒉牧希ò宀募捌春福?、自動化、設(shè)備等四個(gè)方面。
成形理論分析。模具穩(wěn)定性是非常高的，拉深模具在調(diào)整好穩(wěn)定生產(chǎn)一段時(shí)間后，零件出現(xiàn)批量性異常的情況比較少。但拼焊板因?yàn)樘厥獾奈锢硇再|(zhì)導(dǎo)致了拉深加工的不穩(wěn)定。
大家都知道拉延模區(qū)別于成形模的主要特點(diǎn)是成形時(shí)有壓料，首先壓邊圈和凹模壓緊材料后，凸凹模進(jìn)行材料成形。普通材料在成形過程隨著閉合高度的降低，拉深力逐漸增大，材料內(nèi)部應(yīng)力也隨之變大，應(yīng)變會由彈性變形進(jìn)入屈服塑性變形至均勻塑性變形個(gè)別甚至?xí)霈F(xiàn)頸縮（暗裂）及開裂。
材質(zhì)理論分析。造成開裂的主要原因是拼焊線部位的材質(zhì)及工藝情況。我們知道材料分為脆性材料和塑性材料。脆性材料為斷裂時(shí)伸長率較小的材料，如建筑材料中磚瓦、玻璃、金屬材料中鑄鐵等，拼焊板焊縫屬于脆性材料。塑性材料為斷裂時(shí)伸長率及斷面收縮率均較大的材料，一般低碳鋼屬于塑性材料，車身冷沖壓零件的材料都是塑性材料。
在拉深成形過程中塑性材料產(chǎn)生塑性變形有一定延展伸長，脆性材料則基本無延展伸長。焊縫附近材料的物理特性為脆性材料和塑性材料相接，因拼焊線部材料為脆性材料基本無伸長，且其存在一定程度上阻斷了厚板材料的延展。使得拉深成形過程中焊縫外側(cè)薄板區(qū)域的材料受到應(yīng)力伸長時(shí)，在焊縫側(cè)會產(chǎn)生明顯的延展阻斷，無法獲得原本應(yīng)該來自焊縫側(cè)材質(zhì)的延展補(bǔ)充，從而造成了開裂發(fā)生，這是在車型調(diào)試階段拼焊線部容易產(chǎn)生開裂的原因。
拼焊線開裂解決。從材料角度可以通過控制薄板側(cè)材料的材料性能來減少開裂的發(fā)生。材料的屈服強(qiáng)度及伸長率盡量選高值，這樣材料不容易出現(xiàn)開暗裂示。但因廠家生產(chǎn)此鋼板的基板性能的不變，只能通過鍍鋅的過程進(jìn)行1%~2%調(diào)整。如果要求廠家材料伸長率和屈服強(qiáng)度一定要達(dá)到某數(shù)值以上，會很大降低廠家材料的成品率，即廠家會有很多生產(chǎn)出來的鋼板因性能不達(dá)標(biāo)被轉(zhuǎn)用，造成成本上升和材料浪費(fèi)。
通常采用的方法是將影響局部材料流動的R角進(jìn)行拋光處理，盡量減小此處的摩擦力，使危險(xiǎn)區(qū)域周邊的材料能夠盡快補(bǔ)充進(jìn)去，減小拼焊線附近薄板材料受到的應(yīng)力值。
拼焊部平面
測量部位
拼焊板的板材一般以冷軋板為母板，冷軋板雖然號稱無時(shí)效，但在生產(chǎn)實(shí)踐中，如果長期放置時(shí)還是會有時(shí)效性的影響。鋼材中碳原子在晶格會逐步擴(kuò)散，這稱作鋼板的固溶強(qiáng)化，鋼板硬度會略有提升，塑性會略有下降，這部分性能的變化對拼焊板的開裂防止是有利的。當(dāng)拼焊板的開裂狀態(tài)處在臨界狀態(tài)，板件長期存放帶來性能上的輕微改變，造成了開裂現(xiàn)象的消失。
