本發明屬于焊接領域，具體指代一種用于汽車多功能穩定桿的激光-MIG復合多層多道的焊接方法。
背景技術：
：隨著汽車制造產業的高速發展，人們日常生活也日趨便捷，給人類生活和工農業生產帶來極大便利。橫向穩定桿結構能提高懸架傾側角剛度，減少車身傾角，防止過大的橫向傾側，保持車身平衡，在汽車制造中扮演著重要角色。由此，對汽車制造產業中焊接技術，特別是橫向穩定桿的焊接應力變形控制的要求越來越高。對于橫向穩定桿的制造，主要采用實心穩定桿。目前發現，應用管材代替實心材料制造穩定桿，能在制造過程中減輕汽車重量，節約原材料，減少能耗，從而達到汽車輕量化的目標，此項創新已經成為汽車加工制造業的一項重要技術。如何以最低成本、最高效率、最簡工藝制造合格的空心穩定桿是汽車性能優化的研究方向。目前，管材焊接通常采用電弧焊方法，由于電弧焊焊接速度較慢、焊接熱輸入大，容易出現焊接裂紋、接頭軟化、焊接變形量大等問題，增大了焊后矯正變形的工作量，大大降低了焊接效率和接頭質量。隨著科學技術的進步和國民經濟的發展，對汽車多功能穩定桿的質量提出了更高的要求。激光焊接由于具有能量密度高、熱輸入量低、焊接速度快、焊縫熱影響區窄、焊接變形小等優點，而越來越多的應用于管材焊接。英國學者WMSteen首先提出激光與TIG復合熱源焊接的概念，這種方法綜合了激光和電弧的優點，是一種優質、高效的焊接新技術，它利用激光和電弧的特點組成復合焊接熱源，具有能量密度高、熱輸入量低、熔深大、焊接速度快、變形小及裝配間隙適應強等優點，有利于提高汽車多功能穩定桿的接頭質量和生產效率。目前，我國激光-電弧復合焊接技術的研發與應用尚處于起步階段，因此，研究激光-電弧復合焊接技術在汽車橫向空心穩定桿制造工藝中的應用具有重要的實用價值和應用前景。技術實現要素：針對于上述現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種用于多功能穩定桿的激光-MIG復合多層多道的焊接方法，以解決現有技術電弧焊焊接速度慢，熱輸入大、容易出現焊接裂紋等問題；本發明通過合理選材，合理制定焊接參數，可有效防止焊接裂紋、接頭軟化等問題的出現，降低了焊后矯正變形的工作量，大大提高了焊接效率和接頭質量。為達到上述目的，本發明的一種用于多功能穩定桿的激光-MIG復合多層多道的焊接方法，包括步驟如下：(1)焊前準備，包括選定合理的焊接材料；將待焊的片簧開好坡口并清理，對片簧和軸套進行預熱，用夾具對片簧和軸套進行固定；將扭桿與片簧進行夾裝固定，進行預熱；(2)設定焊接參數，包括激光功率、焊接速度、電流和電壓；(3)進行激光-MIG復合多層多道焊接；(4)緩冷處理。優選地，所述片簧材料為25CrMo4，軸套和扭桿為33MnCrB5-2。優選地，焊前預熱溫度為250℃～280℃，時間120±5分鐘。優選地，所述的坡口為單邊V型坡口，利用砂輪機對坡口進行打磨清理，去除油污和氧化物，直至露出金屬光澤；片簧和軸套連接處為環焊縫，雙面焊接，坡口角度為20°～30°。優選地，所述軸套與片簧焊接順序依次為：將兩個片簧的兩端分別與軸套焊接，分別對第一軸套焊縫和第二軸套焊縫進行打底；加工第一軸套焊縫的蓋面層和第二軸套焊縫的蓋面層；分別對第一片簧的第一焊縫和第二片簧的第一焊縫進行打底；加工第一片簧的第一焊縫的蓋面層和第二片簧的第一焊縫的蓋面層。優選地，所述片簧和軸套的激光-MIG復合焊接的焊接層數為2層，每層采用環形焊接路徑進行填充，焊接方向依次交替光絲間距為1.5mm；電弧在前，每層的焊接參數為：打底層的激光功率為3700±100W、電流為170±10A、電壓為21±2V、焊接速度為1.0m/min；蓋面層的激光功率為3000±100W、電流為190±10A、電壓為23±2V、焊接速度為0.9m/min。優選地，所述扭桿與片簧焊接順序依次為：扭桿的第一焊縫的打底層，扭桿的第二焊縫的打底層，第一片簧的第二焊縫的打底層，第二片簧的第二焊縫的打底層，扭桿的第一焊縫的填充層，扭桿的第二焊縫的填充層，第一片簧的第二焊縫的填充層，第二片簧的第二焊縫的填充層，扭桿的第一焊縫的蓋面層，扭桿的第二焊縫的蓋面層，第一片簧的第二焊縫的蓋面層，第二片簧的第二焊縫的蓋面層。優選地，所述的扭桿與片簧的激光-MIG復合焊接的焊接層數為3層，每層采用環形焊接路徑進行填充，焊接方向依次交替；光絲間距為1.5mm；電弧在前，每層的焊接參數為：打底層的激光功率為4300±100W、電流為200±10A、電壓為22±2V、焊接速度為1.1m/min；填充層的激光功率為3600±100W、電流為220±10A、電壓為23±2V、焊接速度為1.0m/min；蓋面層的激光功率為3200±100W、電流為240±10A、電壓為24±2V、焊接速度為0.9m/min。優選地，所述緩冷處理為全部焊接工作完成后將穩定桿的焊縫部分全部埋入石英砂坑中，進行保溫緩冷處理，時間大于3小時。本發明的有益效果：本發明的用于多功能穩定桿激光-MIG復合多層多道焊的焊接方法，能有效降低焊后工件的應力變形；解決了目前多功能穩定桿的焊接方法中存在的焊接工序多、焊接工作量大、應力變形不易控制、焊接質量差、焊接缺陷多及焊接效率低等問題。通過調節激光光束，利用激光對電弧的吸引和壓縮作用，一方面能夠調整焊縫焊接熱輸入以及焊縫熔池的形狀及尺寸，降低對管材的熱損傷；另一方面激光與電弧作用能夠提高電弧的穩定性，實現高速焊接以及填充材料的連續穩定過渡，進而提高焊接效率。本發明的方法具備高速、低熱損傷以及焊接變形可控等優點，能夠滿足汽車多功能穩定桿的制備需求。附圖說明圖1為多功能橫向穩定桿結構與焊縫位置結構示意圖；圖2為扭桿與片簧結合后坡口局部細節示意圖；圖3為片簧與軸套結合后坡口局部細節示意圖；圖4為焊接方向與焊接設備示意圖；圖中：1為第一軸套焊縫，2為第二軸套焊縫，3為軸套，4為片簧，5為扭桿，6為第一片簧的第一焊縫，7為第二片簧的第一焊縫，8為第一片簧的第二焊縫，9為第二片簧的第二焊縫，10為扭桿的第一焊縫，11為扭桿的第二焊縫。具體實施方式為了便于本領域技術人員的理解，下面結合實施例與附圖對本發明作進一步的說明，實施方式提及的內容并非對本發明的限定。參照圖1至圖4所示，實施例的中橫向穩定桿包括：用于橫向多功能穩定桿的軸套3、片簧4和扭桿5，所述軸套3、片簧4和扭桿5為三種合金結構鋼。其中，片簧的材料為25CrMo4，化學成分百分比為：C：0.22％～0.29％，Mn：0.60％～0.90％，Si：0.10％～0.40％，Cr：0.90％～1.20％，Mo：0.15％～0.30％，S：≤0.035％，P：≤0.035％，余量為Fe和微量元素；軸套和扭桿的材料為33MnCrB5-2，化學成分百分比為：C：0.32％～0.4％，Mn：0.40％～0.70％，Si：0.17％～0.37％，Cr：0.80％～1.10％，Mo：0.15％～0.25％，S：≤0.035％，P：≤0.035％，余量為Fe和微量元素。所用的焊接填充材料為MEGAFIL807M，焊絲直徑為1.4mm。焊接設備的選用：YLS-6000光纖激光器、松下焊機YD-500GR。本發明的一種用于多功能穩定桿的激光-MIG復合多層多道的焊接方法，包括步驟如下：首先將待焊的片簧4開好坡口并清理；對片簧4和軸套3進行預熱，用夾具對片簧4和軸套3進行固定，設定焊接參數，進行激光-MIG復合多層多道焊接，焊后進行緩冷處理；然后再將扭桿5與片簧4進行夾裝固定，進行預熱，預熱完成后進行激光-MIG復合多層多道焊接；焊后進行緩冷處理。其中，所述片簧材料為25CrMo4，軸套和扭桿為33MnCrB5-2。其中，焊前預熱溫度為250℃～280℃，時間120±5分鐘。其中，所述的坡口為單邊V型坡口，利用砂輪機對坡口進行打磨清理，去除油污和氧化物，直至露出金屬光澤；片簧和軸套連接處為環焊縫，雙面焊接，坡口角度為20°～30°。其中，所述軸套3與片簧4焊接順序依次為：將兩個片簧的兩端分別與軸套3焊接，分別對第一軸套焊縫1和第二軸套焊縫2進行打底；加工第一軸套焊縫1的蓋面層和第二軸套焊縫2的蓋面層；分別對第一片簧的第一焊縫6和第二片簧的第一焊縫7進行打底；加工第一片簧的第一焊縫6的蓋面層和第二片簧的第一焊縫7的蓋面層。其中，所述片簧4和軸套3的激光-MIG復合焊接的焊接層數為2層，每層采用環形焊接路徑進行填充，焊接方向依次交替光絲間距為1.5mm；電弧在前，每層的焊接參數如下表1：表1焊接層數激光功率(W)電流(A)電壓(V)焊接速度(m/min)打底層3700±100170±1021±21.0蓋面層3000±100190±1023±20.9其中，所述扭桿5與片簧4焊接順序依次為：扭桿的第一焊縫10的打底層，扭桿的第二焊縫11的打底層，第一片簧的第二焊縫8的打底層，第二片簧的第二焊縫9的打底層，扭桿的第一焊縫10的填充層，扭桿的第二焊縫11的填充層，第一片簧的第二焊縫8的填充層，第二片簧的第二焊縫9的填充層，扭桿的第一焊縫10的蓋面層，扭桿的第二焊縫11的蓋面層，第一片簧的第二焊縫8的蓋面層，第二片簧的第二焊縫9的蓋面層。其中，所述的扭桿5與片簧4的激光-MIG復合焊接的焊接層數為3層，每層采用環形焊接路徑進行填充，焊接方向依次交替；光絲間距為1.5mm；電弧在前，每層的焊接參數如下表2：表2焊接層數激光功率(W)電流(A)電壓(V)焊接速度(m/min)打底層4300±100200±1022±21.1填充層3600±100220±1023±21.0蓋面層3200±100240±1024±20.9其中，所述緩冷處理為全部焊接工作完成后將穩定桿的焊縫部分全部埋入石英砂坑中，進行保溫緩冷處理，時間大于3小時。本發明具體應用途徑很多，以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對于本
技術領域：
的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以作出若干改進，這些改進也應視為本發明的保護范圍。當前第1頁1 2 3