CN102156002A - 仪表板横梁支架焊接参数测定方法 - Google Patents

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蔡昌友
池金波
张艳峰
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Shanghai Heda Auto Accessory Co Ltd
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Abstract

本发明涉及汽车制造领域，具体涉及焊接参数测定方法。仪表板横梁支架焊接参数测定方法，包括将需要进行测试的仪表板横梁支架装到机器人全自动二氧化碳焊接系统，还包括焊接过程测温实验，焊接过程测温实验包括将测温设备连接到仪表板横梁支架；测温设备包括一用于记录温度值的上位机系统，上位机系统连接至少八个温度传感器，分成至少两排，每排分别由近及远分布在所要检测的焊缝附近；在焊接前启动测温设备，用于记录焊接过程中各个安装有温度传感器的测温点的温度变化参数。焊接过程测温实验的目的是为修正CCB焊接计算机仿真过程中所需材料和热源参数。

Description

仪表板横梁支架焊接参数测定方法
技术领域
本发明涉及汽车制造领域，具体涉及焊接参数测定方法。
背景技术
汽车工业经过一百多年的发展，已经成为全球性的支柱产业，汽车也成为人们生产、生活中不可或缺的要素之一。
安全性与舒适性是驾驶舱设计的两个关键性能。安全性方面，应用有限元分析实现健壮设计，使其在正碰与侧碰实验中取得相关规定的高分或星级标准；而在舒适性方面，重点在于NVH(Noise Vibration Harshness)性能。为了达到以上两方面的要求通常的设计会极大的增加焊缝数量与长度，而由此也大大加强了焊缝对车架结构的影响。
仪表板横梁支架CCB(Cross Car Beam)作为整合驾驶舱内其他零部件为一体的零件，主体为采用焊接方法连接的薄板结构。在保证支架安全与使用性能的前提下，优化CCB焊缝设计，可以降低生产成本，减少焊缝对车架结构的影响。
优化CCB焊缝设计需要对焊接过程中的各种焊接参数进行分析。在对焊接参数进行分析之前，首先要精确地获取各种焊接参数。现在虽然人们逐渐认识到了优化CCB焊接设计的重要性，但是很没有合适的方式精确地获得各种必要的焊接参数，为优化CCB焊接设计带来了不便。
发明内容
本发明的目的在于提供一种仪表板横梁支架焊接参数测定方法，以解决上述技术问题。
本发明可以采用以下技术方案来实现：
仪表板横梁支架焊接参数测定方法，包括将需要进行测试的仪表板横梁支架装到机器人全自动二氧化碳焊接系统，还包括焊接过程测温实验，所述焊接过程测温实验包括将测温设备连接到仪表板横梁支架；
所述测温设备包括一用于记录温度值的上位机系统，所述上位机系统连接至少八个温度传感器，至少八个温度传感器分成至少两排，每排分别由近及远分布在所要检测的焊缝附近；
所述温度传感器采用金属热电偶；
在焊接前启动所述测温设备，用于记录焊接过程中各个安装有温度传感器的测温点的温度变化参数。
焊接过程测温实验的目的是为修正CCB焊接计算机仿真过程中所需材料和热源参数。以温度传感器安装的位置为测温点，测温点的设置以CCB焊接过程为主要测温对象，同时对CCB焊接主要构件如转向柱、左右支架也分别进行了实时的焊接热过程测量。
所述金属热电偶采用Ni-Cr/Ni-AL热电偶。所述上位机系统可以直接采用温度无纸记录仪。比如可以采用日本产YOKOGAWA(横河)无纸记录仪DX2008。
仪表板横梁支架焊接参数测定方法还包括残余应力测试试验，所述残余应力测试试验选用国内外通用的小孔法，以焊缝为测试对象，在距离焊缝界面由近及远打出至少五个用于测试的通孔。
所述残余应力测试试验的结果用于标定CCB焊接残余应力计算机仿真过程中的材料参数与载荷简化。
仪表板横梁支架焊接参数测定方法还包括焊缝拉伸试验，将一中间具有焊缝的CCB焊接管件两端固定在电子拉伸试验机上，进行拉伸试验，获取拉伸参数。拉伸结果用于校定CCB强度判据。
仪表板横梁支架焊接参数测定方法还包括金相试验，以CCB管件搭接焊缝为典型焊缝进行金相试验分析，根据焊缝截面熔深情况来判定焊缝有效长度。便于以后开展焊缝设计规范的制定。
上述实验可以提供优化CCB焊缝设计所必要的几种主要参数，为优化CCB焊缝设计提供了必备条件。
附图说明
图1为本发明的焊接过程测温实验示意图；
图2为本发明的残余应力测试试验中采用的小孔法中的五个用于测试的通孔分布示意图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
参照图1，仪表板横梁支架焊接参数测定方法，包括将需要进行测试的仪表板横梁支架装到机器人全自动二氧化碳焊接系统，还包括焊接过程测温实验，焊接过程测温实验包括将测温设备1连接到仪表板横梁支架2。测温设备1包括一用于记录温度值的上位机系统11，上位机系统11连接至少八个温度传感器12，至少八个温度传感器12分成至少两排，每排分别由近及远分布在所要检测的焊缝21附近。温度传感器12采用金属热电偶，金属热电偶采用Ni-Cr/Ni-AL热电偶。在焊接前启动测温设备1，用于记录焊接过程中各个安装有温度传感器12的测温点的温度变化参数。
焊接过程测温实验的目的是为修正CCB焊接计算机仿真过程中所需材料和热源参数。以温度传感器12安装的位置为测温点，测温点的设置以CCB焊接过程为主要测温对象，同时对CCB焊接主要构件，如转向柱、左右支架也分别进行了实时的焊接热过程测量。上位机系统11可以直接采用温度无纸记录仪。比如可以采用日本产YOKOGAWA(横河)无纸记录仪DX2008。
参照图2，仪表板横梁支架焊接参数测定方法还包括残余应力测试试验，残余应力测试试验选用国内外通用的小孔法，以焊缝21为测试对象，在距离焊缝21界面由近及远打出至少五个用于测试的通孔22。残余应力测试试验的结果用于标定CCB焊接残余应力计算机仿真过程中的材料参数与载荷简化。残余应力测试试验所用的基本仪器设备可以有：预调平衡箱、静态电阻应变仪、绝缘电阻表、钻孔设备等。
仪表板横梁支架焊接参数测定方法还包括焊缝拉伸试验，将一中间具有焊缝的CCB焊接管件两端固定在电子拉伸试验机上，进行拉伸试验，获取拉伸参数。拉伸结果用于校定CCB强度判据。
仪表板横梁支架焊接参数测定方法还包括金相试验，以CCB管件搭接焊缝为典型焊缝进行金相试验分析，根据焊缝截面熔深情况来判定焊缝有效长度。便于以后开展焊缝设计规范的制定。
上述实验可以提供优化CCB焊缝设计所必要的几种主要参数，为优化CCB焊缝设计提供了必备条件。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.仪表板横梁支架焊接参数测定方法，包括将需要进行测试的仪表板横梁支架装到机器人全自动二氧化碳焊接系统，其特征在于，还包括焊接过程测温实验，所述焊接过程测温实验包括将测温设备连接到仪表板横梁支架；
所述测温设备包括一用于记录温度值的上位机系统，所述上位机系统连接至少八个温度传感器，至少八个温度传感器分成至少两排，每排分别由近及远分布在所要检测的焊缝附近；
所述温度传感器采用金属热电偶；
在焊接前启动所述测温设备，用于记录焊接过程中各个安装有温度传感器的测温点的温度变化参数。
2.根据权利要求1所述的仪表板横梁支架焊接参数测定方法，其特征在于：所述金属热电偶采用Ni-Cr/Ni-AL热电偶。
3.根据权利要求2所述的仪表板横梁支架焊接参数测定方法，其特征在于：所述上位机系统可以直接采用温度无纸记录仪。
4.根据权利要求1所述的仪表板横梁支架焊接参数测定方法，其特征在于：仪表板横梁支架焊接参数测定方法还包括残余应力测试试验，所述残余应力测试试验选用小孔法，以焊缝为测试对象，在距离焊缝界面由近及远打出至少五个用于测试的通孔。
5.根据权利要求1所述的仪表板横梁支架焊接参数测定方法，其特征在于：仪表板横梁支架焊接参数测定方法还包括焊缝拉伸试验，将一中间具有焊缝的CCB焊接管件两端固定在电子拉伸试验机上，进行拉伸试验，获取拉伸参数。
6.根据权利要求1所述的仪表板横梁支架焊接参数测定方法，其特征在于：仪表板横梁支架焊接参数测定方法还包括金相试验，以CCB管件搭接焊缝为典型焊缝进行金相试验分析，根据焊缝截面熔深情况来判定焊缝有效长度。
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