汽车安全气囊气体发生器激光焊接系统与工艺
秦应雄唐霞辉柳娟彭浩
华中科技大学,武汉,邓前松
430074
钟如涛李正佳
摘要:为开发高强度高密封性的汽车安全气囊气体发生器,研制了高光束质量三折腔横流C0z激光器,实现了TEM。。+TEM。。混合模3000W输出。开发了三工位焊接系统,激光时间利用率从单工住焊接系统的40%提高到90.9%。进行了不锈钢汽车安全气囊气体发生器壳体激光焊接工艺研究,研究结果表明,激光密封焊接后不锈钢发生器壳体的水压破坏值达到72.5~75MPa(壳体和焊缝都有开裂现象),焊接强度接近壳体材料强度极限,超过气体发生器壳体密封焊接强度要求的45MPa。在离焊缝10mm远处,实测壳体温升不超过120℃,满足装填产气剂以后对壳体实施焊接的温度要求。
关键词:汽车安全气囊;气体发生器;激光焊接;三工位系统;焊接强度
中图分类号:TG456.7文章编号:1004—132X(2008)18—2245一04
StudyOnLaserWeldingSystemandTechnologyfor
GasGeneratorofAutomobileSafetyAirbag
汽车香水座QinYingxiongTangXiahuiLiuJuanPengHaoDengQiansongZhongRutaoLiZhengjiaHuazhongUniversityofScienceandTechnology,Wuhan,430074Abstract:Inordertodevelophighstrengthandhighairproofgasgeneratorofautomobilesafetyairbag,annewtypetransverseflowC02laserandweldingsystemwereprepared,whosemodewasTEMoo+TEM01andwhosemostpowerwas3000W.Three—directionalbeamdeliveryweldingsystemimproveslaserimposingtimefrom40%ofone—directionalbeamdeliveryweldingsystemtO90.9%.Thelaserweldingtechnologyofstainlesssteelgasgeneratorbodywasinvestigated.Theresultsshowthattheair
proofstrengthofstainlesssteelgasgeneratorbodyis72.5~75MPa,thecrazingposition10catesbothbodyandweldingbead.theweldingstrengthisclosetolimit—strengthofthematerialandexceeds45MPaofrequestedairproofstrengthofgasgeneratorbody.TheactualincreasingtemperatureofthebodyawayfromweldingbeadlOmmdoesnotreachl20℃。whichsatisfiesthedemandofbodyweldingfillingwithgasgeneratingproducts.
Keywords:automobilesafetyairbag;gasgenerator;laserwelding;three—directionalbeamdeliverysystem;weldingstrength
0引言
随着我国汽车工业的发展,汽车安全技术倍受关注。目前,汽车安全气囊的发展速度非常快。安全气囊系统主要由传感器、微处理器、气体发生器和气囊等主要部件组成。气体发生器依据传感器、微处理器
根据撞车程度发送点火信号指示产生点火动作,以适当的速度及适当的气体质量流率,产生适量的气体充满气袋,从而保护驾乘人员。因此,气体发生器的壳体强度、焊缝强度和密封性对整个安全气囊能否可靠工作起着至关重要的作用[1_]。
现有采用摩擦焊接工艺的铝合金气体发生器壳体难以满足高性能安全气囊的高强度要求,人们开始转向采用激光焊接的不锈钢或高强度结构
收稿日期:2007—09—07钢气体发生器壳体。采用激光焊接的汽车安全气囊气体发生器有以下特点:①激光焊接安全气囊气体发生器属于局部加热,工件不会产生热损伤,热畸变小,焊后壳体温升不高,可以在装填产气剂以后对壳体实施焊接,焊接过程安全可靠;②激光焊接气囊气体发生器,结合强度高,耐水压力达到70MPa(因材料而异),安全性高,可靠性高;③激光焊接过程易于控制,速度快,自动化程度高;④焊接精度高,重复操作稳定性好,成品率高;⑤焊接时不用焊条或填充材料,可以得到无杂质无污染的焊缝。
本文针对气体发生器壳体的激光焊接需求,研制了高光束质量三折腔横流CO:激光器,开发了三工位焊接系统,并进行了汽车安全气囊气体发生器壳体激光焊接工艺研究。
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