科创中国

为解决现有碳钢MAG拼焊产生的缺陷（裂纹、气孔、烧穿、未焊透等），降低返修工时，提高生产效率，该项目提供一种汽车底盘零部件MAG焊接成形工艺，对优化后的焊接工艺、焊缝组织和接头性能进行了分析，对实际生产具有一定的指导意义。

采用该项目的CMT打底的激光复合焊工艺，可以防止焊缝背部出现焊瘤过大缺陷，其具有焊接熔深大，焊接速度快、工件变形小，装配要求低、焊接质量高，焊缝性能好，易于实现自动焊等优点。

通过该成果焊接的焊缝成形良好，气体保护良好，焊缝晶粒尺寸均匀，焊封内部无裂纹、未熔透及未熔合等缺陷，无可见夹杂物及气孔。本发明扩展了激光在大间隙下高强钢结构件上的应用范围，提高了焊接质量和焊接效率，降低了焊接成本，同时该方法对环境无特殊要求，对焊接间隙尺寸适应性强，无需特殊焊前预热和焊后处理，焊接过程易于实施，工作效率高强。

上海工程技术大学上海市激光先进制造技术协同创新中心以激光先进制造技术为重心，面向国家及上海市高端制造及其智能化领域重大需求，对接国家航空航天 、汽车工业、轨道交通及高速铁路、高附加值舰船、冶金装备、核工业等领域。并通过科研成果转移转化实现国际领先水平的技术突破，为行业企业解决核心技术难题，取得显著经济效益。该中心主要有四个研究方向机器人焊接柔性制造、高能束增材制造、结构及材料完整性评价和精密成型技术。其中最核心焊接方向具备大量的焊接装备和人员技术储备。中心团队成员已获得国家自然科学基金项目33项、省部级项目46项。相关成果获2015年上海市科技进步三等奖一项、2015年上海市技术发明三等奖一项、2016年上海市科技进步二等奖一项、2016年机械工业科学技术奖三等奖一项;参与获得2014年上海市科技进步一等奖一项、2014年上海市技术发明一等奖一项、2015年上海市科技进步一等奖一项。授权发明专利80余项 、实用新型专利40余项。发表SCI论文约180余篇，EI论文约100篇。

该成果研发了一种用于对接的CMT打底激光电弧复合焊工艺 ，其包括以下步骤：S1、将待焊母材的接头处用150目砂纸打磨去除氧化皮，再清洗干净；S2、采用夹具将待焊母材固定在工作台上；S3、将CMT焊枪固定在机器人上，其中，焊枪的焊丝与待焊母材的上表面所呈角度为25-70°；S4、进行CMT打底焊接；S5、将MIG焊枪固定在机器人上，并使MIG焊枪的送丝端前置于激光器发出的激光束1-3mm处，其中，激光束垂直于焊接方向，焊枪的焊丝与待焊母材的上表面所呈角度为25-70°；S6、进行复合焊接。本发明具有焊接熔深大，焊接速度快、工件变形小，装配要求低、熔池搭桥能力强，焊接质量高，焊缝性能好，易于实现自动焊等优点。

该成果从理论和工艺上解决汽车底盘碳钢MAG焊焊接缺陷问题，并给出相应模拟分析结果。在委托研发的过程中可以申请发明专利1~2项，力争实现成果推广应用，相关成果预计为企业创收200万/年。