激光拼焊板是将几块不同材质、不同厚度、不同涂层的钢材或铝材，切成合适的尺寸和形状，用激光将其焊接成一块整板，以满足汽车零部件对材料性能的不同要求。激光拼焊板是高新技术的产物，激光拼焊工艺的出现为解决汽车零件不同位置所需不同强度的问题提供了一个良好方案，同时兼顾了汽车结构的稳定性和质量问题。随着汽车工业的快速发展，激光拼焊汽车零件板也被越来越多地应用。
根据激光拼焊板的技术特点, 应用于车身零件制造具有以下优势： 优势：
①减轻了车身的质量。釆用激光拼焊技术，设计者可按不同厚度尺寸和材质的材料合理组合，使结构和刚度大大提高，质量减轻。
②原材料的利用率提高，边角余料减少，使各种钢板的工程废料率下降。
③减少车身组合零件的数量。由于激光拼焊板可以一次成形，减少了大量冲压加工设备及工艺工装，简化了模具的安装过程和其他切割加工工序及车身制造过程。
④使汽车车身结构功能提高。由于材料的强度、厚度得到合理组合，结构的刚度、抗碰撞性能也得到提高，随着结构和截面尺寸的变化，汽车自身的减震性能也提高了。
然而，生产过程中激光拼焊板制件的生产较困难，影响自动化生产，制件报废率高，对模具要求也较高。以下针对汽车门内板开裂的情况进行分析，解决激光拼焊板制件的开裂问题。 开裂情况与原因排除：
汽车门内板为激光拼焊板材质DC56D+Z，厚度为0.7 mm和1.4 mm 2 种，为提高生产效率、节约成本，采用1 模2 件生产。由于制件成形困难，且存在0.7 mm料厚差，对模具结构要求较高，生产过程中制件易开裂。实际生产过程中的8 个开裂制件，其中2 件在焊缝处开裂（见图1），6 件沿焊缝开裂（见图2），取剩余冲压余料进行检测分析。
图1 焊缝处开裂
图2 薄板侧开裂 进行原因排除：
（1）模具压边圈采用氮气缸为压力源，压边力恒定，取消了原来以机床顶杆为压力源的方式。
（2）模具凸模、凹模与压边圈均已进行表面电镀处理，表面粗糙度值小。 开裂分析 在焊缝处开裂分析
通过图1可以看出制件开裂的裂纹源在焊缝位置，经过撕裂扩散到母材。焊接质量良好的
焊缝强度要比母材高50%~60%，开裂源一般位于近焊缝处的较薄的母材一侧。图1所示制件中在变形量较大位置出现焊缝开裂，可能是焊缝处存在咬边、未熔合、杂质等缺陷。 沿焊缝开裂的分析 1、力学性能分析
采用线切割取现场剩余板料（DX56D+Z材质），分别对薄、厚板进行力学性能分析，2 个母材金属的试验样条规格和要求按照GB/T 2975执行，拉伸试验方法按照GB/T 228执行。应变硬化指数n值的测定按照GB/T 5028执行，分析结果如表1所示。由表1可以看出，所取材料DC56D+Z的综合力学性能较好，排除因板料力学性能不足导致焊缝开裂。
2、焊缝杯突试验
金属杯突试验检测方法依据《GB/T 4156-2007金属材料薄板和薄带埃里克森杯突试验》，对制件取样焊缝进行杯突试验测试焊接性能，试验采取涂油和不涂油2 种表面状态进行测试，测量结果见表2，其试验结果如图3所示。
图3 杯突试验结果
由图3可以看出制件杯突开裂位置位于0.7mm薄料一侧，与焊缝平行且距离焊缝约2~3 mm，说明拼焊板的焊接质量合格。对涂油与不涂油2 种状态进行比较，涂油状态的杯突值明显高于不涂油状态，因此建议后续的制件冲压过程中，在合理范围内尽可能加大涂油量。 3、金相分析
对制件取样进行金相分析，观察热影响区范围，0.7 mm和1.4 mm料厚侧的热影响区的金相组织分别如图4、图5 所示。通过金相图可以测得0.7mm料厚侧的热影响区宽度为0.2~0.25 mm，1.4 mm料厚侧的热影响区宽度为0.15~0.2 mm，略小于0.7mm料厚侧的热影响区。而制件冲压开裂的位置位于焊缝3~4 mm处，已经远离热影响区。由此可以说明制件冲压开裂与焊缝的焊接质量无关。图6 所示为制件焊缝区域的显微硬度测试结果，可以看出在制件焊缝及热影响区内并未发现软化点和脆性点，表明焊缝焊接质量合格。
图4 0.7mm料厚侧热影响区
图5 1.4mm料厚侧热影响区 料厚减薄分析
通过超声波检测仪对制件料厚进行检测（见图7），通过计算分析可知（制件料厚/板料厚度）薄板侧减薄率22.9%，厚板侧减薄率6.5%，薄板侧达到成形极限有产生开裂风险，同CAE分析结果（见图8）。
图6 制件焊缝显微硬度测试
图7 现场制件减薄检测值
图8 CAE分析结果
通过对以上8个冲压开裂制件的分析，解决方法一是需提高激光焊接板的焊接质量，另一成因较复杂，在制件成形过程中可通过涂油增加板料金属的流动速度加以解决。
总 结
通过对汽车门内板成形过程中产生的开裂问题进行分析，在后期针对激光拼焊板开裂可采取以下几个措施予以解决： ①应优先选用力学性能好的板料； ②模具压边圈压力源优先采用氮气缸； ③模具主要工作零件表面应进行电镀处理； ④制件成形过程中表面进行涂油处理；
⑤由于制件本身形状复杂对模具前期工艺设计要求比较高，CAE分析尤为重要。
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