激光钎焊作为一种现代焊接术已经广泛用于车身车间镀锌钢板的连接,尤其在白车身顶板与侧板之间的卷对接接头中得到成功应用,这类接头在车身外表直观显现给用户,有较高的表面成形质量要求。影响激光钎焊稳定性的工艺参数主要是钎焊速度,填丝速度和激光功率。本文首先从激光钎焊镀锌板角度综述了影响其钎缝成形的不同因素,重点阐述了焊接参数对钎缝成形的影响,并针对不同因素总结了目前国内外采取的优化措施。为了优化激光钎焊卷对接头工艺,本文通过三因素三水平BBD方法设计了母材为镀锌板,CuSi3作为钎料的激光钎焊实验。通过改变单一因素分析了激光功率,离焦量,送丝速度对钎缝形貌的影响规律,基于响应面分析方法,通过Design-expert软件建立了激光钎焊工艺参数与焊缝几何尺寸之间的数学模型。经方差分析、数据检验、模型实验验证,证明了所建模型可用于预测焊缝形貌,并以焊缝几何尺寸参数为标准优化了钎焊工艺参数。为了研究卷对接头激光钎焊热现象,本文通过有限元分析法对激光钎焊温度场进行了数值模拟。基于激光钎焊原理和卷对接接头焊缝成型特点,采用高斯双椭球复合热源模型模拟了钎料融化铺展流动的传热行为,模型考虑了材料热物理属性随温度变化的问题以及相变潜热、辐射和对流对传热的影响,对不同激光钎焊工艺参数下的温度场进行计算,结果表明:当激光功率为1600w,焊接速度为0.96m/min,离焦量为30mm时,卷对接头的峰值温度和温度梯度较低,对于获得成形质量良好的钎焊接头更为有利。搭建了温度场热循环曲线测量系统,基于Labview软件通过数据采集卡和热电偶进行了温度采集实验,测出并绘制了焊缝附近不同位置的热循环曲线,实验结果与模拟结果一致,验证了温度场模拟结果的准确性。为了获得了不同工艺条件下的激光钎焊过程中应力场和残余应力分布,采用有限元分析法计算并分析了应力和变形的产生和分布规律。通过热-机械顺序耦合的方法在准确热分析的基础上,将温度场模拟的结果作为热载荷施加在应力分析的模型上,计算了激光功率为1600w,焊接速度为0.96m/min,离焦量为30mm条件下的应力场。对三坐标不同方向的应力和残余应力分布特点进行了分析,并对镀锌板在激光钎焊过程中变形的演变过程进行了分析。