一种新的、独特的、节省成本的焊缝解决方案

考虑到自动点焊的便捷性，它历来是大批量制造业，特别是汽车业最常见的连接工艺。典型的车身包含大约5000个点焊，用于连接各种类型的合金，如碳钢、高强度低合金钢、不锈钢、铝和轻合金、镍合金和镀锌板。由于这些点焊对车辆的碰撞安全至关重要，OEM厂家必须尽早准确预测其强度，以确保车辆的结构完整性和安全性，并防止后期出现代价高昂的改进和修正。 

随着汽车行业逐步转向轻质材料，以减轻车辆重量，提高燃油经济性，并增加行驶里程，尤其在混合动力和电动汽车方面。使用高强度和超高强度钢等新材料是一个非常常见的方法。然而，它们并非没有挑战，例如硬度和脆性。这意味着汽车制造商必须确保这些结构能够在车辆的整个寿命期内发挥作用，确保车辆乘员的安全。 

确保点焊结构坚固耐用的最佳方法之一是进行模拟。 

ESI基于精确点焊过程模拟开发了一种独特的解决方案，用于点焊强度虚拟测试，以可靠预测各种载荷条件下的断裂特征。在这个博客中，我采访了焊接解决方案高级产品经理Yannick Vincent，以深入了解这个创新解决方案的背景和关键价值。 

Mark: 你能简要描述一下目前汽车行业常用方法的局限性吗？

Yannick: 车身主要由不同等级和强度的钢部件制成。这些钢构件大多数是点焊在一起的：每辆车大约有5000个点焊。对于材料和厚度的每种组合，甚至对于相同的点焊，但采用不同的工艺设置，由于冶金程度不同，最终强度的结果也会不同。为了准确预测碰撞性能行为，对于所有可能的材料组合，最好能考虑实际点焊强度。然而，可能的材料组合的数量几乎是无限的，目前的物理试件测试实践非常耗时且成本高昂，这使得它成为一个不具吸引力的选项。最终，该过程降低了碰撞性能模拟解决方案的可预测性，并可能导致物理原型迭代较晚且成本高昂。

例如，马氏体热成型钢与DP600钢的组合；断裂实际上可能发生在靠近马氏体的区域，因为在点焊过程中，加热的马氏体热影响区会使连接点局部削弱高强度钢的强度。 

不考虑实际点焊强度和断裂行为可能会导致不同的性能表现，对能量吸收、乘员安全等可能产生负面影响。因此，您在设计中采用的钢材越先进，正确碰撞预测的不确定性越高。 

Mark: ESI的新解决方案如何以更少的物理原型提高碰撞性能测试的预测信心？

Yannick: 正如我之前提到的，今天的大部分测试都是通过物理实验完成的。如果你想准确地模拟点焊过程和下面的试样断裂测试，你需要多个软件，其中大部分无法相互通信。这意味着您需要额外的映射操作和脚本来在不同的环境之间传输数据，更不用说您实际上需要成为一名博士才能为各种模拟获得正确的输入。 

Mark: 你是如何定义工作流的？你是如何决定要考虑哪种功能的？有您的客户已在使用此解决方案了吗？

Yannick: 我很高兴你问我这个问题，因为如果没有长期合作伙伴和客户福特的密切合作，我们不可能开发出这种尖端的解决方案。我们一起进行了详细的讨论和迭代，以充分理解问题，并提出了理想解决方案获取最准确数据的，同时确保软件足够简单，便于标准工程师使用。当然，该用于基准的结果也经过了福特公司的物理验证，以确保所需的预测置信度和最终减少所需物理原型的数量。您可以在这里阅读关于协作和成功的详细描述。

Mark: Yannick, 非常感谢你抽出时间，帮助我们了解这个独特的解决方案是如何帮助我们的汽车行业合作伙伴确保他们的汽车安全的，同时也帮助他们在这个不断变化的市场中转型的！