火狐体育首页进入:轿车制作中激光焊接技能的有用运用

　　激光焊接技能具有焊接工艺功率高和柔性好的特色，在轿车制作进程中，可用于轿车车身的焊接和各类轿车零部件的焊接，下降轿车车身全体分量，进步车身安装精度，满意轿车制作轻量化和安全功能进步的需求，一起也能下降轿车制作中的安装本钱和冲压本钱，进步车身的一体化程度。因而，怎么活跃有用运用激光焊接技能，已成为其时轿车制作企业需求考虑的问题，下面将对激光焊接技能的运用进行详细评论。

　　激光焊接，其本质归于熔融焊接技能，以激光束为首要动力，经过必定的冲击力，完结焊件的焊接作业。其激光束的发生需求经过光学振荡器来完结，大功率的激光束作用于金属外表后，能够快速将金属汽化，当熔融金属液包裹汽化孔后，能够在应力反作用下和加热冷却的办法下，构成焊缝，终究完结对金属的焊接作业。需求留意的是，激光束在不同功率下有着不同的密度，对焊缝的深浅度也有影响，跟着激光束密度的进步，会加大熔深程度，焊缝更深。反之，则会下降熔深程度，熔深更浅。

　　激光焊接技能所具有的优势，在其时的轿车制作中发挥着重要作用。首要表现在以下几个方面：实践焊接遭到的热影响规模小，变形量也较低。焊接的质量和精度较高，能在确保质量的前提下确保漂亮度。详细焊接操作较为灵敏，功率高，能够满意企业需求。施工噪音小，且有着不俗的节能作用。适用于质地脆、强度高和熔点高的资料焊接。详细见表 1。

　　不过，激光焊接技能也有必定的缺陷，详细表现为：对焊接的方位要求高，需求重视焊接要求的规模。不适用于厚度大的资料。当焊接资料有着高导热性时，会影响焊接作用。能量转化功率低，一起焊道的凝固时间较快，必定程度上限制了焊接作用。

　　在激光焊接技能中，激光自熔焊接指两个或许多个焊接部分，在消融和冷却进程后凝集成一个全体，完结有用焊接。在激光自熔焊接中不需求增加焊剂就能够完结焊接，能节约焊接本钱。详细操作中，在激光束的作用下，使焊接部分的外表温度在短时间内到达沸点，金属汽化会生成一个孔洞，如图1所示，在金属蒸汽的反冲压力跟液态金属的外表张力、重力到达平衡状况后，孔洞则不再加深，在深度安稳的小孔闭合后，就完结了激光深熔焊接。现在，在轿车制作中，激光自熔焊接的运用面较为广泛，常常用在车身的拼焊、组焊和零部件的焊接中。现在，群众品牌旗下的迈腾、途观和速腾产品中，在侧围焊接中选用自熔焊接办法。在标志和雪铁龙的部分车型中，车门的焊接也是选用激光自熔焊接的办法。别的，依照焊缝的类型分类，一般有单条直线焊缝、复数和非直线焊缝等多种类型，因为单条焊接缝的出产工艺简略，现在已被广泛运用。

　　德国群众最早于1985年将激光拼焊用于Audi车型底盘的焊接，日本丰田于1986年选用添丝激光焊的办法用于车身旁边面结构的焊接。北美大批量运用激光拼焊技能是在1993年，其时美国为了进步美国轿车同日本轿车的竞争力而提出了2mm工程。到现在为止，国际上简直一切的出名轿车制作商都许多选用了激光拼焊技能，所触及的轿车结构件包含车身侧结构、车门内板、挡风玻璃窗框、轮罩板、底板、中心支柱等。

　　美国也是最早将高功率激光器引进轿车工业的，在美国轿车工业中心底特律区域有几十家激光加工站，用于轿车金属件的切开和齿轮的焊接，使轿车的改型从5 年缩短到2 年。美国通用轿车公司现已选用二十多条激光加工出产线，美国福特轿车公司选用Nd:YAG 激光器结合工业机器人焊接轿车车体，极大地下降了制作本钱，2000 年美国三大轿车公司现已有50%的电阻点焊出产线被激光焊出产线所替代。在日本，激光焊接在出产线上成功的运用为国际所注目，如在轿车车体制作中选用将薄钢板施行激光焊接后冲压成型的新办法，现在已为国际上大多数轿车厂家所效法。国际上许多出名轿车公司都建有专门的激光焊接专用出产线：Thyssen 钢铁公司的轿车底板拼焊出产线，群众轿车厂的齿轮激光加工出产线 个厂房安装了激光加工设备。

　　在激光焊接技能中，激光填丝焊接的原理是在焊缝中增加特定的焊接资料，经过激光束消融填充的焊接资料，然后构成焊接接头。激光填丝焊接与传统的非填丝焊接办法比较，有着显着的优势，既能够扩展激光焊接的运用规模，也能在较小的功率下完结对厚板的焊接，并且有着较高的焊接作用。需求留意的是，在激光填丝焊接的运用中，不只要对焊丝进行消融，也要对母材进行消融，然后在母材上出产小孔使焊丝和母材进行充分相融，生成新的混合熔池。混合熔池和焊丝、母材有着显着的差异，能够改进母材自身存在的一些功能缺陷，在运用成分合理的焊丝作为填充资料后，确保焊缝具有较高的耐磨性和耐腐蚀性。

　　在激光焊接中，激光电弧复合焊接的原理是将激光热源和电弧进行结合，在一个熔池上一起作用，然后完结焊接。焊接原理如图 2所示，该焊接办法有着变形小、速度快和适应能力高的特色。

　　在德国奥迪公司系列轿车的出产中，激光电弧复合焊接工艺被运用到最要害的全铝车身的焊接中。该轿车车身是第二代奢华奥迪A8系列的车身，在规划上寻求冲击安全性和抗歪曲变形。激光电弧复合焊接的焊缝契合一切的要求，表现出强耐性、高强度和大熔深的特色。为了满意客户对这款车的高期望值，每一个细节都要精雕细镂，确保轿车的制作质量。激光混合焊接的窄焊缝能够满意对外观要求较高的工件，那么车身结构顶部的边角处就不必再用塑料条带填塞。在轻型轿车制作范畴，一切上面说到的要求以及一些特别的条件都必须得到满意，而全铝车身的制作进程对这些要求更为严厉。

　　在激光焊接技能中，激光长途焊接能够在高速扫描振镜头的协助下进行远距离加工，对零件进行不同功率激光束的焊接。因其特有的技能优势，现在被许多运用于奔驰的全景天窗和群众、奥迪的侧围焊接中。在其时运用激光长途焊接于轿车制作中时，有着以下几方面优势：

　　激光长途焊接对资料和设备方面的需求较高。在部件厚度较大时，无法下降焊缝深度，在焊缝处的剪切强度较低。

　　在激光焊接技能中，激光钎焊技能有着造型漂亮和密封性强、焊缝强度高的长处。详细原理是将激光束经过聚集打在焊丝外表，在消融焊丝后添补于焊接的部位，以钎焊层完结焊接。此办法尽管与熔焊相似，但在实践操作中母材是不被熔化的。因而，需求钎料熔点低于母材，经过液态钎料完结有用的焊接。其原理如图 3所示。现在激光钎焊被用于群众、海马、奇瑞和奥迪的行李箱盖焊接，一起在凯迪拉克、保时捷、福特和群众等品牌中的顶盖和侧围衔接上，也经常运用激光钎焊。在运用该技能时，需求留意焊接进程会遭到许多要素的影响，尤其是工艺参数的影响。例如，焊接速度、激光功率和光斑直径等方面，需求结合实践的焊接，对以上工艺参数进行调整和规划，以确保激光钎焊的有用性。

　　激光钎焊的设备一般需求将钎焊加工镜头集成于机器手臂。激光束聚集于板材的衔接处，熔化焊丝（如铜硅焊丝）然后将部件衔接起来。这种加工办法的成功之处在于它到达的衔接强度接近于焊接强度，并且它的焊缝很漂亮。激光钎焊发生的焊缝以其高密封性、滑润洁净出名。因而，钎焊后的产品简直不需求返工。例如，车身在清洁后能够直接上漆。

　　Laserline二极管激光器在激光钎焊范畴上的实用性在国际规模内得到了高度评价。超越800台LDF二极管激光器在国际各地轿车车身安装运用上成功投入长期运用。优质的激光钎焊不只焊接强度高、热影响小，还对焊缝衔接的漂亮性有很高的要求。半导体激光器的一个首要的加工优势在于它发生的熔池很安稳。别的，Laserline研制的三光斑模块在钎焊运用上展示了更大的优势：即便对较难钎焊的热镀锌钢板进行焊接时，这项科技能够完结在不下降焊接速度的情况下确保高质量的焊缝衔接。

　　在轿车车身的出产中，激光钎焊早已成为干流加工办法。但是，越来越多的车身运用镀锌钢板资料，这引起了一些问题：钎焊加工时发生的颗粒飞溅增多；焊丝衔接处发生波纹，因而必需要下降加工速度以防止发生这些问题。Laserline对此研讨出了突破性的解决方案：运用多光斑模块，即坐落侧边的光斑在主光斑的前方，能够先将焊缝周围的镀锌层去除，然后使得不必下降钎焊速度也能保证钎焊进程平稳。此工艺在业界深受好评。

　　传统的电镀锌二极管激光器钎焊运用单光斑技能。激光源集成于钎焊机器人。因为二极管激光器发生的熔池安稳，以银或黄铜为基材的激光熔覆得以完结。焊缝漂亮，质量高。群众途安曾经在德国沃尔夫斯堡将一台4 kW的YAG 激光器与一台6kW的二极管激光器进行钎焊的试验比照。LDF 二极管激光器的运转安稳性在批量出产中得到了证明。

　　针对轿车制作职业，不同的激光焊接技能有着不同的利用价值。轿车的不同部位挑选合理的焊接办法，有利于进步轿车制作的全体质量，并且在焊接本钱、焊接功率上也满意轿车企业的需求。为此，本文经过对激光焊接技能的原理和优缺陷进行剖析，探论了激光自熔焊接、激光填丝焊接、激光电弧复合焊接、激光长途焊接和激光钎焊在轿车制作中的运用作用，为轿车制作供给焊接方面的经历，进步轿车企业的焊接水平，促进轿车制作职业的健康持续发展。