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激光焊接技術在汽車領域有哪些應用

发布日期:2019-05-28 17:53:02 來源:
激光焊接因具有高能量密度、深穿透、高精度、適應性強等優點而受到航空航天、機械、電子、汽車、造船和核能工程等領域的普遍重視。尤其在汽車生産中,無論是車身組裝還是汽車零部件的生産,激光焊接都得到了廣泛的應用

 

激光焊接應用技術。
 
  1、汽車車身激光焊接技術
 
  汽車車身是典型的薄板殼結構,由低合金高強度薄鋼板經沖壓、剪裁、整形制成覆蓋件,並經焊接裝配而成。車身裝配中焊點可達幾千個,傳統焊裝采用的是電阻點焊工藝。電阻點焊工藝是用兩個電極從兩個方向壓緊工件,在兩塊搭接件上加壓並通電,使接觸面間形成焊點而將工件焊在一起。爲滿足結合和外形要求,各焊點間要保持一定間隔。點焊時焊鉗在工件邊緣下進行焊接,凸緣寬度需要16mm;而激光焊爲單邊焊接,凸緣寬度只需5mm。把點焊改爲激光焊,僅此一項每輛車就可節約鋼材40kg。
 
  激光焊接形成的窄而深的焊縫容易使工件焊透。激光頭和待焊件之間無任何機械接觸,不存在加工機械應力。激光焊縫的拉伸強度和疲勞強度與母材相當,符合承載力要求,這樣可使構件材料減薄,車身重量減輕。同時,由于激光焊接采用計算機控制,所以具有較強的靈活性和機動性,可以對形狀特殊的門板、擋板、齒輪、儀表板等進行焊接。加上光纖傳輸系統和機械手,就可實現汽車裝配生産線的自動化。
 
  2、激光拼焊技術
  激光拼焊技術是激光焊接應用于汽車制造業最成功、效益最明顯的一項技術。汽車工業最初應用拼焊板時,主要是爲了解決軋機軋出的鋼板板寬不夠的問題,通過拼焊技術來滿足汽車工業對寬板的要求。隨著汽車工業的發展,拼焊板向著差厚板方向發展,即可將不同厚度的鋼板拼焊,這時才真正達到了汽車鋼板拼焊的目的。發明激光拼焊板技術的蒂森克虜伯公司于1985年在奧迪100的生産制造中首次應用了這一技術。激光拼焊技術是在進行車身制造時,根據車身不同部位的性能要求,選擇鋼材牌號、種類、等級和厚度不同的鋼板,通過激光裁剪和拼焊,將車身某一部位如側圍、底板、車門內門、支柱等(見圖1)拼焊起來再沖壓成形,目的是在保證車身強度的前提下,降低車身重量。這種技術具有一系列優越性:

 (1) 减少零件数量及大量冲压加工的设备和工序。拼焊可以一体成形,根据不同部位对强度的不同要求,将不同厚度的板料焊在一起,再一次冲压成形,同时可提高车身精度,减少大量冲压加工的设备、工序和模具。

 (2) 减轻构件重量。由于采用不同钢板拼接,对易腐蚀的部位可采用涂镀层钢板以提高使用寿命,对不承受载荷或载荷较小的部位可采用更薄的钢板,而对承受载荷的部位可采用高强度钢板,不再需要焊接加强筋,使车身结构大大简化,从而减少钢材消耗和生产成本,减轻车身重量,最终降低汽车能耗。

 

 (3) 提高构件结构质量和可靠性。由于采用连续的焊接代替不连续的点焊、铆接,车身刚度和紧固性、安全性得以很大提高。

 (4) 为生产宽体车提供可能。由于轧机限制,不可能生产太宽的钢板,而汽车对宽板的要求日趋紧迫。采用激光拼焊不失爲一種有效而經濟的工藝方法。激光拼焊使汽車造型更美觀、舒適。

 
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