激光焊接技術在汽車制造中的應用

【摘 要】激光焊接技術在汽車制造中的應用越來越廣泛，而且隨著人們生活水平的提高，人們對汽車質量的要求越來越高，激光焊接技術的特點，已經成為汽車制造的標準加工工藝。

【關鍵詞】激光焊接；汽車制造；應用

激光焊接技術在汽車制造中的應用已經得到普遍的采用的工藝，經過80多年的發展，已經逐步發展成一種應用于各個行業的技術，在汽車制造中的應用更是推動激光焊接技術向工業化發展。

一、激光焊接技術的簡介

（1）激光焊接技術的原理。激光焊接是一種高速、變形極小、非接觸的焊接方式，適合大量且連續的在線加工。激光焊接技術的主要原理是利用激光產生波長單一的光束，選用化學能或者電能將液態、固態或者氣態介質，通過光學震蕩器產生，這些光束的可傳播距離較長，波長差異小，被集中率非常高，形成高功率的激光束，作用于金屬表面，能夠快速達到沸點，將金屬汽化。當金屬蒸汽以一定的速度離開金屬熔池的表面時產生的應力反作用，是熔化的金屬向下凹陷，出現一個小凹坑。進行繼續加熱，此時會形成一個非常細且長的小孔。隨著激光束的移動，小孔前方熔化的金屬會繞過小孔流向后方，冷卻凝固后形成焊縫。激光功率的密度決定著焊縫的深淺，激光功率密度較高時，熔深較大，焊縫深寬也就較大；激光功率的密度較低時，熔深較淺，焊縫的深寬也就較小。（2）激光焊接技術的分類。在汽車制造業中主要應用兩類激光焊接機是CO2激光焊機和YAG激光焊機，相應的激光焊接技術可以分為激光焊接、激光拼焊和激光復合焊接技術。（3）激光焊接技術的特點。一是能夠給有效的節約材料，加工的速度較快，可以減輕工作人員工作強度；二是激光焊接不直接接觸零件，工作產生噪音低，環保性強；三是有工作中帶來的熱量影響范圍小，造成產品零件熱變形非常小；四是焊縫焊接質量較高，外觀較為美觀；五是激光焊接技術的實施設備功能多，多成套或者成系列，操作方便靈活，提高工作效率；六是焊接精度高，在激光焊接機中配備計算機數控系統，能夠進行二維立體加工或者三維立體加工；七是對于質地堅硬、易脆裂、熔點極高和極薄的材料，具有特別的功效。

二、激光焊接技術在汽車制造中的應用

汽車制造成規模化發展已經成為一個重要趨勢，在汽車制造中，焊接工藝是一項重要工藝，也是整車流程中重要的銜接環節，激光焊接技術的廣泛應用，使焊接環節的工作效率大大提高，從而達到汽車制造過程優化效率的目的。目前在汽車制造中應用最為廣泛的焊接方式有激光拼焊、激光焊接和激光焊接技術。拼焊技術是汽車制造中的一個重要環節，普遍應用于汽車制造，在車身制造上的應用更為突出。激光拼焊幫我們解決了傳統車身制造方式的缺點，傳統方式是將各分部件先進行沖壓成型，之后再進行焊接，焊接的效果總是不盡如人意，融合處處理不是很完美，甚至融合不是很好。激光拼焊過程中，在車身制造時順序和傳統方式正好相反，先進行焊接，再進行沖壓成型。激光拼焊使用零件數量少，可以節約成本，并且能夠進行不同材質、不同部位的鋼板焊接，焊接精準度較高，這項技術在世界汽車制造業廣泛應用，在奇瑞、一汽等國內汽車公司都已近開始使用激光拼焊技術，并且是最先進的汽車車身焊接技術。激光焊接技術在汽車制造中的應用是從變速器的齒輪焊接開始的，這要求焊接不但要凈度高，還要質量高，才可以滿足變速器齒輪對運轉速度和重量的高要求。激光焊接技術具有高精度、高凈度的特點，可以減輕齒輪負擔。這種焊接技術的興起在20世紀80年代，克萊斯勒公司、通用公司、福特公司等最先將激光焊接技術應用到汽車制造中，而激光焊接技術帶來的高效率、高質量、低成本，成為美國汽車制造技術在世界領先地位的保障。隨著新型鎂、鋁等材料在汽車制造中的應用，對于焊接技術的要求也越來越高，激光焊接技術不但可以減少鎂、鋁化合物的產生，延長使用壽命，滿足功能要求，同時也兼顧了美觀。將激光焊接和電弧焊接綜合在一起，便是激光復合焊接技術，也可以看作是激光焊接技術的改進技術，不但提高了激光焊接技術的穩定性，焊接速度高，而且焊接的工作效率和質量都得到很大程度上的提高。

隨著我國改革開放的不斷深入，人們生活水平不斷提高，對汽車的需求也逐漸提高，而且對汽車的質量、外觀等方面的要求也越來越高，為了滿足這種社會需求，要求我國汽車制造企業要根據實際情況，引進先進的加工工藝，提高汽車制造中的工作效率和產品質量，同時降低成本，保證企業穩定、持續發展。因此，在汽車制造中廣泛應用激光焊接技術等先進工藝，已經成為國內汽車業內人士的關注。在“九五”期間，激光焊接技術已經被列入機械行業十大技術之一。在未來的發展中，激光焊接技術的產業化、規模化仍是我們努力的方向。

參考文獻

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