簡單分析激光焊接技術在一汽-大眾白車身焊接中的應用

技術在一汽－大眾各種車型白車身焊接上的應用，不僅提高了車身防腐性能，而且使車身強度提高30％，極大地提高了生產(chǎn)效率，確保車身制造精度高，又保證了汽車車體的美觀，同時減輕了車身質(zhì)量。重點論述了激光焊接的基本原理和各種焊接方式的特點及焊接接頭形式，激光熔焊及激光釬焊特點，激光焊系統(tǒng)基本組成結構和焊接參數(shù)規(guī)范的選擇。分析了激光焊缺陷的種類及影響激光釬焊質(zhì)量的因素，介紹一汽－大眾激光焊質(zhì)量檢測的手段和方法及評價標準、激光焊的安全防護措施及其發(fā)展趨勢。

至從1960年美國人發(fā)明第一臺紅寶石激光器以來，在近幾十年的時間里，激光應用技術得到了飛速的發(fā)展。德國大眾汽車制造廠早在20世紀80年代就率先采用激光焊接白車身頂蓋與側圍、側圍、車門等鈑金焊接。激光作為一種優(yōu)異的材料加工熱源得到了越來越廣泛的應用，其范圍也日益廣泛。從電子工業(yè)到機械制造領域，激光加工技術變得越來越成熟。

在汽車制造領域，激光加工技術得到了廣泛的應用和發(fā)展。其中激光熔焊、激光釬焊技術正是在車身制造的推動下開發(fā)出來的一項新的連接技術。德國大眾汽車公司成功的將激光焊技術應用到了汽車白車身焊接上。一汽－大眾汽車有限公司在新一代的產(chǎn)品(BORA A4、Golf A4、Golf A6、Caddy、Sagitar、Maogtan、Magotan CC、Audi A6、Audi A6L、Audi A4、Audi Q5 等)中引進了這一激光焊接新技術，不僅提高了車身防腐性能，而且使車身強度提高30％，極大提高了生產(chǎn)效率，確保車身制造高精度，又保證了汽車車體的美觀，同時減輕了車身質(zhì)量，為汽車行業(yè)生產(chǎn)輕量化汽車作出了突出貢獻。

1、應用

1.1 激光焊接技術的經(jīng)濟效益

1.1.1 激光焊接加速了采用沖壓零件代替鍛造零件的進程

激光可以焊接不同厚度和不同表面涂鍍層的金屬板，再經(jīng)過沖壓，能達到變形的最合理的金屬組合，省去了二次加工。

1.1.2 降低了廢品率

激光束改進了產(chǎn)品設計投產(chǎn)周期，減少搭接寬度和加強部件的數(shù)量，并簡化車身結構件，減輕了車身質(zhì)量。

1.1.3 提高汽車品質(zhì)

采用激光焊接工藝可以顯著改善車身的抗沖擊性、抗疲勞性、防腐性能、白車身強度以及安全性能。

1.1.4 提高汽車生產(chǎn)商的效益

采用激光拼焊板可以大大提高汽車設計的靈活性，且大大降低了模具數(shù)量，增加了材料利用率，并一次沖壓成型。

1.2激光在汽車生產(chǎn)中的主要應用形式

1.2.1 飛行焊接

       包括疊板焊接、梯角焊接、雙焦點焊接。激光束照射在材料上，將其加熱至融熔，使對接在一起的組件接合在一起。激光焊接，使用比切割金屬時功率小的激光束，使材料熔化而有少量汽化，在冷卻后成為一塊連續(xù)的固體結構。飛行焊接適用范圍如圖1 所示。

        1.2.2 激光釬焊

包括卷邊焊接、等高梯角焊接、不等高梯角焊接、冷絲焊接、熱絲焊接。單獨使用激光或聯(lián)合其他熱源，用于熔化填充物，使填充物滴落在母材表面，將母材緊密連接在一起。激光釬焊適用范圍如圖2所示。

1.2.3 混和焊接

激光＋MIG；激光＋MAG 等。

1.2.4 激光切割

用于板材切割等。

1.2.5 激光打標

用于刻字、銘牌標記等。PQ35 平臺不同形式的激光焊接工藝如圖3 所示。

1.3一汽－大眾激光設備在焊裝生產(chǎn)中應用概況

新型二極管及高能碟式激光焊機的最大優(yōu)點是：

(1)功率反饋與控制系統(tǒng)穩(wěn)定，輸出功率大，碟式激光器的光電轉換效率大于30％，穩(wěn)定性好，可以根據(jù)用戶使用要求自由組合進行拓展；

(2)可以降低設備投資20％～30％；

(3)減少運行費用，能源消耗進一步降低；

(4)激光焊機壽命延長；

(5)采用飛行焊接設備，協(xié)同作業(yè)效果好，動態(tài)效果、靈活型等，可使焊接范圍更廣范；

(6)焊接參數(shù)調(diào)整更方便，工藝過程時間縮短，焊接速度提高；

(7)光路互換保證生產(chǎn)，所有激光器TLN 聯(lián)網(wǎng)，便于監(jiān)控；

(8)設備維修更簡捷，碟式激光器免維護。激光焊接材料也由一般低碳鋼發(fā)展到了今天的焊接鍍鋅板、鋁板等材料，激光焊接速度也達到了每分鐘幾十米，激光焊接技術日益成熟，并大量應用到生產(chǎn)線上，在汽車生產(chǎn)線上如汽車結構件(包括白車身的車門、側圍、后蓋、頂蓋等)的高速拼焊，并已取得了巨大的經(jīng)濟效益和社會效益。