從2 0世紀(jì)8 0年代德國(guó)大眾汽車(chē)制造廠(chǎng)率先采用激光焊接白車(chē)身以來(lái)，激光作為一種優(yōu)異的材料加工熱源在汽車(chē)白車(chē)身焊接中應(yīng)用越來(lái)越廣泛。單就 白車(chē)身中采用激光焊接最普遍的車(chē)頂，側(cè)圍和后蓋上來(lái)說(shuō)，在一些歐美系汽車(chē)制造廠(chǎng)已經(jīng)成為一種標(biāo)準(zhǔn)化的加工工藝。例如奧迪汽車(chē)的車(chē)頂與后行李箱 蓋焊接已經(jīng)完全放棄點(diǎn)焊，在車(chē)頂和后行李箱蓋的設(shè)計(jì)上也完全放棄了針對(duì)點(diǎn)焊的大法蘭和用于密封條的凹槽設(shè)計(jì)，進(jìn)而采用法蘭邊更短，材料單一的 法蘭對(duì)接設(shè)計(jì)，在提高車(chē)身強(qiáng)度的同時(shí)滿(mǎn)足了對(duì)車(chē)身輕量化和減少工藝步驟提高生產(chǎn)效率的要求。歐美汽車(chē)制造廠(chǎng)對(duì)激光焊接技術(shù)的成熟使用，已經(jīng)使 激光的白車(chē)身焊接不再是一種高端的焊接技術(shù)。在激光白車(chē)身焊接技術(shù)隨著大眾、奧迪等德系車(chē)剛剛進(jìn)入我國(guó)汽車(chē)制造領(lǐng)域時(shí)，由于德系車(chē)廠(chǎng)當(dāng)時(shí)對(duì)激 光焊接的技術(shù)壟斷，經(jīng)過(guò)激光焊接的高強(qiáng)度車(chē)身一度成為他們?cè)谑袌?chǎng)中宣傳的亮點(diǎn)。近十年來(lái)我國(guó)的眾多汽車(chē)制造廠(chǎng)也紛紛開(kāi)始應(yīng)用激光進(jìn)行白車(chē)身的 焊接，在亞洲已經(jīng)走在日韓車(chē)系的前面。在對(duì)國(guó)外技術(shù)實(shí)行引進(jìn)-模仿-國(guó)產(chǎn)化的道路上，我國(guó)汽車(chē)制造廠(chǎng)不斷突破重重技術(shù)難題，在歐美車(chē)系對(duì)激光 成熟應(yīng)用的基礎(chǔ)上，積累了自己的經(jīng)驗(yàn)和成果。如江淮汽車(chē)的大尺寸、長(zhǎng)行程的薄板結(jié)構(gòu)件的焊接，就是在德系車(chē)激光站的基礎(chǔ)上進(jìn)行了適合自己工藝 特點(diǎn)的改裝后投產(chǎn)運(yùn)行的。在我國(guó)汽車(chē)制造廠(chǎng)在激光技術(shù)的引進(jìn)-模仿-國(guó)產(chǎn)化道路中，廣州阿比泰克焊接技術(shù)有限公司作為Scansonic激光 產(chǎn)品在中國(guó)的銷(xiāo)售和服務(wù)總負(fù)責(zé)，在中德之間架起了一道技術(shù)交流的橋梁，多年以來(lái)不斷將德系車(chē)在白車(chē)身焊接方面的經(jīng)驗(yàn)和理念引進(jìn)回國(guó)，并與我國(guó) 本土汽車(chē)制造廠(chǎng)進(jìn)行交流，從很多激光項(xiàng)目的調(diào)研階段起就提供技術(shù)支持與項(xiàng)目可行性探討，以公司在德國(guó)的強(qiáng)大工程師團(tuán)隊(duì)和1 6年的激光白車(chē)身焊 接經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)，在很大程度上為國(guó)產(chǎn)汽車(chē)制造廠(chǎng)縮短了激光項(xiàng)目的前期調(diào)研時(shí)間，減少了研發(fā)經(jīng)費(fèi)，降低了使用風(fēng)險(xiǎn)。本文將向讀者介紹激光在白車(chē)身 焊接的使用發(fā)展歷程中，在焊接過(guò)程中通過(guò)對(duì)激光光束的即時(shí)控制提高焊接精度而確保焊接質(zhì)量，進(jìn)而最大化的利用了激光焊接的優(yōu)點(diǎn)做詳細(xì)介紹。并 對(duì)目前德系車(chē)制造廠(chǎng)在以提高生產(chǎn)節(jié)拍和車(chē)身輕量化的要求前提下，對(duì)激光在白車(chē)身焊接中提出的新的要求和設(shè)想，以及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)和所取得的研究 成果做了一定闡述。希望對(duì)讀者和我國(guó)本土汽車(chē)制造廠(chǎng)在認(rèn)識(shí)國(guó)外激光焊接技術(shù)和未來(lái)發(fā)展方向上有一定幫助，也歡迎大家與我們之間相互學(xué)習(xí)進(jìn)行更 多的技術(shù)交流，為提高我們自主品牌汽車(chē)在市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力出一份力。激光焊接白車(chē)身薄板最顯著的優(yōu)點(diǎn)是能量集中，焊接速度快。但在高速的焊接過(guò) 程中，如何確保焊接質(zhì)量一直是所有汽車(chē)制造廠(chǎng)關(guān)注的焦點(diǎn)。不同焊縫搭接形式可采用的焊接工藝不同，焊接強(qiáng)度也有所不同，要分析如何在白車(chē)身焊 接中得到滿(mǎn)足各汽車(chē)制造廠(chǎng)所規(guī)定的焊縫強(qiáng)度，在此我們先總結(jié)一下目前汽車(chē)白車(chē)身焊接所采用的幾種主要焊縫搭接形式和用于這些搭接形式的焊接工 藝。焊接工藝上分為激光溶焊和激光釬焊激光溶焊具有功率密度高，加熱集中，可以焊接高熔點(diǎn)材料，焊縫寬度小，直線(xiàn)性好，焊縫技術(shù)強(qiáng)度相對(duì)較高 等優(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn)是焊縫易腐蝕，焊接中熔孔穩(wěn)定性要求高，焊接參數(shù)調(diào)節(jié)范圍小，焊縫缺陷率很高，焊縫表面不平整，需后續(xù)打磨工序。激光釬焊的優(yōu)點(diǎn) 是，激光能量底，熱影響和車(chē)身變形小，可焊接復(fù)雜的幾何形狀，鍍鋅層燒損少，焊縫不宜腐蝕，焊接參數(shù)調(diào)節(jié)范圍大，焊接飛濺少，焊接狀態(tài)穩(wěn)定， 焊縫缺陷率極低，焊縫成形美觀(guān)，焊后僅需簡(jiǎn)單處理甚至無(wú)需處理。在無(wú)焊接缺陷的前提下對(duì)比溶焊所得到的焊縫強(qiáng)度略低，激光釬焊對(duì)焊絲和光斑以 及焊點(diǎn)三處的相對(duì)位置精度要求高。白車(chē)身目前普遍采用的焊縫搭接方式有以下幾種，雙層/多層重疊搭接，角焊縫，法蘭對(duì)接焊縫。不同的車(chē)身部位 目前采用的搭接方式不同，主要是出于對(duì)母材材質(zhì)，焊縫強(qiáng)度，外觀(guān)以及焊接成本等因素的考慮。雙層/多層重疊搭接目前采用最多的焊縫搭接形式， 主要用于汽車(chē)A，B，C柱、車(chē)底、側(cè)圍、擋泥板等多個(gè)部位。這種拼接方式主要采用激光深熔焊，焊接精度要求低，形成的焊縫強(qiáng)度高，設(shè)備價(jià)格低 ，操作簡(jiǎn)單。但在焊接鍍鋅板以及表面帶有油和水的材質(zhì)時(shí)，由于鍍鋅層和水油氣的揮發(fā)極易形成氣孔甚至透洞等焊接缺陷。在焊接前大多需要對(duì)板材 打錨，使板材間形成空隙，易于排出揮發(fā)氣體。板材間空隙距離須確保在0 .2 0 .3毫米之間，空隙太小排氣效果差，空隙過(guò)大焊縫易形成塌陷， 這就對(duì)打錨設(shè)備精度提出很高要求，并增加生產(chǎn)工序，降低生產(chǎn)效率。為了提高焊接速度，目前市面上有多種飛行激光焊頭，其所焊接的焊縫拼接多是 雙層疊加。角焊縫主要用于車(chē)門(mén)外框、車(chē)窗框、后行李箱蓋等部位。這種拼接方式焊接部位位于上層板的截?cái)嗝?，焊接部位鍍鋅層，油和水的揮發(fā)氣體 有足夠的排放空間，焊縫質(zhì)量很大程度上得以改善。釬焊和熔焊均可采用。但激光光斑需要準(zhǔn)確作用于焊接點(diǎn)，定位難度極高，所以在起始的激光焊接 中，采用這種拼接方式不多。自2 0 0 0年以來(lái)，Scansonic的接觸式焊縫跟蹤系統(tǒng)(ALO：AdapterLaserOptik)通過(guò) 其所有的專(zhuān)利技術(shù)，已經(jīng)解決了光斑和焊絲相對(duì)于焊縫焊點(diǎn)的定位問(wèn)題，目前車(chē)場(chǎng)中大多采用的接觸式焊縫跟蹤系統(tǒng)都是此項(xiàng)專(zhuān)利技術(shù)。其使用率在9 0 %以上。角焊縫相對(duì)于雙層/多層搭接的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是法蘭邊較短，在當(dāng)前車(chē)身輕量化的趨勢(shì)中越來(lái)越多的被采用。在鋁制車(chē)身的焊接上，角焊縫的 采用極大的降低了熱裂的風(fēng)險(xiǎn)。當(dāng)采用疊加方式的焊縫時(shí)，板材被溶化的部位位于未溶化的板材之間，在溶化部位冷卻過(guò)程中會(huì)在熱脹冷縮的作用下向 未溶化部位冷縮凝固，進(jìn)而形成熱裂。而采用角焊縫進(jìn)行焊接時(shí)，冷凝過(guò)程更多是像雙層板材的一側(cè)移動(dòng)，使熱裂風(fēng)險(xiǎn)大大降低，但如何更有效的避免 熱裂現(xiàn)象，在本文后半段的德系車(chē)的激光焊接未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)中做進(jìn)一步闡述。 轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明文章出處，謝謝。超聲波焊接機(jī) ty7 2 htvv