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1、從2 0世紀8 0年代德國大眾汽車制造廠率先采用激光焊接白車身以來，激光作為一種優(yōu)異的材料加工熱源在汽車白車身焊接中應用越來越廣泛。單就 白車身中采用激光焊接最普遍的車頂，側圍和后蓋上來說，在一些歐美系汽車制造廠已經成為一種標準化的加工工藝。例如奧迪汽車的車頂與后行李箱 蓋焊接已經完全放棄點焊，在車頂和后行李箱蓋的設計上也完全放棄了針對點焊的大法蘭和用于密封條的凹槽設計，進而采用法蘭邊更短，材料單一的 法蘭對接設計，在提高車身強度的同時滿足了對車身輕量化和減少工藝步驟提高生產效率的要求。歐美汽車制造廠對激光焊接技術的成熟使用，已經使 激光的白車身焊接不再是一種高端的焊接技術。在激光白車身焊接技
2、術隨著大眾、奧迪等德系車剛剛進入我國汽車制造領域時，由于德系車廠當時對激 光焊接的技術壟斷，經過激光焊接的高強度車身一度成為他們在市場中宣傳的亮點。近十年來我國的眾多汽車制造廠也紛紛開始應用激光進行白車身的 焊接，在亞洲已經走在日韓車系的前面。在對國外技術實行引進-模仿-國產化的道路上，我國汽車制造廠不斷突破重重技術難題，在歐美車系對激光 成熟應用的基礎上，積累了自己的經驗和成果。如江淮汽車的大尺寸、長行程的薄板結構件的焊接，就是在德系車激光站的基礎上進行了適合自己工藝 特點的改裝后投產運行的。在我國汽車制造廠在激光技術的引進-模仿-國產化道路中，廣州阿比泰克焊接技術有限公司作為Scanson
3、ic激光 產品在中國的銷售和服務總負責，在中德之間架起了一道技術交流的橋梁，多年以來不斷將德系車在白車身焊接方面的經驗和理念引進回國，并與我國 本土汽車制造廠進行交流，從很多激光項目的調研階段起就提供技術支持與項目可行性探討，以公司在德國的強大工程師團隊和1 6年的激光白車身焊 接經驗為基礎，在很大程度上為國產汽車制造廠縮短了激光項目的前期調研時間，減少了研發(fā)經費，降低了使用風險。本文將向讀者介紹激光在白車身 焊接的使用發(fā)展歷程中，在焊接過程中通過對激光光束的即時控制提高焊接精度而確保焊接質量，進而最大化的利用了激光焊接的優(yōu)點做詳細介紹。并 對目前德系車制造廠在以提高生產節(jié)拍和車身輕量化的要求
4、前提下，對激光在白車身焊接中提出的新的要求和設想，以及未來發(fā)展趨勢和所取得的研究 成果做了一定闡述。希望對讀者和我國本土汽車制造廠在認識國外激光焊接技術和未來發(fā)展方向上有一定幫助，也歡迎大家與我們之間相互學習進行更 多的技術交流，為提高我們自主品牌汽車在市場上的競爭力出一份力。激光焊接白車身薄板最顯著的優(yōu)點是能量集中，焊接速度快。但在高速的焊接過 程中，如何確保焊接質量一直是所有汽車制造廠關注的焦點。不同焊縫搭接形式可采用的焊接工藝不同，焊接強度也有所不同，要分析如何在白車身焊 接中得到滿足各汽車制造廠所規(guī)定的焊縫強度，在此我們先總結一下目前汽車白車身焊接所采用的幾種主要焊縫搭接形式和用于這些
5、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，可以焊接高熔點材料，焊縫寬度小，直線性好，焊縫技術強度相對較高 等優(yōu)點。缺點是焊縫易腐蝕，焊接中熔孔穩(wěn)定性要求高，焊接參數調節(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 是，激光能量底，熱影響和車身變形小，可焊接復雜的幾何形狀，鍍鋅層燒損少，焊縫不宜腐蝕，焊接參數調節(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，焊后僅需簡單處理甚至無需處理。在無焊接缺陷的前提下對比溶焊所得到的焊縫強度略低，激光釬焊對焊絲和光斑以 及焊點三處的相對位置精度要求高。白車身目前普遍
6、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，法蘭對接焊縫。不同的車身部位 目前采用的搭接方式不同，主要是出于對母材材質，焊縫強度，外觀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A，B，C柱、車底、側圍、擋泥板等多個部位。這種拼接方式主要采用激光深熔焊，焊接精度要求低，形成的焊縫強度高，設備價格低 ，操作簡單。但在焊接鍍鋅板以及表面帶有油和水的材質時，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
7、，空隙過大焊縫易形成塌陷， 這就對打錨設備精度提出很高要求，并增加生產工序，降低生產效率。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。角焊縫主要用于車門外框、車窗框、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斷面，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。但激光光斑需要準確作用于焊接點，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，Scansonic的接觸式焊縫跟蹤系統(tǒng)(ALO：AdapterLaserOptik)通過 其所有的專利技術，已經解決了光
8、斑和焊絲相對于焊縫焊點的定位問題，目前車場中大多采用的接觸式焊縫跟蹤系統(tǒng)都是此項專利技術。其使用率在9 0 %以上。角焊縫相對于雙層/多層搭接的另一個優(yōu)點是法蘭邊較短，在當前車身輕量化的趨勢中越來越多的被采用。在鋁制車身的焊接上，角焊縫的 采用極大的降低了熱裂的風險。當采用疊加方式的焊縫時，板材被溶化的部位位于未溶化的板材之間，在溶化部位冷卻過程中會在熱脹冷縮的作用下向 未溶化部位冷縮凝固，進而形成熱裂。而采用角焊縫進行焊接時，冷凝過程更多是像雙層板材的一側移動，使熱裂風險大大降低，但如何更有效的避免 熱裂現象，在本文后半段的德系車的激光焊接未來發(fā)展趨勢中做進一步闡述。 轉載請注明文章出處，謝謝。超聲波焊接機 ty7 2 htvv
激光白車身焊接中的技術革新
