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汽车行业激光应用2——激光焊接

激光焊接替代电阻焊接是一种必然趋势!一般采用高功率激光器和机器人组合。激光焊接技术为车身如何实现轻量化和刚度提供了工艺保障.

其应用主要体现在汽车座椅、白车身、汽车排气管汽车安全气囊内胆不等厚板拼焊、齿轮、一般零部件焊接。目前普遍采用的焊缝搭接方式有以下几种,双层/多层重叠搭接,角焊缝,法兰对接焊缝。

整车激光组焊

激光组焊是将各种车身构件,先两两双件组焊,然后再多件组焊,从而形成白车身分总成,各分总成再总装成车身。可应用于大批量、小批量及新的样车生产。

在汽车制造中的一个重要应用是汽车车身框架的激光焊接,其中一个典型例子就是汽车车身顶盖与车身侧板的焊接。采用激光焊接后,顶盖和侧面车身的搭接边宽度减少,降低了钢板使用量,同时提高了车体的刚度。

商务车顶盖与侧围组焊常用激光填丝焊工艺,用较小的功率实现厚板焊接,可以达到装配的精度要求,提高焊缝成形质量,扩大激光焊的适用范围,控制焊缝区域的组织性能。

激光焊接

激光焊接接头:焊缝组织比较细小均匀,无气孔和裂纹等缺陷。心部是细小等轴晶区。热影响区是柱状晶区。

相对于激光焊接头,电阻点焊接头焊缝区组织较松散不均匀,晶粒的变形不均匀易产生过分的应力集中现象。热影响区晶粒也更粗大。

激光焊接

电阻点焊:最快每分钟20个点,焊接间距为25mm30mm,即最大焊接速度0.6m/min

激光焊:焊缝总长1627mm,焊接时间约为40s,即焊接速度可到达2.4m/min

在车门中间施加10.0kN的压力载荷

激光焊车门:中部的位移量为86.26mm

电阻焊车门:中部的位移量为114.86mm

双层/多层重叠搭接

目前采用最多的焊缝搭接形式,主要用于汽车ABC柱、车底、侧围、挡泥板等多个部位。这种拼接方式主要采用激光深熔焊,焊接精度要求低,形成的焊缝强度高设备价格低,操作简单。

钢板激光拼焊应用

钢板激光拼焊技术是将不同厚度、强度、材质钢板,剪裁成合适尺寸和形状的坯板,然后用激光焊接成能进行冲压的板材。例如用车身立柱、门内板、防撞杆等白车身零件为减轻车身重量,但又得保证车身强度。
激光焊接

门内板:在安装车门铰链子地方直接采用厚度大、强度高的板材焊接,省去传统的加强工艺。

与电阻点焊相比,远程激光焊接技术充分发挥了非接触式激光焊接带来的技术和经济优势,并将其与高速扫描振镜具有的优势相结合,大大缩短了焊接时间,提高了总生产效率,可有效用于日益增多的汽车覆盖件及零部件焊接,如汽车座椅、车身覆盖件等常用到该工艺。

激光切割

角焊缝

主要用于车门外框、车窗框、后行李箱盖等部位。这种拼接方式焊接部位位于上层板的截断面,焊接部位镀锌层,油和水的挥发气体有足够的排放空间,焊缝质量很大程度上得以改善。钎焊和熔焊均可采用。在铝制车身的焊接上,角焊缝的采用极大的降低了热裂的风险。

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