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激光焊接在汽车制造领域的应用

作者:奔腾激光(温州)有限公司 浏览: 发表时间:2020-11-26 14:53:47

汽车制造过程中,激光技术主要用于车身不等厚板的拼焊、车身焊接和汽车零部件焊接。激光焊接运用于汽车,可以降低车身重量并达到省油的目的;提高车身的装配精度,使车身的刚度提升从而提高了车身的安全性;降低汽车车身制造过程中的冲压和装配成本,减少车身零件的数目并提高车身一体化程度。


激光焊接在汽车制造领域的应用


激光自熔焊

激光自熔焊,即焊接的两部分或多个部分自身熔化并最终冷却凝聚成一体,该焊接方式不需要添加辅助的焊剂或填料,完全利用工件自身材料熔接在一起。

激光自熔焊在汽车车身制造中主要分为两大部分:车身组焊和拼焊。


车身组焊

组焊主要有顶盖和侧围的连接、侧围组焊以及车门焊接,但随着技术的发展,激光组焊越来越广泛的应用于这一部位的焊接,目前只有沃尔沃仍在坚持使用激光自熔焊;侧围方面福特SUV和轿车分别有一款使用激光自熔焊,大众的很多车型也在使用。



汽车激光拼焊

拼焊板(Tailor-welded blank, TWB)是由不同强度、不同厚度或不同涂层的钢材焊接而成,由于激光焊接高效、焊缝成型好等优势,目前的汽车拼焊板都采用激光焊接而成。

与普通钢板相比,拼焊板的优点主要有以下三个方面:

1.减轻车身重量—应用焊接的方法优化板料的厚度来减少重量;

2.提高车身服役和碰撞性能—主要包括安全、驾驶性能、疲劳和耐蚀性能和车身刚性等;

3.降低成本—主要从减少材料、减少加工程序和减少模具数量考虑。

采用激光拼焊板应用于车身制造,可以减少零件、模具及焊接工装数量,降低车身自重和成本,并提高产品的市场竞争力。图3中为拼焊板在汽车白车身中的主要应用,主要应用在覆盖件居多,也有些使用在结构件上。


拼焊板焊缝形式

汽车拼焊板按焊缝类型分类可以分为三类:

1.单条直线焊缝;

2.复数直线焊缝;

3.非直线焊缝。

其中以单条直线焊缝类型应用最多,生产工艺也相对简单。非直线焊缝最复杂, 一般根据冲压件成型后的形状设计焊缝, 从而提高产品的强度和冲压性能。


由于汽车拼焊板后续都要进行冲压成型,所以对拼焊板的成型质量和缺陷控制要求特别严格。主要包括外观( 结疤、裂缝、夹杂、孔洞和划伤等)、焊缝成形( 焊缝宽度、焊瘤凸出、焊缝有效深度、背面断差和焊缝错边等)和力学性能等( 对焊缝进行拉伸、杯突、硬度和弯曲等测试)方面的要求。例如, 要求在拉伸性能测试中在非焊缝区域断裂, 杯突试验中开裂的区域不能在焊缝或杯突值大于规定值。


汽车制造行业是激光焊接技术的一个重要的应用领域,相信随着激光技术的成熟,激光焊接技术会给汽车制造领域创造更多机遇与挑战!


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奔腾激光(温州)有限公司是温州市政府“一事一议”的重大产业化项目,是温州(中国)激光与光电产业集群引进的重点企业。

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