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簡單分析激光焊接技術在汽車行業的主要應用

2020-02-20

激光焊接因具有高能量密度、深穿透、高精度、適應性強等優點而受到航空航天、機械、電子、汽車、造船和核能工程等領域的青睞。尤其在汽車生產中,無論是車身組裝還是汽車零部件的生產,激光焊接都得到了廣泛應用?! 嚓P數據資料統計,歐美工業發達國家50%~70%的汽車零部件都是用激光加工完成的,其中主要以激光焊接和切割為主,激光焊接在汽車生產中已成為標準工藝?! 〖す夂附討眉夹g  、 汽車車身 激光焊接技術  簡單分析激光焊接技術在汽車行業的主要應用  汽車車身是典型的薄板殼結構,由低合金高強度薄鋼板經沖壓、剪裁、整形制成覆蓋件,并經焊接裝配而成?! ≤嚿硌b配中焊點可達幾千個,傳統焊裝采用的是 電阻點焊工藝。電阻點焊工藝是用兩個電極從兩個方向壓緊工件,在兩塊搭接件上加壓并通電,使接觸面間形成焊點而將工件焊在一起。為滿足結合和外形要求,各焊點間要保持一定間隔。點焊時焊鉗在工件邊緣下進行焊接,凸緣寬度需要16mm;而激光焊為單邊焊接,凸緣寬度只需5mm。把點焊改為激光焊,僅此一項每輛車就可節約鋼材40kg?! 〖す夂附有纬傻恼畹暮缚p容易使工件焊透。激光頭和待焊件之間無任何機械接觸,不存在加工機械應力。激光焊縫的拉伸強度和疲勞強度與母材相當,符合承載力要求,這樣可使構件材料減薄,車身重量減輕。同時,由于激光焊接采用計算機控制,所以具有較強的靈活性和機動性,可以對形狀特殊的門板、擋板、齒輪、儀表板等進行焊接。加上光纖傳輸系統和機械手,就可實現汽車裝配生產線的自動化?! ?、激光拼焊技術  簡單分析激光焊接技術在汽車行業的主要應用  激光拼焊技術是激光焊接應用于 汽車制造業最成功、效益最明顯的一項技術。汽車工業最初應用拼焊板時,主要是為了解決軋機軋出的鋼板板寬不夠的問題,通過拼焊技術來滿足汽車工業對寬板的要求?! ‰S著汽車工業的發展,拼焊板向著差厚板方向發展,即可將不同厚度的鋼板拼焊,這時才真正達到了汽車鋼板拼焊的目的。發明激光拼焊板技術的蒂森克虜伯公司于1985年在奧迪100的生產制造中首次應用了這一技術。激光拼焊技術是在進行車身制造時,根據車身不同部位的性能要求,選擇鋼材牌號、種類、等級和厚度不同的鋼板,通過激光裁剪和拼焊,將車身某一部位如側圍、底板、車門內門、支柱等(見圖1)拼焊起來再沖壓成形,目的是在保證車身強度的前提下,降低車身重量。這種技術具有一系列優越性:  減少零件數量及大量沖壓加工的設備和工序。拼焊可以一體成形,根據不同部位對強度的不同要求,將不同厚度的板料焊在一起,再一次沖壓成形,同時可提高車身精度,減少大量沖壓加工的設備、工序和模具?! p輕構件重量。由于采用不同鋼板拼接,對易腐蝕的部位可采用涂鍍層鋼板以提高使用壽命,對不承受載荷或載荷較小的部位可采用更薄的鋼板,而對承受載荷的部位可采用高強度鋼板,不再需要焊接加強筋,使車身結構大大簡化,從而減少鋼材消耗和生產成本,減輕車身重量,最終降低汽車能耗?! √岣邩嫾Y構質量和可靠性。由于采用連續的焊接代替不連續的點焊、鉚接,車身剛度和緊固性、安全性得以很大提高?! 樯a寬體車提供可能。由于軋機限制,不可能生產太寬的鋼板,而汽車對寬板的要求日趨緊迫。采用激光拼焊不失為一種有效而經濟的工藝方法。激光拼焊使汽車造型更美觀、舒適?! 『唵畏治黾す夂附蛹夹g在汽車行業的主要應用  在分析車身結構的基礎上進行優化設計,選擇少數幾種典型的鋼板拼焊成形,可提高材料利用率,省去二次加工過程,并大大減少模具數量。日本豐田汽車公司側圍生產線采用拼焊板后,零件數量減少66%,模具從20副減少為4副,材料利用率由40%提高到65%。采用激光拼焊,一臺中型轎車可減重9kg且不會影響其強度。文章整理仿激光焊機

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