简单分析激光焊接技术在一汽-大众白车身焊接中的应用

技术在一汽－大众各种车型白车身焊接上的应用，不仅提高了车身防腐性能，而且使车身强度提高30％，极大地提高了生产效率，确保车身制造精度高，又保证了汽车车体的美观，同时减轻了车身质量。重点论述了激光焊接的基本原理和各种焊接方式的特点及焊接接头形式，激光熔焊及激光钎焊特点，激光焊系统基本组成结构和焊接参数规范的选择。分析了激光焊缺陷的种类及影响激光钎焊质量的因素，介绍一汽－大众激光焊质量检测的手段和方法及评价标准、激光焊的安全防护措施及其发展趋势。

至从1960年美国人发明第一台红宝石激光器以来，在近几十年的时间里，激光应用技术得到了飞速的发展。德国大众汽车制造厂早在20世纪80年代就率先采用激光焊接白车身顶盖与侧围、侧围、车门等钣金焊接。激光作为一种优异的材料加工热源得到了越来越广泛的应用，其范围也日益广泛。从电子工业到机械制造领域，激光加工技术变得越来越成熟。

在汽车制造领域，激光加工技术得到了广泛的应用和发展。其中激光熔焊、激光钎焊技术正是在车身制造的推动下开发出来的一项新的连接技术。德国大众汽车公司成功的将激光焊技术应用到了汽车白车身焊接上。一汽－大众汽车有限公司在新一代的产品(BORA A4、Golf A4、Golf A6、Caddy、Sagitar、Maogtan、Magotan CC、Audi A6、Audi A6L、Audi A4、Audi Q5 等)中引进了这一激光焊接新技术，不仅提高了车身防腐性能，而且使车身强度提高30％，极大提高了生产效率，确保车身制造高精度，又保证了汽车车体的美观，同时减轻了车身质量，为汽车行业生产轻量化汽车作出了突出贡献。

1、应用

1.1 激光焊接技术的经济效益

1.1.1 激光焊接加速了采用冲压零件代替锻造零件的进程

激光可以焊接不同厚度和不同表面涂镀层的金属板，再经过冲压，能达到变形的最合理的金属组合，省去了二次加工。

1.1.2 降低了废品率

激光束改进了产品设计投产周期，减少搭接宽度和加强部件的数量，并简化车身结构件，减轻了车身质量。

1.1.3 提高汽车品质

采用激光焊接工艺可以显著改善车身的抗冲击性、抗疲劳性、防腐性能、白车身强度以及安全性能。

1.1.4 提高汽车生产商的效益

采用激光拼焊板可以大大提高汽车设计的灵活性，且大大降低了模具数量，增加了材料利用率，并一次冲压成型。

1.2激光在汽车生产中的主要应用形式

1.2.1 飞行焊接

       包括叠板焊接、梯角焊接、双焦点焊接。激光束照射在材料上，将其加热至融熔，使对接在一起的组件接合在一起。激光焊接，使用比切割金属时功率小的激光束，使材料熔化而有少量汽化，在冷却后成为一块连续的固体结构。飞行焊接适用范围如图1 所示。

        1.2.2 激光钎焊

包括卷边焊接、等高梯角焊接、不等高梯角焊接、冷丝焊接、热丝焊接。单独使用激光或联合其他热源，用于熔化填充物，使填充物滴落在母材表面，将母材紧密连接在一起。激光钎焊适用范围如图2所示。

1.2.3 混和焊接

激光＋MIG；激光＋MAG 等。

1.2.4 激光切割

用于板材切割等。

1.2.5 激光打标

用于刻字、铭牌标记等。PQ35 平台不同形式的激光焊接工艺如图3 所示。

1.3一汽－大众激光设备在焊装生产中应用概况

新型二极管及高能碟式激光焊机的最大优点是：

(1)功率反馈与控制系统稳定，输出功率大，碟式激光器的光电转换效率大于30％，稳定性好，可以根据用户使用要求自由组合进行拓展；

(2)可以降低设备投资20％～30％；

(3)减少运行费用，能源消耗进一步降低；

(4)激光焊机寿命延长；

(5)采用飞行焊接设备，协同作业效果好，动态效果、灵活型等，可使焊接范围更广范；

(6)焊接参数调整更方便，工艺过程时间缩短，焊接速度提高；

(7)光路互换保证生产，所有激光器TLN 联网，便于监控；

(8)设备维修更简捷，碟式激光器免维护。激光焊接材料也由一般低碳钢发展到了今天的焊接镀锌板、铝板等材料，激光焊接速度也达到了每分钟几十米，激光焊接技术日益成熟，并大量应用到生产线上，在汽车生产线上如汽车结构件(包括白车身的车门、侧围、后盖、顶盖等)的高速拼焊，并已取得了巨大的经济效益和社会效益。