汽車制造過程中,激光技術主要用于車身不等厚板的拼焊、車身焊接和汽車零部件焊接。激光焊接運用(yong)于汽車(che),可以降低車(che)身(shen)重(zhong)量(liang)并達(da)到省(sheng)油的(de)目(mu)的(de);提(ti)(ti)(ti)高(gao)(gao)車(che)身(shen)的(de)裝配(pei)精(jing)度,使車(che)身(shen)的(de)剛度提(ti)(ti)(ti)升從而提(ti)(ti)(ti)高(gao)(gao)了車(che)身(shen)的(de)安(an)全性;降低汽車(che)車(che)身(shen)制造(zao)過程中的(de)沖壓和裝配(pei)成本,減少車(che)身(shen)零件的(de)數(shu)目(mu)并提(ti)(ti)(ti)高(gao)(gao)車(che)身(shen)一體化(hua)程度。
激光自熔焊
激光(guang)自熔焊(han),即焊(han)接的兩部分或(huo)多(duo)個部分自身熔化并(bing)最終(zhong)冷卻凝聚成一體,該焊(han)接方式不需要(yao)添加輔助的焊(han)劑或(huo)填料,完全利用工件自身材料熔接在一起。
激(ji)光(guang)自(zi)熔焊(han)在汽車車身(shen)制(zhi)造中主要分為兩大部分:車身(shen)組(zu)焊(han)和拼焊(han)。
車身組焊
組焊(han)(han)主(zhu)要(yao)有頂蓋和側(ce)圍的(de)(de)連接(jie)、側(ce)圍組焊(han)(han)以及車(che)門焊(han)(han)接(jie),但(dan)隨(sui)著技(ji)術的(de)(de)發展(zhan),激(ji)(ji)光組焊(han)(han)越(yue)來越(yue)廣(guang)泛的(de)(de)應(ying)用于這一(yi)部位的(de)(de)焊(han)(han)接(jie),目前只有沃(wo)爾沃(wo)仍在堅持使用激(ji)(ji)光自熔焊(han)(han);側(ce)圍方面福特SUV和轎車(che)分別有一(yi)款(kuan)使用激(ji)(ji)光自熔焊(han)(han),大(da)眾的(de)(de)很多(duo)車(che)型(xing)也在使用。
汽車激光拼焊
拼焊(han)板(Tailor-welded blank, TWB)是由(you)不(bu)同強度、不(bu)同厚度或不(bu)同涂層的(de)鋼材(cai)焊(han)接而成(cheng),由(you)于激(ji)光(guang)焊(han)接高效(xiao)、焊(han)縫成(cheng)型好等優勢,目(mu)前的(de)汽車拼焊(han)板都采用激(ji)光(guang)焊(han)接而成(cheng)。
與普通鋼(gang)板(ban)相比,拼焊板(ban)的(de)優點主要有以(yi)下(xia)三個方(fang)面(mian):
1.減(jian)輕(qing)車身重量—應(ying)用焊接的方法優化板(ban)料的厚度來(lai)減(jian)少重量;
2.提高(gao)車(che)身(shen)服役和碰撞性能—主要包括安全、駕駛性能、疲勞和耐蝕(shi)性能和車(che)身(shen)剛性等;
3.降低成本—主要從減少(shao)材料、減少(shao)加工(gong)程序和(he)減少(shao)模具數量考(kao)慮。
采用激光拼(pin)焊板(ban)應(ying)(ying)用于車(che)(che)身制造,可以減少零件(jian)、模具及焊接工(gong)裝數量,降低車(che)(che)身自重和成(cheng)本,并(bing)提高產品(pin)的市場競爭力。圖(tu)3中為(wei)拼(pin)焊板(ban)在汽車(che)(che)白(bai)車(che)(che)身中的主(zhu)要應(ying)(ying)用,主(zhu)要應(ying)(ying)用在覆蓋件(jian)居(ju)多,也有些使用在結構件(jian)上。
拼焊板焊縫形式
汽車拼焊(han)板(ban)按焊(han)縫類型分(fen)類可以分(fen)為(wei)三類:
1.單條直線焊縫;
2.復數直線焊縫;
3.非直線焊縫。
其中以(yi)單條直(zhi)線焊縫類型應用最(zui)多,生產(chan)工藝也相對簡(jian)單。非直(zhi)線焊縫最(zui)復雜, 一般根據沖壓(ya)件成(cheng)型后的(de)形狀設計焊縫, 從而提(ti)高產(chan)品(pin)的(de)強度(du)和(he)沖壓(ya)性(xing)能。
由于汽(qi)車拼焊(han)(han)板后續都要(yao)(yao)進行(xing)沖壓成(cheng)型,所以對拼焊(han)(han)板的成(cheng)型質量(liang)和缺陷(xian)控制(zhi)要(yao)(yao)求特別嚴格(ge)。主(zhu)要(yao)(yao)包括外觀( 結疤(ba)、裂縫(feng)(feng)(feng)、夾雜(za)、孔洞和劃傷等(deng))、焊(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)成(cheng)形(xing)( 焊(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)寬度、焊(han)(han)瘤凸出(chu)、焊(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)有效深度、背(bei)面(mian)(mian)斷(duan)差(cha)和焊(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)錯(cuo)邊等(deng))和力學性能等(deng)( 對焊(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)進行(xing)拉伸(shen)、杯(bei)突(tu)、硬度和彎(wan)曲等(deng)測(ce)試)方面(mian)(mian)的要(yao)(yao)求。例如, 要(yao)(yao)求在(zai)拉伸(shen)性能測(ce)試中在(zai)非焊(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)區域(yu)斷(duan)裂, 杯(bei)突(tu)試驗中開(kai)裂的區域(yu)不能在(zai)焊(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)或杯(bei)突(tu)值(zhi)(zhi)大于規定值(zhi)(zhi)。
汽車(che)制造(zao)行(xing)業是激(ji)光焊接技術(shu)的一個重(zhong)要(yao)的應用領域,相(xiang)信隨(sui)著激(ji)光技術(shu)的成熟,激(ji)光焊接技術(shu)會給汽車(che)制造(zao)領域創造(zao)更多機遇與挑戰!