不久前，吉利汽車發布了領克－ZERO concept新車型的智能純電動汽車架構，以此架構為(wei) 核心的新款汽車也正在試生產(chan) 中，並將於(yu) 2021年實現量產(chan) 上市。據了解，大族激光智能裝備集團為(wei) 該車型提供了頂蓋激光釺焊技術解決(jue) 方案，已於(yu) 今年5月完成交付。

激光釺焊簡介

從(cong) 20世紀80年代開始，激光技術開始運用於(yu) 汽車車身製造領域。激光焊接以其光束能量密度極高、加熱範圍小、焊縫及熱影響區域窄、焊接速度快、深寬比大和焊接變形小等優(you) 點，在白車身製造領域得到廣泛應用。

激光釺焊技術在上個(ge) 世紀 90 年代初首先在德國得到開發。德國愛爾蘭(lan) 根大學在激光填絲(si) 釺焊工藝和過程控製方麵做了大量的工作，激光器常選用光束傳(chuan) 輸和調節方便的光纖激光器和半導體(ti) 激光器，釺料根據母材常選用 Cu 基釺料，主要接頭形式包括對接、卷對接、搭接、卷搭接等。其最初的出發點是為(wei) 了解決(jue) 火焰釺焊熱輸入過大的問題，連接的工件主要為(wei) 搭接或卷搭接形式的鋼板。激光釺焊作為(wei) 激光焊接技術的一種，較之熔焊，釺焊時母材不熔化，僅(jin) 釺料熔化，可以獲得光滑的焊縫表麵，這不僅(jin) 使產(chan) 品更加美觀，還提高了密封性，而且顯著提高了焊接區域的強度，大大地提升了整車的安全性能。

目前，在國內(nei) 外的汽車製造業(ye) ，激光釺焊主要應用在可視的外圍接合件上，如頂蓋與(yu) 左右側(ce) 圍的連接、行李箱上下兩(liang) 部分的連接及流水槽等。

激光釺焊的原理

激光釺焊也稱激光填絲(si) 釺焊，是在電弧釺焊的基礎上發展起來的一種新的局部硬釺焊技術。其焊接原理是利用激光光束作為(wei) 熱源，聚焦後的光束照射在填充的焊絲(si) 表麵上，焊絲(si) 被光束能量加熱並熔化形成高溫液態金屬，從(cong) 而填充到所需焊接的工件之間，即工件間的連接是通過釺焊層實現的，如下圖所示。釺焊屬於(yu) 固相連接，它與(yu) 熔焊方法不同，釺焊時母材不熔化，采用比母材熔化溫度低的釺料，加熱溫度采取低於(yu) 母材固相線而高於(yu) 釺料液相線的一種連接方法。當被連接的零件和釺料加熱到釺料熔化，利用液態釺料在母材表麵潤濕、鋪展與(yu) 母材相互溶解和擴散，以及在母材間隙中潤濕、毛細流動、填縫與(yu) 母材相互溶解和擴散而實現零件間的連接。

激光釺焊原理圖

激光釺焊的優(you) 點

激光釺焊作為(wei) 一種新興(xing) 的焊接技術，正在被越來越廣泛地應用到生產(chan) 製造的各個(ge) 環節中，特別在汽車白車身製造領域，激光填絲(si) 釺焊已經得到比較成熟的應用，在應用過程中，激光釺焊有其獨特的優(you) 勢和應盡量避免的一些缺點。

（1）激光釺焊加熱溫度較低，隻在焊縫表麵產(chan) 生熔化現象，工件內(nei) 部沒有完全熔透，基本不產(chan) 生汽化現象。

（2）激光釺焊接頭平整光滑，外形美觀。例如，白車身側(ce) 圍和頂蓋在拚接的時候，如果采用電阻點焊，總裝時需要裝配頂飾條對焊縫進行遮蔽，但是如果采用激光釺焊，焊縫均勻、平整光滑，在總裝車間無需對焊縫進行遮蔽。

（3）激光釺焊多用波長1．06μm的激光作為(wei) 光源，可用光纖傳(chuan) 輸，因此可在常規方式不易焊接的部位進行加工，靈活性好，更易實現自動化。

（4）由於(yu) 激光束可以實現分光，可用半透鏡、反射鏡、棱鏡以及掃描鏡等光學元件進行時間與(yu) 空間分割，所以激光釺焊能實現多點同時對稱焊。影響激光釺焊的焊接參數主要有：光斑直徑、激光功率、焊接速度和送絲(si) 速度。

激光釺焊的主要工藝參數

（1）光斑直徑：

光斑的直徑對釺料的鋪展影響較大。光斑直徑過小，激光集中在釺料上，對母材的加熱不足，釺料在母材上鋪展時冷卻過快，使釺料不易鋪展；光斑直徑過大，如果激光功率不夠則無法及時熔化焊絲(si) ，如果激光功率足夠則會(hui) 嚴(yan) 重燒損母材。對於(yu) 卷對接接頭，光斑直徑與(yu) 焊縫寬度（填充麵寬度）基本一致時，釺料的鋪展較充分。

（2）激光功率：

焊絲(si) 熔化的速度取決(jue) 於(yu) 激光能量的大小，即激光功率。當激光功率不足時，焊絲(si) 熔化速度慢，鋪展不充分，且作業(ye) 時間長，生產(chan) 效率低；當激光功率過大時，焊絲(si) 熔化速度快，如果送絲(si) 速度跟不上，則焊縫的鋪展會(hui) 間斷。激光功率的最大值受設備限製，調節激光功率的大小主要考慮其與(yu) 焊接速度及送絲(si) 速度的匹配。

（3）焊接速度和送絲(si) 速度：

焊接速度決(jue) 定作業(ye) 時間的長短和生產(chan) 效率的高低，所以應根據設備可提供的激光功率的大小選擇適當的焊接速度以提高生產(chan) 效率。通常焊接速度越快，生產(chan) 效率越高，但對於(yu) 半徑較小的圓弧段焊縫或過渡段焊縫，過快的焊接速度產(chan) 生的離心力將會(hui) 阻礙熔融釺料的鋪展，使焊接過程不穩定。選定了焊接速度（其最大值由機器人的性能決(jue) 定）之後，需根據焊縫填充量的多少來匹配適當的送絲(si) 速度。送絲(si) 速度過快，焊縫表麵會(hui) 出現釺料的堆積，影響外觀質量，送絲(si) 速度過慢則會(hui) 使焊縫表麵的出現下陷，過少的填充量會(hui) 影響焊縫的焊接強度。當然，送絲(si) 速度的調節也需要同時考慮激光功率的大小。

（4）其它因素：

另外，焊絲(si) 送絲(si) 角度、焊接頭傾(qing) 斜角度及熱絲(si) 時熱絲(si) 電流等對焊接質量也有較大影響，在工藝調試過程中要綜合考慮以上因素，才能獲得最佳的焊接品質。