轉載請注明出處。
汽車製造
從焊絲引導焊接 激光在白車身焊接中的兩個技術革新
星之球科技 來源:激光製造商情2015-10-29
我要評論(0 )
![]()
從(cong) 20世紀80年代德國大眾(zhong) 汽車製造廠率先采用激光焊接白車身以來,激光作為(wei) 一種優(you) 異的材料加工熱源在汽車白車身焊接中應用越來越廣泛。
從20世紀80年代德國大眾汽車製造廠率先采用激光焊接白車身以來,激光作為一種優異的材料加工熱源在汽車白車身焊接中應用越來越廣泛。單就白車身中采用激光焊接最普遍的車頂,側圍和後蓋上來說,在一些歐美係汽車製造廠已經成為一種標準化的加工工藝。例如奧迪汽車的車頂與後行李箱蓋焊接已經完全放棄點焊,在車頂和後行李箱蓋的設計上也完全放棄了針對點焊的大法蘭和用於密封條的凹槽設計,進而采用法蘭邊更短,材料單一的法蘭對接設計,在提高車身強度的同時滿足了對車身輕量化和減少工藝步驟提高生產效率的要求。
歐美汽車製造廠對激光焊接技術的成熟使用,已經使激光的白車身焊接不再是一種高端的焊接技術。在激光白車身焊接技術隨著大眾、奧迪等德係車剛剛進入我國汽車製造領域時,由於德係車廠當時對激光焊接的技術壟斷,經過激光焊接的高強度車身一度成為他們在市場中宣傳的亮點。
近十年來我國的眾多汽車製造廠也紛紛開始應用激光進行白車身的焊接,在亞洲已經走在日韓車係的前麵。在對國外技術實行引進-模仿-國產化的道路上,我國汽車製造廠不斷突破重重技術難題,在歐美車係對激光成熟應用的基礎上,積累了自己的經驗和成果。如江淮汽車的大尺寸、長行程的薄板結構件的焊接,就是在德係車激光站的基礎上進行了適合自己工藝特點的改裝後投產運行的。
在我國汽車製造廠在激光技術的引進-模仿-國產化道路中,廣州阿比泰克焊接技術有限公司作為Scansonic激光產品在中國的銷售和服務總負責,在中德之間架起了一道技術交流的橋梁,多年以來不斷將德係車在白車身焊接方麵的經驗和理念引進回國,並與我國本土汽車製造廠進行交流,從很多激光項目的調研階段起就提供技術支持與項目可行性探討,以公司在德國的強大工程師團隊和16年的激光白車身焊接經驗為基礎,在很大程度上為國產汽車製造廠縮短了激光項目的前期調研時間,減少了研發經費,降低了使用風險。
以下本文將向讀者介紹激光在白車身焊接的使用發展曆程中,在焊接過程中通過對激光光束的即時控製提高焊接精度而確保焊接質量,進而最大化的利用了激光焊接的優點做詳細介紹。並對目前德係車製造廠在以提高生產節拍和車身輕量化的要求前提下,對激光在白車身焊接中提出的新的要求和設想,以及未來發展趨勢和所取得的研究成果做了一定闡述。希望對讀者和我國本土汽車製造廠在認識國外激光焊接技術和未來發展方向上有一定幫助,也歡迎大家與我們之間相互學習進行更多的技術交流,為提高我們自主品牌汽車在市場上的競爭力出一份力。
激光焊接白車身薄板最顯著的優點是能量集中,焊接速度快。但在高速的焊接過程中,如何確保焊接質量一直是所有汽車製造廠關注的焦點。
不同焊縫搭接形式可采用的焊接工藝不同,焊接強度也有所不同,要分析如何在白車身焊接中得到滿足各汽車製造廠所規定的焊縫強度,在此我們先總結一下目前汽車白車身焊接所采用的幾種主要焊縫搭接形式和用於這些搭接形式的焊接工藝。
焊接工藝上分為激光溶焊和激光釺焊
激光溶焊具有功率密度高,加熱集中,可以焊接高熔點材料,焊縫寬度小,直線性好,焊縫技術強度相對較高等優點。缺點是焊縫易腐蝕,焊接中熔孔穩定性要求高,焊接參數調節範圍小,焊縫缺陷率很高,焊縫表麵不平整,需後續打磨工序。
激光釺焊的優點是,激光能量底,熱影響和車身變形小,可焊接複雜的幾何形狀,鍍鋅層燒損少,焊縫不宜腐蝕,焊接參數調節範圍大,焊接飛濺少,焊接狀態穩定,焊縫缺陷率極低,焊縫成形美觀,焊後僅需簡單處理甚至無需處理。在無焊接缺陷的前提下對比溶焊所得到的焊縫強度略低,激光釺焊對焊絲和光斑以及焊點三處的相對位置精度要求高。
白車身目前普遍采用的焊縫搭接方式有以下幾種,雙層/多層重疊搭接,角焊縫,法蘭對接焊縫。
不同的車身部位目前采用的搭接方式不同,主要是出於對母材材質,焊縫強度,外觀以及焊接成本等因素的考慮。
雙層/多層重疊搭接
目前采用最多的焊縫搭接形式,主要用於汽車A,B,C柱、車底、側圍、擋泥板等多個部位。這種拚接方式主要采用激光深熔焊,焊接精度要求低,形成的焊縫強度高,設備價格低,操作簡單。但在焊接鍍鋅板以及表麵帶有油和水的材質時,由於鍍鋅層和水油氣的揮發極易形成氣孔甚至透洞等焊接缺陷。在焊接前大多需要對板材打錨,使板材間形成空隙,易於排出揮發氣體。板材間空隙距離須確保在0.2 – 0.3毫米之間,空隙太小排氣效果差,空隙過大焊縫易形成塌陷,這就對打錨設備精度提出很高要求,並增加生產工序,降低生產效率。
為了提高焊接速度,目前市麵上有多種飛行激光焊頭,其所焊接的焊縫拚接多是雙層疊加。
角焊縫
主要用於車門外框、車窗框、後行李箱蓋等部位。這種拚接方式焊接部位位於上層板的截斷麵,焊接部位鍍鋅層,油和水的揮發氣體有足夠的排放空間,焊縫質量很大程度上得以改善。釺焊和熔焊均可采用。但激光光斑需要準確作用於焊接點,定位難度極高,所以在起始的激光焊接中,采用這種拚接方式不多。自2000年以來,Scansonic的接觸式焊縫跟蹤係統(ALO:Adapter Laser Optik)通過其所有的專利技術,已經解決了光斑和焊絲相對於焊縫焊點的定位問題,目前車場中大多采用的接觸式焊縫跟蹤係統都是此項專利技術。其使用率在90%以上。
角焊縫相對於雙層/多層搭接的另一個優點是法蘭邊較短,在當前車身輕量化的趨勢中越來越多的被采用。
在鋁製車身的焊接上,角焊縫的采用極大的降低了熱裂的風險。當采用疊加方式的焊縫時,板材被溶化的部位位於未溶化的板材之間,在溶化部位冷卻過程中會在熱脹冷縮的作用下向未溶化部位冷縮凝固,進而形成熱裂。而采用角焊縫進行焊接時,冷凝過程更多是像雙層板材的一側移動,使熱裂風險大大降低,但如何更有效的避免熱裂現象,在本文後半段的德係車的激光焊接未來發展趨勢中做進一步闡述。
法蘭對接
主要用於車頂,車後行李箱蓋,流水槽等部位。對這種焊縫的焊接主要采用激光釺焊。這種對接方式實現了夾具以及焊接在母材同一側的可能性,使夾具和車身設計更加簡單。同時,焊接過程中拚接的下部有足夠的空間排放揮發氣體,可以避免鍍鋅層和油水氣的揮發對焊縫質量的影響。焊縫成型及佳,焊接表麵過渡流暢光滑,焊接後稍加處理甚至不處理就可以進入噴塗階段,但由於其占用空間較多,所以主要用於對焊接外觀要求高的車頂和後行李箱蓋還有流水槽的激光釺焊。焊接中對焊絲還有激光光斑相對於焊縫位置的確定,基本上還是采用Scansonic的焊縫跟蹤專利技術。
免責聲明
① 凡本網未注明其他出處的作品,版權均屬於(yu) fun88网页下载,未經本網授權不得轉載、摘編或利用其它方式使用。獲本網授權使用作品的,應在授權範圍內(nei) 使
用,並注明"來源:fun88网页下载”。違反上述聲明者,本網將追究其相關(guan) 責任。
② 凡本網注明其他來源的作品及圖片,均轉載自其它媒體(ti) ,轉載目的在於(yu) 傳(chuan) 遞更多信息,並不代表本媒讚同其觀點和對其真實性負責,版權歸原作者所有,如有侵權請聯係我們(men) 刪除。
③ 任何單位或個(ge) 人認為(wei) 本網內(nei) 容可能涉嫌侵犯其合法權益,請及時向本網提出書(shu) 麵權利通知,並提供身份證明、權屬證明、具體(ti) 鏈接(URL)及詳細侵權情況證明。本網在收到上述法律文件後,將會(hui) 依法盡快移除相關(guan) 涉嫌侵權的內(nei) 容。
相關文章
網友點評
0 條相關評論
熱門資訊
精彩導讀
關注我們
關注微信公眾號,獲取更多服務與精彩內容































