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汽車製造

焊接技術之一:激光焊愛恨兩難

來源:IND4汽車人2017-06-21 我要評論(0 )   

有人認為(wei) 激光焊就是車企營銷的幌子,是汽車工藝史上最大的騙局,也有人認為(wei) 激光焊接是一種優(you) 秀的精量化焊接,促進了汽車焊接技術

 有人認為“激光焊就是車企營銷的幌子,是汽車工藝史上最大的騙局”,也有人認為“激光焊接是一種優秀的精量化焊接,促進了汽車焊接技術的進步”,甚至有人稱“摩擦焊將興起,激光焊嘚瑟不了多久了”(看來激光焊當前很嘚瑟啊),大家對激光焊有愛有恨。其實在這些觀點的論述中是作者對激光焊是愛恨交織的,隻不過最後有意突出了其中的一麵。

激光焊到底是什麽(me) ?
激光焊接是用激光作為(wei) 熱源對材料進行加工,使材料融化而聯結的技術,從(cong) 原理上可分為(wei) 熱傳(chuan) 導激光焊接和激光深熔焊接兩(liang) 類,二者的根本區別在於(yu) 內(nei) 部金屬是否與(yu) 激光直接作用。所學的教材上將“多機械手臂協同激光焊接汽車車架”歸類為(wei) 熱傳(chuan) 導激光焊接,參考的一篇文獻上指出“汽車板的激光焊接一般采用深熔焊接方式......獲得深而窄的深寬比焊縫”。

激光焊接可以采用多種接頭結構,其中常用的有搭接和對接兩(liang) 種方式,搭接在白車身的激光焊接中具有廣泛的應用,美國的福特、通用,德國的奔馳、大眾(zhong) ,上海通用公司已經用其完成車頂和側(ce) 圍的鏈接,包含重疊接頭和T接頭。對接接頭根據板厚的不同可以分為(wei) 等厚對接和差厚對接,是激光拚焊板的主要形式。

此外,對一些特殊情況激光焊接也進行了改進,比如鍍鋅板的激光焊接中會(hui) 出現鋅層燒損的現象,研究表明在搭接界麵處添加金屬粉末可降低鋅蒸汽和鋅等離子體(ti) 對激光束的阻隔效應,能改善鋅層燒毀的現象,標致508、雪鐵龍C5、高爾夫A4、寶來A4、奧迪A6L等車型均采用了這種激光釺焊技術來焊接使用鍍鋅板的零件。

激光焊的過人之處

適應性強:傳(chuan) 統的電阻焊不適合異質材料的焊接,但激光可以焊接異種金屬材料,甚至可以焊接金屬和非金屬材料,這在用輕金屬材料、複合材料替代鋼製部件實現輕量化中就尤為(wei) 重要了。此外傳(chuan) 統的電阻焊受到空間限製時會(hui) 無法作業(ye) ,如間隔相距較小的門框和後蓋重。

加工效率高:激光焊接的自動化程度與(yu) 電阻焊接相比更高,焊接速度更快,非常適合焊接像車身和側(ce) 圍這樣的大範圍連續車身部件。當遇到多種車型共線生產(chan) 時,激光焊接隻需要用切換裝置將激光束傳(chuan) 送至多個(ge) 工作站,就可以進行另一種車型的生產(chan) ,而沒有如此柔性的電阻焊接還需要對若幹焊接機器人重新編程。

加工質量好:激光具有高能量密度、瞬態性和非接觸等特點,激光局部加工時對非激光部位照射影響很小,因此熱影響區小,工件變形量小。有文獻稱一汽大眾(zhong) 生產(chan) 的速騰白車身采用了21台激光焊機,焊縫長度為(wei) 9米,整體(ti) 車身強度提高30%。此外激光加工相比與(yu) 傳(chuan) 統的電阻焊也具備更良好的焊縫外觀。

激光焊的劣勢所在

激光焊接的劣勢需要從(cong) 各種具體(ti) 方式都具備的共性和隻有部分方式具備的特性2個(ge) 層麵展開。其共性主要是能量轉化效率較低(有文獻低於(yu) 10%),焊道快速凝固可能造成氣孔及脆化,以及設備昂貴。激光焊接的不同操作方法對焊接的質量影響不同,如重疊搭頭對定位要求低鋅蒸汽難以溢出,容易出現氣孔、未熔合、飛濺等缺陷,而T接頭方式雖對定位要求高,但鋅蒸汽容易溢出。

激光焊是否愛恨兩(liang) 難?

把激光焊視為(wei) 汽車工藝史上最大騙局的文章,深入分析了激光焊的種種優(you) 點然後筆鋒一轉,稱這些優(you) 勢都隻是對車企有益,宣傳(chuan) 中模糊的“車輛整體(ti) 強度整體(ti) 大幅度提升”並無法給用戶帶來質的飛躍,對用戶而言沒有多大意義(yi) 。另外一篇寫(xie) 車企使用“激光焊優(you) 於(yu) 傳(chuan) 統電阻焊”的觀點忽悠用戶的文章,則以把傳(chuan) 統點焊焊得密集一些同樣能夠實現激光焊的強度的邏輯來論證(顯然這需要考慮傳(chuan) 統點焊的熱影響區的問題)。其實兩(liang) 片文章都隱含著這樣的情感“激光焊,你既然有如此多的優(you) 勢,為(wei) 什麽(me) 不能再強度提升上實現質的飛躍呢?為(wei) 什麽(me) 要讓車企用你不夠強勢的強度提升當忽悠手段呢?”,怒其不爭(zheng) 啊!下麵給出某車企的忽悠手段:

 

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