在當(dāng)今的汽車產(chǎn)業(yè)中，焊接是一個關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，采用恰當(dāng)?shù)暮附臃绞娇梢赃M(jìn)一步提高車身抗碰撞能力，降低車身重量、造車本錢和油耗以及簡化總裝工序等優(yōu)勢。目前，汽車采用的焊接一般是點(diǎn)焊，最高級的是“激光焊接”，雖然成本較高，但是物超所值。

激光焊接是用激光這把“六脈神劍”融化金屬，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的焊接工藝。在他出現(xiàn)前，焊縫質(zhì)量不高，汽車制造時只能使用一整塊鋼板沖壓一個零件，所以以前的汽車又笨重又耗油。

而激光焊接出現(xiàn)后，不但焊接質(zhì)量高，還可以將不同厚度、不同材質(zhì)甚至不同表面狀態(tài)的鋼板對拼后焊接在一起。焊完后再沖壓成所需的零件，這樣設(shè)計時可以做到真正的按需選材。所以現(xiàn)代汽車又輕靈又省油。

激光拼焊板——方便又快捷

既然談到了激光拼焊，不得不說到激光拼焊板。在我們的座駕中，門內(nèi)板、B柱、縱梁、前圍板等很多零件都是使用激光拼焊板沖壓而成，既提高了車身強(qiáng)度又能減重省油。

在傳統(tǒng)的白車身制造中，首先需要沖壓若干零件，然后再焊接成分總成，在很多零件上需要焊接加強(qiáng)板類的零件。與此相比，拼焊鋼板沖壓有很多顯著的優(yōu)點(diǎn)，特別是減少工件數(shù)量，從而減少加工環(huán)節(jié)、降低生產(chǎn)成本。

傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝與激光拼焊板工藝的對比

 

相比而言，激光拼焊板優(yōu)勢眾多：降低工件重量，從而降低整車重量；減少累計公差，利用拼焊板沖壓，可以使零件一次沖壓成型，不需要將幾個零件焊成一個零件，大大提高了零件尺寸精度；激光焊接代替?zhèn)鹘y(tǒng)電焊，時間可以得到大量節(jié)省，焊接質(zhì)量得到質(zhì)的提高；提高車身碰撞安全性能等等。


激光拼焊板的應(yīng)用

隨著技術(shù)的進(jìn)步，拼焊鋼板已在汽車工業(yè)得到廣泛應(yīng)用，拼焊鋼板已應(yīng)用在車身縱梁、骨架、地板、門內(nèi)板、側(cè)圍和保險杠等多個部位。

拼焊鋼板在車身上的應(yīng)用
 

目前，中高檔轎車車身已普遍應(yīng)用激光拼焊板；合資汽車廠轎車車型上的激光拼焊板采用其母公司（或合資伙伴）原始車型的設(shè)計。但考慮總體投資控制，部分拼焊件可能仍為CKD進(jìn)口件（如一汽豐田的皇冠、一汽-大眾的高爾夫）；部分非關(guān)鍵拼焊件可能更改設(shè)計，改為等厚板件（如一汽-大眾奧迪A6 L的門檻板）。
國內(nèi)汽車廠也已開始在車身應(yīng)用激光拼焊件，并已形成成熟便捷的激光拼焊板供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)，如寶鋼集團(tuán)已分別于北方、中東部及南方建立了三家激光拼焊板加工配送中心，并且其進(jìn)一步計劃在重慶與武漢再建立兩家激光拼焊板加工配送中心。當(dāng)然還有其他廠商也有在國內(nèi)生產(chǎn)和配送，如蒂森克虜伯的武漢生產(chǎn)基地等。

目前激光拼焊工藝現(xiàn)狀

20世紀(jì)80年代激光拼焊技術(shù)處于起步發(fā)展階段，日本豐田汽車于1985年開始使用激光拼焊板，1985年蒂森克虜伯率先為奧迪100提供了激光拼焊板。90年代激光拼焊技術(shù)處于快速發(fā)展階段，德國蒂森克虜伯、安賽樂米塔爾紛紛新建激光拼焊廠，1995年寶馬汽車開始大規(guī)模使用激光拼焊板。進(jìn)入21世紀(jì)，主要生產(chǎn)冷軋汽車板的鋼企基本都開始涉足激光拼焊領(lǐng)域。


 

2002~2009年，我國已建成了32條激光拼焊生產(chǎn)線，如下表所示。隨著我國激光拼焊生產(chǎn)線的不斷發(fā)展，正在逐漸替代進(jìn)口激光拼焊板。國外先進(jìn)鋼鐵公司的經(jīng)驗(yàn)表明，汽車制造業(yè)所采用的激光拼焊技術(shù)是鋼鐵行業(yè)延伸產(chǎn)業(yè)鏈的一種行之有效的技術(shù)。
 

激光拼焊作為一種新的工藝手段，給車身制造帶來新的產(chǎn)品解決方案，并給質(zhì)量提高和成本降低帶來了新的機(jī)遇。同時由于其工藝實(shí)施的特殊性，需要產(chǎn)品設(shè)計、沖壓工藝和模具制造等相關(guān)人員更為密切的配合，才能最終制造出既滿足結(jié)構(gòu)和性能要求、工藝合理穩(wěn)定、成本最低的合格產(chǎn)品。


下面我們來看看,在使用激光拼焊過程中，會遇到哪一些問題？


激光拼焊典型質(zhì)量問題分析
 

1.焊接氣孔問題

原因：

（1）、焊接保護(hù)氣體不純（解決方法：更換純度較高氣體）

（2）、焊接保護(hù)氣體位置不對（解決方法：調(diào)節(jié)銅管吹氣角度和高度位置）

（3）、焊接保護(hù)氣體流量大小不合適（解決方法：調(diào)節(jié)保護(hù)氣體流量）

（4）、板材表面有油污、水汽或雜質(zhì)等（解決方法：清潔板材焊縫表面）

2.焊接斷弧問題

原因：

（1）、焊接參數(shù)不合適（解決方法：調(diào)整焊接功率、速度、焦點(diǎn)、保護(hù)氣體等參數(shù)到合適值）

（2）、外光路鏡片污染（解決方法：檢查并清洗外光路鏡片）

（3）、激光器內(nèi)部鏡片污染（解決方法：檢查并清洗內(nèi)部光路鏡片）

3. 焊縫表面有顆粒或者焊縫成型不均勻

原因：

（1）、焊接保護(hù)氣體不純（解決方法：更換純度較高氣體）

（2）、焊接保護(hù)氣體位置不對（解決方法：調(diào)節(jié)銅管吹氣角度和高度位置）

（3）、焊接保護(hù)氣體流量大小不合適（解決方法：調(diào)節(jié)保護(hù)氣體流量）

（4）、板材表面有油污、水汽或雜質(zhì)等（解決方法：清潔板材焊縫表面）

4. 焊縫錯邊問題

原因：

（1）、板材精剪后平整度不一致（解決方法：檢查板材平整度）

（2）、焊接平臺不平整（解決方法：檢查并清理平臺是否有焊渣）

5. 焊縫偏向一側(cè)板材

原因：

（1）、拼縫時擠壓坐標(biāo)值過大（解決方法：調(diào)整合適拼縫擠壓坐標(biāo)值）

（2）、焊接時激光偏向一側(cè)（解決方法：調(diào)整焊接時激光到焊縫合適值）

6. 焊縫局部變窄問題

原因：

（1）、拼縫時間隙值過大（解決方法：調(diào)整合適拼縫擠壓坐標(biāo)值或者更換合格板材）

（2）、焊接時激光偏向薄板一側(cè)（解決方法：調(diào)整焊接時激光到焊縫合適值）

7.焊縫未焊透

原因：焊接時工藝參數(shù)不合適（功率過低、速度過快、離焦量過大等）

隨著汽車向著智能化、高端化、多元化的方向發(fā)展，汽車輕量化已經(jīng)大勢所趨；而激光焊接技術(shù)作為重要的一個加工技術(shù)，將大力推動汽車輕量化制程，成為汽車輕量化路上的得力助手。