试论激光焊接技术在汽车车身制造的应用
探究激光焊接技术在汽车制造中的应用
探究激光焊接技术在汽车制造中的应用******************摘要:近些年来,随着社会生产力水平的提升,汽车制造业得到了大力发展。
激光焊接在汽车制造中作为一项重要的技术,为汽车行业做出了重要贡献。
本文就汽车行业中的激光焊接技术的应用进行了分析。
关键词:激光焊接技术;汽车制造;应用1.激光焊接技术在汽车制造中的应用现状近些年,我国的汽车行业在制造规模上有了较大的提升,汽车类型也是令人目不暇接。
焊接工艺在汽车制造中属于重要的组成部分,在较多的流程环节之间起到了衔接的作用。
随着技术的发展,激光焊接技术逐渐被广泛应用于汽车制造业中。
激光焊接技术具有较多的优点,相对于传统的焊接工艺,能够有效提升焊接效率,还可以针对汽车制造过程的特点进行优化处理。
在目前的汽车制造业中,主要采用了激光焊接技术以及激光拼接技术等,颠覆了传统的焊接工艺,弥补了焊接缺陷。
传统的焊接技术在使用中,主要利用冲压成型的原理,然后进行焊接,其中会有焊接质量不高以及焊接精确性较低的问题。
激光焊技术的工作流程与传统技术相反,焊接质量高,并且使用到的零部件也较少,可以更好地节约焊接成本。
激光焊接技术对于各种汽车部位以及零件都有较好的焊接效果,在焊接的精准度上也有明显的提。
在上个世纪八十年代激光焊接技术就已经兴起,并逐渐应用于汽车制造业中。
最早的激光焊接技术主要是用来对变速齿轮进行焊接处理,提升零部件的质量,防止对汽车的运行速度产生较大的影响。
随着汽车制造业的发展,汽车质量对激光焊接技术也提出了新的要求,为了提升汽车的焊接质量和使用寿命,激光焊接技术在使用中将各项工艺进行整合,提高了工作速度,增强了汽车的外观美感,保证了操作的质量,使汽车制造在焊接工艺方面得到了持续性的发展[1]。
2.激光焊接技术在汽车制造中的应用2.1激光自熔焊接技术激光自熔焊接的工作原理是利用激光将需要焊接的零部件进行部分的熔化,然后冷却形成一个整体部件,这样的激光焊接技术的优势在于焊接速度快,焊接过程中不需要添加各种的焊剂,只是依靠汽车零部件的自身性质,经过熔化、冷却后凝固在一起,焊接的成本较小。
激光焊接技术在汽车制造中的应用
激光焊接技术在汽车制造中的应用摘要:随着社会生活水平的快速提升,人们对汽车舒适度、安全性等方面的要求也越来越高。
激光焊接技术在功率密度、单一性、亮度、同调性、方向性等方面性能突出,应用在汽车制造过程中可以有效提升焊接精度和焊接质量,使得该技术在汽车制造领域得到广泛的应用。
本文针对激光焊接技术在汽车制造中的具体应用和应用发展趋势展开研究,为提升汽车制造中激光焊接技术的应用水平作出努力。
关键词:激光焊接技术;汽车制造;应用前言:激光焊接技术即通过激光生成波长单一的可远距离传播、集中率较高且波长差异不明显的光束,将其作用于金属表面,缩减金属达到沸点的时间,使金属气化,在金属气化后生成的蒸汽脱离金属熔池表面会形成一定的应力反作用,使熔化金属位置形成凹坑,在继续加热的情况下形成细长小孔,在激光束移动的同时,会使细长孔前熔化金属向后流动,在其凝固后形成焊缝,以此完成焊接作业的技术。
1激光焊接技术的简介1.1激光焊接技术的原理激光焊接是一种高速、变形极小、非接触的焊接方式,适合大量且连续的在线加工。
激光焊接技术的主要原理是利用激光产生波长单一的光束,选用化学能或者电能将液态、固态或者气态介质,通过光学震荡器产生,这些光束的可传播距离较长,波长差异小,被集中率非常高,形成高功率的激光束,作用于金属表面,能够快速达到沸点,将金属汽化。
当金属蒸汽以一定的速度离开金属熔池的表面时产生的应力反作用,是熔化的金属向下凹陷,出现一个小凹坑。
进行继续加热,此时会形成一个非常细且长的小孔。
随着激光束的移动,小孔前方熔化的金属会绕过小孔流向后方,冷却凝固后形成焊缝。
激光功率的密度决定着焊缝的深浅,激光功率密度较高时,熔深较大,焊缝深宽也就较大;激光功率的密度较低时,熔深较浅,焊缝的深宽也就较小。
1.2激光焊接技术的分类在汽车制造业中主要应用两类激光焊接机是CO2激光焊机和 YAG 激光焊机,相应的激光焊接技术可以分为激光焊接、激光拼焊和激光复合焊接技术。
激光焊接技术在汽车领域的应用
激光焊接技术在汽车领域的应用摘要:本文主要介绍了激光焊接技术的发展现状以及基本原理,阐述了激光焊接技术的特点及其在汽车工业中的应用,由于激光焊接技术具有焊接质量高、生产效率高,易于实现自动化,因而激光焊接技术已广泛应用于汽车工业中,但是激光焊接设备投入较大等问题也限制了激光焊接技术在更广泛领域的应用。
关键词:激光焊接;汽车;发展Abstract: This paper mainly introduces thecurrent situation of the developmentof laser welding technology and basic principle,expounds the characteristicsof laser welding technologyand its application in the automobile industry,because the laserweldingtechnology has the advantages ofhigh welding quality,high production efficiency,easy to realize automation,thusthe laser weldingtechnology has been widely used in automotive industry,but theequipment investmentthe problems of laser weldingalso limits theapplication of laser welding technologyin the wider area.Key words:laser welding;automobile;development中图分类号: TG456.7激光焊接技术是一种重要的材料连接方法,早在1964年就有人开始在薄小零件的焊接中应用激光焊接技术,激光焊接因其具有高密度能量、穿透能力强、焊接精度高、焊接柔性大等优点,在航空、航天、电子、汽车、轮船等领域得到了广泛的应用。
汽车车身激光焊接技术的应用分析
汽车车身激光焊接技术的应用分析摘要:近年来,激光焊接技术在汽车车身焊接上得到了广泛的应用,其高密度、无接触焊接等一系列优势,有效保障了焊接效果。
本文从汽车车身激光焊接技术优势入手,对常见汽车车身激光焊接工艺及汽车车身激光焊接技术应用趋势进行简要地探析。
关键词:汽车车身焊接;激光焊接技术;焊接技术;激光焊接引言:随着我国汽车制造业的快速发展,我国汽车市场逐步完善,汽车普及率不断提升,人们对于汽车的关注点也从单一的性能向美观性、艺术性等角度发展,汽车焊接技术的好坏不仅会影响到汽车的质量,而且会对汽车的观赏性等都产生影响。
因此了解汽车车身激光焊接技术,对于促进汽车焊接技术的发展与改进至关重要。
一、汽车车身激光焊接技术优势激光焊接技术作为熔融焊接的一种,其主要能源为激光束,是一种较为先进的焊接技术。
当前在汽车车身焊接上已经得到了一定的应用。
相较于传统的焊接技术,激光焊接技术具有着一系列应用优势。
现从控制性强以及精准度高两方面,对汽车车身激光焊接技术的应用优势做出分析:(一)控制性强汽车车身激光焊接具有着控制性强的特点,通过有效的控制,大幅度的提升了焊接工艺的精准度。
在传统的焊接技术中,由于焊接用具接入热量难以控制,经常会由于温度过高,引发焊接面变形。
并且由于控制精准度不足,还存在焊接点形态不均匀等情况,影响汽车的美观性。
而在操作不当时,焊接用具有可能出现受损问题。
但是激光焊接技术能够有效控制接入热量,以能够满足焊接需求的最小热量作业,通过对热量的精准控制,既保障了焊接效果,又而避免了由于温度够高导致焊接面变形等情况的发生。
(二)精准度高与传统的焊接方式相比,激光焊接能够实现精准聚焦,利用激光束聚焦区域小等特点,能够焊接较为细小的部件。
在焊接的过程中,激光聚焦点准确,能够避免焊接对周围区域产生影响。
并且激光焊接不属于接触式焊接,能够在在智能控制下实现精准操作。
在封闭空间内也能够开展作业。
激光焊接能够结合不同的材质,调整焊接的方法,从而满足汽车异质材质焊接的焊接需求,保障焊接效果[1]。
激光焊接技术在汽车制造中的应用讲解(推荐文档)
激光焊接技术在汽车制造中的应用1、引言激光焊接从上世纪60 年代激光器诞生不久就开始了研究,从开始的薄小零件或器件的焊接到目前大功率激光焊接在工业生产中的大量的应用,经历了近40 年的发展。
由于激光焊接具有能量密度高、变形小、热影响区窄、焊接速度高、易实现自动控制、无后续加工的优点,近年来正成为金属材料加工与制造的重要手段,越来越广泛地应用在汽车、航空航天、国防工业、造船、海洋工程、核电设备等领域,所涉及的材料涵盖了几乎所有的金属材料。
虽然与传统的焊接方法相比,激光焊接尚存在设备昂贵,一次性投资大,技术要求高的问题,使得激光焊接在我国的工业应用还相当有限,但激光焊接生产效率高和易实现自动控制的特点使其非常适于大规模生产线和柔性制造。
其中,激光焊接在汽车制造领域中的许多成功应用已经凸现出激光焊接不同于传统焊接方法的特点和优势,也为许多大功率激光器制造商和激光焊接设备制造商提供了更为诱人的经济效益前景。
这也是激光焊接能够吸引国内外越来越多的科技人员从事研究和技术开发的原因。
本文综述了近年来国内外激光焊接技术领域研究和应用的一些进展,并介绍了激光焊接在汽车零件和车身制造领域的典型应用。
2、激光焊接技术的进展2.1 激光器技术在汽车制造和其它工业生产中广泛应用的大功率激光器主要包括两类,CO2激光器和Nd:YAG 激光器,而大功率半导体激光器在焊接领域的研究还处于起步阶段。
(1 CO2激光器用于大熔深激光焊接的CO2激光器一般以连续方式工作,主要包括快轴流和Slab 型两种类型。
同快轴流激光器相比,Slab型激光器具有结构紧凑、气体消耗量少、维护成本低的特点。
目前世界上CO2激光器最大输出功率为45kW,工业生产中应用的激光器输出功率范围约在700W 至12kW 之间。
我国目前可以自主生产的快轴流激光器最大输出功率为3kW。
(2 Nd:YAG 激光器Nd:YAG激光可以通过光纤传输,在柔性制造系统或远程加工场合更具有适应性。
激光填丝焊接技术在汽车制造业的应用
众所周知,在制造业中,激光焊接技术因其具有密度高、加热范围小、残余应力和变形小等特点,在工业发达国家已广泛应用于汽车工业,并取得了显著的经济效益。
一般来说,激光焊接技术应用主要有以下:1、图1所示,有50%~70%的零部件采用激光加工完成。
目前,整车企业常用的激光焊接主要分为两种方式:一种为填充焊,即通常所说的钎焊,需要填加比母材熔点低的金属材料作钎料,将焊件和钎料加热到高于钎料熔点,钎料熔化,利用液态钎料润湿母材,填充接头间隙并与固相母材相互扩散实现连接焊件的方法。
2、图2所示,主要应用于汽车顶盖的焊接;另一种为自熔焊,即不需要焊条或填充材料便可得到成分与母材相同的焊缝,激光直接作用在工件表面上进行焊接。
图1 激光焊接在车顶及其它结构中的应用图2 激光钎焊在汽车车身焊接中的应用3、激光钎焊与普通钎焊焊接工艺类似,区别在与激光钎焊是利用激光将钎料熔化。
不同于熔焊,钎焊属于固相连接。
当连接的零件和钎料加热到钎料熔化,利用液态钎料在母材表面润湿、铺展与母材相互溶解和扩散,以及在母材间隙中润湿、毛细流动、填缝与母材相互溶解和扩散而实现零件间的连接。
激光钎焊主要用在汽车侧围和顶盖的拼接上,如图3所示,能有效地简化连接处的结构设计,减少工位流程,同时密封性较好;自熔焊多用于车门及下部的一些钣金件的连接上,基本形式为搭接连接。
图3车体顶盖的激光钎焊成形4、激光钎焊和激光自熔焊原理上的区别就是母材是否熔化,钎焊的接头连接强度一般低于熔化焊,但焊缝成形美观,密封性好,适用于高端乘用车制造中。
为进一步降低制造成本,可采用激光自熔焊接代替激光钎焊,用于车身不等厚板的拼接和车体焊接,例如顶盖和侧围等车身框架结构的焊接。
然而考虑到实际生产的压装和折弯技术条件,装配间隙往往很难满足激光自熔焊接的间隙要求。
为打破这一横亘在生产成本和生产质量之间的技术矛盾,将激光填丝焊接技术应用于薄板搭接焊接中。
在激光自熔焊接的基础上加入送丝功能,用多余的焊丝来补偿较大板间隙带来的焊缝缺失,从而保证较低生产成本的同时达到更高的生产质量。
激光焊接技术在汽车制造与轻量化开发中的应用
激光焊接技术在汽车制造与轻量化开发中的应用摘要:随着汽车向低碳化、多元化、智能化的方向发展,汽车轻量化已是大势所趋。
激光焊接技术作为一种重要的加工技术,将大力推动汽车轻量化制造的进程。
采用激光焊接技术,可以显著改善车身的抗冲击性能与抗疲劳性能,提高汽车品质。
激光焊接具有焊接速度快、焊接深度大、焊接变形小、自动化程度高、可进行非接触远距离焊接的特点,在汽车零部件制造领域,尤其是在汽车动力总成模块、底盘模块、车身模块和电子系统等汽车零部件轻量化制造上获得广泛应用。
关键词:激光焊接技术;汽车制造;轻量化引言为不断满足人们安全、舒适、简便、智能、高性价比的要求以及社会环境与资源的低碳、环保要求,汽车制造轻量化、信息化、智能化的发展方向已是大势所趋。
当前国内激光技术快速发展,激光技术应用成熟,激光加工的成本不断降低。
激光焊接技术具有焊接速度快、深度大、变形小等优点,在汽车制造行业具有非常大的应用空间。
1激光焊接原理激光焊接的原理是利用高强度的激光束直接辐射到金属表面,使被焊处形成一个能量集中的热源区从而使被焊物熔化并形成牢固的焊点和焊缝。
激光焊接有脉冲激光焊接和连续激光焊接两种焊接方式。
脉冲激光焊接根据焊接原理又分为热传导焊接和激光深熔焊,主要用于单点焊接和薄壁材料的焊接。
连续激光焊接主要用于厚板材料的焊接与切割。
激光焊接也有一定局限性,例如,对零件精度与表面质量要求高,焊缝易出现疏松及气孔等质量缺陷。
2激光焊接技术在汽车制造中的应用2.1激光远程焊接技术激光技术辅助远程焊接系统实现激光远程焊接。
激光远程焊接系统主要由激光扫描振镜与机器人或其他机械运动机构构成。
当前在汽车座椅调角器、白车身、内饰等汽车零部件制造中逐步开始采用远程激光扫描焊接,以提高焊接质量和焊接效率。
激光遥控焊接技术具有许多优点,主要体现在:定位精度高、焊接速度快、焊接效率高;在焊接过程中,不会与相关夹具和光学镜片发生反应,造成污染;可根据实际结构强度要求进行焊接,以形成所需的焊缝形状;总生产效率高,能满足大量汽车零部件的焊接需要。
激光焊接技术在汽车制造中的应用
激光焊接技术在汽车制造中的应用摘要:激光焊接技术是汽车制造行业领域中的一项重要的技术手段,它具有热影响区域小、焊接质量高、灵活性高以及适应性强等的显著性特点,对促进汽车制造行业领域的发展发挥着极其重要的现实意义。
基于此,文章以激光焊接技术的工作原理与特点为出发点,探讨汽车制造中激光焊接技术的应用,并提出可行性建议,以供参考与借鉴。
关键词:汽车制造; 激光焊接技术; 应用汽车工业是一个需要大量加工和测试的生产型产业,也是激光技术应用最广泛的行业之一,安全性、舒适性、节能和环保一直是世界汽车工业发展的主题,激光技术作为现代汽车生产中的主要加工方法之一,其发展也主要是围绕着这一主题并结合本专业的自身特点进行的。
由于激光焊接工艺优越性、效率高、柔性好等优势,随着汽车轻量化概念、安全性能观念日益增强,激光焊接与切割工艺在汽车工业领域将得到更多重视和广泛应用。
汽车制造过程中,激光技术主要用于车身不等厚板的拼焊、车身焊接和汽车零部件焊接。
激光焊接运用于汽车,可以降低车身重量并达到省油的目的;提高车身的装配精度,使车身的刚度提升30%从而提高了车身的安全性;降低汽车车身制造过程中的冲压和装配成本,减少车身零件的数目并提高车身一体化程度。
1激光焊接技术特点分析激光焊接技术与传统的焊接技术相比较而言,其优势主要体现在以下几个方面:(1)热影响区域小。
激光焊接技术在汽车制造中的应用,其焊接过程主要是将激光束直接打入被焊接部位,使激光束被焊接区域内热影响范围变小,基于激光焊接技术的这一特点,现已被广泛地应用到精密化要求程度高的零件生产和加工环节中,并有效解决和克服了其在焊接过程中的收缩、变形等难题。
(2)焊接要求高。
激光焊接技术在汽车制造中的应用,由于其本身具备了大量的能量,所以在具体的应用过程中不仅不会对周围的自然环境带来影响,还能有效保证整体焊接质量的提高。
(3)灵活性高。
在对汽车隐蔽部位的焊接过程中,激光焊接技术同样得到了业内人士的一致好评,而焊接工作人员仅需不断调整焊接的方向,就能实现焊接部位的精准定位。
激光焊接技术在汽车制造中的应用与激光组焊单元设计
逐渐取 代传 统 的焊 接方 式 , 始新 的焊 接 时代l 开 4 j 。
激 光焊 接技 术 虽然 在 国内取 得 了长 足 的发展 , 但在 汽车 制造 方面 的 应用 与 国外 尚存 在 较大 差距 ,
目前 主要还 是 引进 国外 成套 车身 组 焊 激 光 加 T设
备 和技 术 , 的厂家 则 直接 进 口国外激 光 加工 的零 有 部件 。 对 国内汽车工业 的发 展 , 靠 国内的技术力 针 依
因此 , 在发 达 国家 汽 车工 业 界 , 光 焊 接 技 术 正 在 激
板工 艺 主要 是 为汽 车行 业进 行 配套 服 务 的 , 其 在 尤
车 身 生产 、 造 和设 计 方 面 , 焊 板 的使 用 有 着 巨 制 拼
大 的优 势 。 国外 , 焊板 多 由大型 钢铁 公 司生产 , 在 拼 18 9 5年德 国 Tse i n钢 铁公 司与 德 国 大众 汽 车公 司 s 合作 , A d 车身上 成 功采用 了全球 第 一块激 光 拼 在 ni 焊板 , 后 , 大利 S l k公 司 和名 为 “ 国钢铁 ” 此 意 ol a 英 的英 国丁业集 团也进 行 了激 光拼 焊研究 , 国 、 美 日本 和瑞 士也 都建 立 了类 似独 立 的专 门公 司。 近年 来 , 该项 技 术 在全 球新 型 钢制 车 身设计 和
图 2 激 光 拼 焊 原 理
从2 0世纪 8 0年代 中期 开始 , 光拼 焊板 作 为 激
新技术 在欧 洲 、 国 、 美 日本 得 到 了 广 泛 的关 注悯 拼 焊 。
材 , 激光 焊接 是单 边 加 T 、 且 复杂 结构 适 应性 好 、 能 焊接多层 板 、 于实现远 程焊接 和 自动化等 优点嗍 , 易
激光焊接技术在汽车制造领域中的应用
激光焊接技术在汽车制造领域中的应用摘要:随着经济水平的发展,汽车制造已经成为世界范围内一项重要工业。
汽车制造的技术也在随着工业技术的进步不断演进和完善,特别是近几十年来,激光技术在各个领域被广泛的运用。
在汽车制造的行业里,激光技术主要表现为激光焊接技术,这种焊接技术的出现对汽车制造工业带来了深远积极的影响。
关键词:激光焊接汽车制造应用1 激光焊接技术对汽车制造领域的积极意义激光焊接技术在汽车制造领域中的应用,既受到激光焊接技术本身的优越性影响,同时也是受到汽车制造行业的整体发展和市场需要的改变所影响。
激光焊接技术对汽车制造领域带来的积极意义主要表现在一下几个方面。
1.1 满足了消费者对汽车的造型感与功能性并重的要求汽车制造并不是一个新鲜的行业,它的存在已经有几百年的历史,但是在过去相当长的一个时期内,汽车制造的重点在汽车的功能性和实用性上。
随着家用轿车的不断增加,汽车制造行业越来越重视对家用轿车市场的份额占领。
家用轿车的一个特性就是除了传统的汽车功能以外,外形上的美感成为消费者选择购买对象的重要参考因素,激光焊接技术运用到汽车制造行业里,能够帮助汽车制造商更好的解决这个问题。
1.2 为汽车制造行业的竞争提供了有力的竞争手段市场竞争已经是市场经济环境下任何一个行业都避免不了的问题。
对于汽车制造行业而言,激光焊接技术的出现,能够帮助他们利用更先进的焊接技术对汽车进行焊接,既保证优秀的焊接质量,同时这种新型的焊接技术不会在重量上对汽车带来负面的影响,轻便、耐腐、耐磨,这种先进的技术会给汽车制造注入新的活力与动力。
1.3 符合汽车制造规模化的发展趋势规模化已经成为汽车制造行业的重要趋势,规模化的一个重要目的就是优化效率。
在汽车制造的整个流程中,焊接工作是一个重要的衔接环节,这个环节的所用时间和所耗劳动力对整个汽车制造流程的效率产生重要的影响。
采用激光焊接技术,能够大大提高在焊接环节的工作效率,符合汽车制造优化效率,规模化发展的前景和趋势。
激光焊接技术在白车身制造中的应用
本文介绍了几种典型的激光焊接技术如激光钎焊,激光复合焊和激光熔焊的特点,并重点分析了激光填丝熔焊技术在江淮汽车星锐车型中的应用.本文介绍了几种典型的激光焊接技术如激光钎焊、激光复合焊和激光熔焊的特点,并重点分析了激光填丝熔焊技术在江淮汽车星锐车型中的应用。
为满足安全、环保和节能等指标要求,实现焊接产品制造的自动化、柔性化与智能化,各知名汽车公司在车身制造中大量应用激光焊接技术,以保证产品质量和技术先进性,以求在日益激烈的竞争中立于不败之地。
江淮汽车星锐车型采用的激光填丝熔焊技术开创了国内自主品牌激光技术应用的先河,本文对此进行了详细介绍。
典型激光焊接技术激光焊接主要用于车身框架结构的焊接,如顶盖与侧围的连接,以及汽车地板与纵、横梁的连接。
激光钎焊、激光复合焊和激光熔焊是白车身制造领域几种常用的激光焊接技术。
1.激光钎焊技术激光钎焊利用熔点比母材低的材料作填充金属(称为钎料),经加热熔化后,利用液态钎料润湿母材,填充接头间隙并与母材相互扩散,实现连接,多用于轿车顶盖及行李箱等处的焊接。
激光钎焊工艺应用于焊接,不仅能使产品更加美观,还提高了密封性、提升了整车的安全性能。
顶盖激光钎焊的定位工装(见图1)采用的是琴键式车身压紧工装结构,包括夹具基架及基架两侧连接的压头,其压头包含多个可调小压头,在基架的侧面间隔排列成琴键式压紧机构,可调整每个可调小压头的压力。
每个压头的形面与车身顶盖的形面匹配,保证每个压块都能很好地与车身顶盖贴合,以保证激光送丝焊接时,车身顶盖和侧围焊接处缝隙均小于0.3mm,可以更好地保证焊接质量及焊接外观。
图1 顶盖激光钎焊工装2.激光复合焊接技术激光复合焊接主要指激光与TIG或MIG电弧复合焊接。
在这种工艺中,激光和电弧相互作用、取长补短。
激光复合焊的优点是焊缝熔深大、焊接速度快、热输入低且焊缝强度高。
整个系统的生产过程稳定性好,设备可用性好,焊缝准备工作量和焊接后焊缝处理工作量小,焊接生产工时短、费用低且生产效率高。
汽车车身制造的激光焊接应用
需 要 填充 物质 ,激光 直接 作 用在 工件 表 面上 进 行焊 接 ;另 一种 为 填 充 焊 ,即通 常所说 的钎 焊 ,主 要应 用于 汽 车顶 盖的 焊接 。
■_ ■■ ■■■■
图4焊缝跟踪系统
|I
51 熔焊 . 根 据 激 光 束 能 量 密 度 的 大小 ,熔 焊 又 可 分 为热 传 导 焊 和 穿
少 车 身 零 件 的 数 目 ,提高 车 身 一 体 化 程 度 。从 2 世 纪8 年 代 开 O 0 始 ,激 光 焊 接 技 术 开 始 运 用 于 汽车 车 身 制 造 领 域 ,主 要 是 应 用 于 激光 焊 接车 身 。激 光技 术 采用 偏光 镜 反射 激光 产 生的 光束 使其 集 中在 聚 焦装 置 中产 生 巨大 能量 的 光束 ,使 工件 在 瞬间熔 化 ,从
度 是太 阳光 的几 百 倍 。
连 续工 作 并 输 出很 高 的 功率 ,标 准激 光 功 率在 2 k 之 间 。 目 ~5 W 前 车身 应 用 的激 光 源主 要 品 牌有 :T U F P R MP 、IG、L srn ; ael e i 激 光 头品 牌有 :S asnc rc e、Hg yg cno i、Peic iha 。 t
YA G激光 器 ;另 ~ 类是 C : O 激光 器 ,分 子气 体做 工 作介 质 ,可 以
扩 散 ; ( )相干 性 一 激 光 的 位 相( 3 波峰 和 波 谷 ) 有 规 律 ,相干 很
性 好 ; ( )高 输 出功 率一 用透 镜 聚 焦激 光 后 ,所 得 到 的 能量 密 4
透焊 。
511热 传导 焊 . .
由于 激光 汇聚 于一 点 时会 产生 相 当高 的温 度 ( 能量 密度 大 与
激光焊接技术在汽车制造中的应用_0
激光焊接技术在汽车制造中的应用【摘要】伴随我国经济的持续发展,汽车消费必然会坚挺很久,激光焊接技术在汽车升级过程中的无可替代的作用已然昭显,因此,重视激光技术焊接的不足,努力改进,并把激光技术的优点充足发挥,这是未来激光技术发展的必然趋势,也是汽车升级的客观需要。
本文主要阐述了有关激光焊接技术在汽车制造中的应用。
【关键词】激光焊接技术,汽车制造,应用一.前言随着焊接工艺在汽车制造中的不断应用和发展,对于焊接的功能实现和汽车外观都有着不断提高的要求,为适应社会需求,人们不断研究新的焊接技术工艺,以达到高质量、高效率、成本低、美观大方的目的。
激光焊接技术的应用,让我们离目标越来越近。
二.激光焊接技术的工作原理激光焊接技术是把传统的金属及气体电弧焊和激光焊接技术的优点,进行合理化结合,主要利用电弧加热填充金属和工件,达到金属融合的效果。
激光焊接技术受气体等因素的影响较多,为达到降低机器成本的目的,我们要通过对各个有影响的参数进行控制,减小谐振腔的尺寸,降低激光焊接技术的供能成本,确定激光焊接中焊丝的给进位置。
激光推动焊丝进入熔融焊池,降低熔融焊丝所需的二次能量,这个过程中为提高焊接速度,我们采用了拖尾式的激光焊接技术进行焊丝给进。
混和激光焊接的电弧在焊丝填充到达尾部时产生等离子,并对基底材料进行蒸发,这时会在熔融焊接池的边缘出现一个小凹陷,这个凹陷能够起到降低激光光束需要穿透的深度,提高了穿透性能。
三.激光焊接技术的优点激光焊接技术在汽车零部件加工方面几乎可以达到完美的要求,在效率、经济、安全、强度、抗腐蚀等方面有着良好的性能。
汽车的零部件价值占汽车总价值很大的比重,采用激光焊接工艺可以使汽车零部件的性能得到显著改善,从而提高汽车的品质。
激光焊接工艺由于具备以下优点已成为工业制造领域主流的先进焊接方式:1.热影响区域的变化范围会较小,由于热传导而产生的变形也相对较低。
2.不受空间大小的影响,可焊接小型或间隔较近的零部件。
激光焊接技术在汽车制造中的应用
激光焊接技术在汽车制造中的应用随着科技的不断进步,激光焊接技术在汽车制造中的应用越来越广泛。
激光焊接技术以其高精度、高效率、无损伤等特点,成为汽车制造领域不可或缺的一部分。
本文将从激光焊接技术的原理、应用案例和未来发展趋势等方面进行探讨。
激光焊接技术是一种利用高能激光束将材料熔化并连接在一起的技术。
它通过将激光束聚焦到极小的焦点,使材料表面瞬间达到高温,从而实现材料的熔化和连接。
相比传统的焊接方法,激光焊接具有更高的精度和速度。
在汽车制造中,激光焊接技术可以用于连接车身结构、车门、车顶、车底等部件,实现高强度、高质量的焊接。
激光焊接技术在汽车制造中的应用案例非常丰富。
例如,汽车车身的焊接是激光焊接技术的一个重要应用领域。
传统的车身焊接需要使用大量的螺栓和钢板连接,而激光焊接技术可以将车身各部分直接焊接在一起,减少了连接点,提高了车身的整体刚性和强度。
此外,激光焊接还可以实现车身的轻量化设计,降低车身重量,提高燃油经济性。
除了车身焊接,激光焊接技术还可以用于连接车门、车顶、车底等部件。
传统的车门焊接需要使用大量的螺栓和焊接点,而激光焊接可以实现无接缝的焊接,提高了车门的密封性和稳定性。
类似地,激光焊接还可以实现车顶和车底的无缝连接,提高了车辆的整体结构强度和刚性。
激光焊接技术在汽车制造中的应用不仅提高了汽车的质量和性能,还提高了生产效率。
激光焊接具有高速度、高精度的特点,可以实现快速、精确的焊接,大大缩短了焊接时间。
相比传统的焊接方法,激光焊接技术可以节省大量的人力和时间成本,提高了汽车制造的效率和竞争力。
未来,随着激光技术的不断发展,激光焊接技术在汽车制造中的应用还将继续扩大。
一方面,随着汽车行业对质量和性能的要求越来越高,激光焊接技术将成为汽车制造的主流焊接方法。
另一方面,随着激光技术的进一步发展,激光焊接技术的成本将进一步降低,使得更多的汽车制造企业可以采用激光焊接技术,提高生产效率和竞争力。
激光焊接技术在汽车制造中的应用
激光焊接技术在汽车制造中的应用关键词:激光焊接技术汽车制造实际运用1焊接技术在汽车制造应用中的优势基于科学技术的高速发展,激光焊接技术这一先进的制造技术已然在众多工业部门得到推广,尤其是汽车领域之内,许多发达国家企业车工业之中50%至70%的零部件普遍是应用激光焊接技术实现的,不仅可以大量缩减材料的使用量,同时也提高了材料整体强度。
激光焊接技术相较于传统单一激光焊接技术具有更为明显的优势,激光焊接技术熔深更大,针对宽度较大的缝隙焊接能力更为优秀,并具有优秀的焊缝韧性,激光焊接技术利用焊丝便可以针对焊缝的组织结构予以更改,且焊接过程中可以实现无焊缝背面下垂的效果。
因为激光焊接技术本身具备诸多优势,发达国家将其视汽车制造工业之中较为常用的一项技术,其运用也为我国汽车制造商创造了诸多经济效益。
2 汽车制造期间激光焊接技术的实际运用激光焊接工作原理激光焊接具体包括了热导焊以及深熔焊两种不同方式。
热导焊过程中,激光辐射量直接作用在材料表层,辐射可以在材料表面转变为热量,借由热传导扩散至材料的内部,以令其熔化,从而令两种不同材料的连接部分形成熔池。
激光束朝向前后方向运动,熔池内的熔融技术逐渐凝固,构成将两块材料连接的焊缝。
热导焊所运用的激光功率密度在105至106W/cm2之间。
因为是依赖热传导完成焊接的,所以焊缝深度不大于2.5mm,焊缝深度与宽度之间比例一般不足1,多是应用在薄小零部件加工工作之中。
深熔焊期间,激光功率密一般处于106-107W/cm2,功率输入明显较热传导、对流以及热辐散热速率更高,目标材料表面因为汽化现象而产生小孔。
经由小孔直接射入孔底,然后光束携带的大量的光能渗入小孔,小孔之外的材料处于持续流动的状态。
小孔伴随着光束向不断移动,而熔融状态的金属填充小孔位移之后所产生的空腔,并逐渐冷却之后形成焊缝,焊缝过程也随之完成。
整体焊接流程速度加快,焊接速度基本可以实现每分钟内数米,而深熔焊所形成的焊缝深度与宽度之间比例最高值可达到12:1。
激光焊接技术在汽车车身制造应用
试论激光焊接技术在汽车车身制造的应用摘要:随着改革开放的不断深入,人们生活水平也不断提高,对日常生活质量的要求也越来越高,随着科学技术的不断提高,汽车车身制造技术也再上新台阶,激光焊接技术更是得到了广泛的应用,并逐渐成为一种标准的加工工艺。
关键词:汽车制造;车身制造;激光焊接;应用在汽车制造业中,激光焊接技术已经成为一种普遍的,广为采用的工艺,并且在多种行业开始进行尝试或应用,并取得了一定的效果,在汽车车身制造方面的激光焊接技术更是向一个崭新的成熟阶段推进。
一、激光焊接的原理与概述激光(light amplification by stimulated emission of radiation),从字面不难看出其意义是通过强光照射激光发生介质,进而使得介质内部原子的电子得到能量,电子运动在受激的情况下轨道发生偏移,从低能态进入高能态。
当原子在激发态的状态下时,受到外界辐射感应,使得这些原子又变迁到低能态,同时有一束光发出,这束光在传播方向,偏振,相位和频率等方面,与入射光完全相同,即为受激辐射光。
那么如何得到指向性高、高能量密度的激光,就显得尤为重要,也必须使得观光束能够在激光发生介质的两侧的反射镜内王府振荡,这就要求必须在一种封闭光线的谐振腔内进行,从而光强得到提高,同时光的方向性也得到了提高。
激光具备的优势有以下几个方面:①激光具有很强的方向性,在传播的过程中,基本不会向外发生扩散;②激光是一种单纯的单色光,波长和频率一定,不是多种光的混合体;③激光具有特别高的输出功率,当采用透镜进行聚焦后,可以得到高于太阳光几百倍的能量密度;④激光有较好的相关性,具有规律的波峰、波谷。
当前,在汽车车身制造中的主要焊接技术有激光焊、电阻点焊、mag、mig等,而车身不等厚板之间的拼焊以及车身焊接主要采用激光焊接技术。
车身框架结构的焊接,比如侧围与顶盖的焊接。
通过激光焊接的应用,车身的重量得到一定的降低,从某种程度上达到了省油的效果;通过激光焊接的应用,车身的装配精度得到提高,车身的刚度可以得到30%的提升,从而使得汽车车身的安全性得到进一步提高;通过激光焊接的应用,冲压和装配的成本得到降低,车身的零件数量减少,车身的一体化程度得到提高。
激光焊接技术在汽车制造中的应用分析
激光焊接技术在汽车制造中的应用分析摘要:随着国家科技的不断发展,汽车制造业逐渐成为国家工业的重要产业之一,汽车技术也得到了提高。
与科学技术的快速进步,激光焊接技术的发展也是日新月异,汽车制造过程离不开激光焊接,激光焊接技术的应用,促进汽车制造业的繁荣发展,文章对激光焊接技术的原理以及在汽车制造业中的应用进行了分析,以供参考。
关键词:汽车制造;激光焊接技术;切割;应用引言激光焊接技术即通过激光生成波长单一的可远距离传播、集中率较高且波长差异不明显的光束,将其作用于金属表面,缩减金属达到沸点的时间,使金属气化,在金属气化后生成的蒸汽脱离金属熔池表面会形成一定的应力反作用,使熔化金属位置形成凹坑,在继续加热的情况下形成细长小孔,在激光束移动的同时,会使细长孔前熔化金属向后流动,在其凝固后形成焊缝,以此完成焊接作业的技术。
1激光焊接技术的原理激光焊接技术是一种以激光作为焊接源的自动化焊接技术。
激光热源可以将大部分的热源控制于极小的部位,有利于焊接部位快速的连接。
而且在一定功率下,激光能够快速加热金属的指定部位,气化金属的表面,然后从金属的表层脱落。
在这个过程中,金属的表层会在附加应力的影响下发生凹陷。
进一步的激光能够射入凹陷底部,产生很小且细长的“孔”。
该“孔”随着激光光束的移动而向焊接方向移动,当金属在“孔”的前方熔化后,在“孔”的后方进行重新凝固,最终就产生了焊缝。
激光功率的密度决定了焊缝的深浅,如若激光功率密度较高,熔深就会较大,焊缝深宽也就随之较大;反之,激光功率密度较低,熔深也就较浅,焊缝深宽也就相应较小。
2激光焊接技术在汽车制造中的应用激光焊接技术在使用过程中具有传统焊接技术以及焊接装备无法比拟的优势,在技术上具有融化效率高,焊接效果好,自动化程度高,极大的降低成本的特点。
此外,激光焊接技术在使用时,焊接痕迹均匀,焊条晶粒小,无需别的辅助物质等优点。
激光焊接技术制备的焊缝具有外观好,缝隙洁净的优势。
激光焊接设备在汽车制造行业的应用案例分析
激光焊接设备在汽车制造行业的应用案例分析激光焊接作为一种高效、精准的焊接方法,已经在多个行业得到广泛应用。
在汽车制造行业,激光焊接设备的应用也逐渐增多,为汽车制造商带来了许多优势。
本文将通过多个真实案例来分析激光焊接设备在汽车制造行业的应用,重点探讨其应用效果、成本效益和行业趋势。
首先,我们来看一个汽车制造领域中激光焊接设备的应用案例——车身焊接。
车身焊接是汽车制造过程中最为重要的一环,也是最具挑战性的焊接任务之一。
传统的点焊技术在焊接车身时存在一些问题,比如焊点容易断裂、焊接变形、焊缝质量不稳定等。
而激光焊接设备通过直接使用激光束进行焊接,可以提供更均匀、更快速的焊缝质量。
实际案例中,一家汽车制造商引入了激光焊接设备来进行车身焊接。
使用激光焊接,可以减少焊接时间、提高焊缝质量,并且可以减少传统焊接所需的工艺步骤。
激光焊接设备还可以实现自动化操作,减少人力投入,提高生产效率。
此外,激光焊接设备可以更精确地控制焊接热源,避免过热或过冷的情况发生,从而减少焊缝变形的可能性。
这对于提高汽车制造的质量和可靠性非常重要。
除了车身焊接,激光焊接设备在汽车制造行业中还有其他应用。
例如,它可以用于汽车座椅的焊接。
传统的焊接方法可能会损坏座椅的材料,而激光焊接则可以更精确地焊接座椅的金属部件,避免材料的破坏。
此外,激光焊接设备还可以应用于汽车引擎的焊接。
在汽车引擎中,传统的焊接方法可能会导致材料的热变形,从而影响引擎的性能和寿命。
而激光焊接则可以产生较小的热影响区域,减少热变形的可能性,提高引擎的质量和性能。
激光焊接设备的应用在汽车制造行业中不仅可以提高焊接质量和效率,还可以降低成本。
虽然激光焊接设备的投资成本较高,但通过减少人工、增加自动化和提高产品质量,汽车制造商可以快速收回投资。
另外,激光焊接设备还可以减少材料的浪费。
由于焊接过程更加精确,激光焊接可以减少材料损失的可能性。
这对于环保意识日益增强的汽车制造行业来说尤为重要。
激光焊接技术在白车身中的应用
激光焊接技术在白车身中的应用
随着汽车制造技术的不断发展,越来越多的汽车制造企业开始采用激光焊接技术。
激
光焊接技术具有高效、精度高、质量好等优点。
在白车身中,激光焊接技术应用广泛,本
文将介绍激光焊接技术在白车身中的应用。
1. 激光点焊技术
激光点焊技术是将激光束直接作用于焊接点,以高温高能量瞬间熔化焊接材料,实现
焊接目的的一种技术。
激光点焊技术在白车身中的应用相当广泛,主要用于焊接构成复杂
形状的结构件。
例如,汽车车门中各部位的组装焊接、车顶、活动式车身结构的焊接等。
激光点焊技术可以达到极高的放热密度和焊接深度,且对焊接材料的热影响较小,不会破
坏焊接材料的微观组织。
与传统的点焊技术相比,激光点焊技术具有很多优点,比如焊接
质量好、效率高、能够焊接更厚的材料等。
激光线焊技术是将激光束聚焦成一条线,将其作用于工件上,实现对焊缝的成形和加强。
激光线焊技术在白车身中主要用于对长缝进行焊接,如车顶、车门等结构组件的焊接。
激光线焊技术具有焊接速度快、成本低、质量好等优点,且对环境影响小,是传统焊接技
术的一种重要替代技术。
激光钎焊技术是将激光束作用于工件接头的表面,以高温熔融钎料,将两个工件焊接
起来的一种技术。
激光钎焊技术在白车身中主要用于焊接不同材料间的接头,如钢与铝的
接头、钛合金与铝的接头等。
激光钎焊技术与传统钎焊技术相比,具有焊接强度高、工艺
精度高、热影响小、造型更加灵活等优点。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
试论激光焊接技术在汽车车身制造的应用
作者:郭亚超
来源:《商品与质量·消费视点》2013年第06期
摘要:随着改革开放的不断深入,人们生活水平也不断提高,对日常生活质量的要求也越来越高,随着科学技术的不断提高,汽车车身制造技术也再上新台阶,激光焊接技术更是得到了广泛的应用,并逐渐成为一种标准的加工工艺。
关键词:汽车制造;车身制造;激光焊接;应用
在汽车制造业中,激光焊接技术已经成为一种普遍的,广为采用的工艺,并且在多种行业开始进行尝试或应用,并取得了一定的效果,在汽车车身制造方面的激光焊接技术更是向一个崭新的成熟阶段推进。
一、激光焊接的原理与概述
激光(Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation),从字面不难看出其意义是通过强光照射激光发生介质,进而使得介质内部原子的电子得到能量,电子运动在受激的情况下轨道发生偏移,从低能态进入高能态。
当原子在激发态的状态下时,受到外界辐射感应,使得这些原子又变迁到低能态,同时有一束光发出,这束光在传播方向,偏振,相位和频率等方面,与入射光完全相同,即为受激辐射光。
那么如何得到指向性高、高能量密度的激光,就显得尤为重要,也必须使得观光束能够在激光发生介质的两侧的反射镜内王府振荡,这就要求必须在一种封闭光线的谐振腔内进行,从而光强得到提高,同时光的方向性也得到了提高。
激光具备的优势有以下几个方面:①激光具有很强的方向性,在传播的过程中,基本不会向外发生扩散;②激光是一种单纯的单色光,波长和频率一定,不是多种光的混合体;③激光具有特别高的输出功率,当采用透镜进行聚焦后,可以得到高于太阳光几百倍的能量密度;④激光有较好的相关性,具有规律的波峰、波谷。
当前,在汽车车身制造中的主要焊接技术有激光焊、电阻点焊、MAG、MIG等,而车身不等厚板之间的拼焊以及车身焊接主要采用激光焊接技术。
车身框架结构的焊接,比如侧围与顶盖的焊接。
通过激光焊接的应用,车身的重量得到一定的降低,从某种程度上达到了省油的效果;通过激光焊接的应用,车身的装配精度得到提高,车身的刚度可以得到30%的提升,从而使得汽车车身的安全性得到进一步提高;通过激光焊接的应用,冲压和装配的成本得到降低,车身的零件数量减少,车身的一体化程度得到提高。
激光焊接技术从20世纪的80年代开始在汽车车身制造领域进行运用,主要体现在车身焊接方面。
激光技术通过偏光镜将反射激光的光束,集中在聚焦装置中,产生巨大的能量光束,工件在光束的照射下瞬间熔化,焊接成功。
二、激光焊接技术在汽车车身制造方面的应用
拼焊技术是汽车制造中的一个重要环节,普遍应用于汽车制造,在车身制造上的应用更为突出。
激光拼焊帮我们解决了传统车身制造方式的缺点,传统方式是将各分部件先进行冲压成型,之后再进行焊接,焊接的效果总是不尽如人意,融合处处理不是很完美,甚至融合不是很好。
激光拼焊过程中,在车身制造时顺序和传统方式正好相反,先进行焊接,再进行冲压成型。
激光拼焊使用零件数量少,可以节约成本,并且能够进行不同材质、不同部位的钢板焊接,焊接精准度较高,这项技术在世界汽车制造业广泛应用,在奇瑞、一汽等国内汽车公司都已近开始使用激光拼焊技术,并且是最先进的汽车车身焊接技术。
激光热源具有特别高加热能力,并且能够将大量的能量进行集中,汇集到一个焊接点上,因此,有了上述提到的激光焊接的优势,从而实现薄板的快速连接。
目前,在车身制造的激光焊接主要有熔焊和填充焊两种方式。
熔焊在焊接过程中,不需要物质填充,可以通过激光在工件表面进行直接作用焊接。
根据激光束的能量密度的不同,又有穿透焊和热传导焊之分。
穿透焊的特点主要是熔深更深,焊接速度更快。
在汽车的白车身上,有2-4层的焊接钢板,有4mm之厚,因此有更高的焊缝深度要求,对激光能量密度的要求也更高,而穿透焊恰恰适合。
当激光在工件表面进行作用时,金属发生快速汽化,并且以蒸汽扩散到熔池中,形成一个蒸汽通道,在通道内,激光发生多次反射,使金属充分吸收激光能量,当产生的蒸汽压力不能够再向熔池扩散时,进入到一个稳定的焊接状态。
熔池经过的位置,在蒸汽通道周围形成金属熔液流动,使上下两层板熔合在一起,金属冷却后,便形成一条高强度焊缝。
热传导焊主要是利用激光汇聚一点产生的强高温度,熔化钢板,温度高达1490℃,通过热效应进行焊接,这种焊接方式多用于平板的拼焊。
填充焊不对工件本身进行熔化,而是熔化焊丝,主要通过激光的热效应达到效果,并填充到两个工件之间,进行焊接。
填充焊过程中产生的热变形小,焊缝美观,多用于汽车顶盖的焊接。
最早应用于车身加工的激光工艺是汽车顶盖的激光钎焊技术。
当前激光焊接技术在汽车车身生产中的应用已经成为一种必然趋势,通过激光焊接技术的应用,车身重量得到降低,车身的装配精度得到提高,车身强度得到加强,车身美观,成本降低,为我国汽车制造企业的稳定持续发展提供了保障。
同时,激光焊接技术也得到了业内人士的高度关注,激光焊接技术的产业化和规模化的进一步发展,仍然是我们需要努力的方向,从而为推动我国汽车制造业飞速发展而出力。
参考文献:
[1] 陈根余,梅丽芳.激光焊接切割在汽车制造中的应用[J] .激光与光电子学进展,2009,46(9):17-23.
[2] 杨忠敏.现代汽车生产中的激光焊接技术[J].客车技术与研究,2008(3):45-48.
[3] 余秀慧,沈建东,王镝.制造工艺与车身工程开发集成应用技术[J].上海汽车,2010(04):24-28.。