激光拼焊板的优点及其应用
汽车用激光拼焊板技术及其应用综述
汽车用激光拼焊板技术及其应用综述引言随着现代社会的发展和快节奏的生活，汽车在人们的生活中扮演者越来越重要的角色，人们对汽车行业的要求也越来越高，要求汽车的安全性和节能性，以及汽车的轻便性，这些要求直接促进了激光拼焊板技术在汽车行业的应用，目前这种技术已经在世界范围内广为应用。
在具体的汽车零件的生产过程中，主要是分离成形法和整体成形法。
分离成形法主要是是指单个的生产零件，然后再利用焊接技术将这些零散的部件焊接起来，形成汽车生产所需要的结构部件。
这种成形法的优点在于可以优化单个零件的性能，选择适宜的材料生产单个部件，将这些部件焊接起来也可以形成系统优势。
但是这样一来，将会加大生产中的加工和装配成本，并且由于单个零件的材料不同，再加上焊接时的节点重合，可能会增加汽车的重量。
而后者则简单的多，它是利用一台压机，将所需要的材料相同的零件在一块整体板材上生产的方法，这种方法从实际来看缺点是十分明显的，因为虽然材料可能相同，但是具体的零件的厚度要求等是不同的，这时候对于选择生产材料造成了影响，增大了成形难度。
以上两种是汽车零件生产中传统上应用的生产方法，其缺点都是增加了汽车自身的重量，降低了汽车的性能优化效果。
目前人们对汽车的要求越来越高，除了美观外，更要求汽车的轻便性、速度，而传统的部件生产方式无法满足这种要求。
因此，汽车生产领域结合传统方式的优缺点和现代机械技术，推出了一种新型的部件成形方式，即拼焊板冲压成形技术。
激光拼焊板技术是在激光焊接技术发展的基础上，结合汽车部件生产的需要而出现的一种新型的现代加工技术，主要的生产原则是利用高能量的激光，通过对不同类型和不同性能的材料的焊接，使得生产各个零件的材料集中在一张整体板块上，根据各个部件所需的材料进行冲压，满足零件对材料和厚度的不同要求。
激光拼焊板工艺在汽车行业的应用，有效地解决了传统部件成形方法中的缺点和问题，满足了不同部件的不同材料要求和不同工艺要求。
激光焊接的特点及应用分析
激光焊接的特点及应用分析激光焊接是一种利用激光束进行焊接的高精度、高效率的焊接方法。
其特点在于焊接速度快、热影响区小、焊缝质量高、操作自动化程度高等。
激光焊接在各个行业中得到了广泛的应用，如汽车制造、航空航天、电子电器、医疗器械等。
首先，激光焊接的特点之一是焊接速度快。
激光束具有很高的能量密度，可以在短时间内使焊接材料迅速熔化并达到焊接温度，从而实现快速焊接。
相比传统焊接方法，激光焊接速度可提高10倍以上，极大地提高了生产效率。
其次，激光焊接的热影响区小。
激光焊接的热输入主要集中在焊缝上，热量传导速度快，从而减少了对焊接材料的热影响。
这对于焊接材料的变形和变质有很大的促进作用，尤其对于对焊接材料有较高要求的行业，如航空航天业和精密仪器制造业，能够保证焊接部位的高精度。
再者，激光焊接具有较高的焊缝质量。
激光焊接焊缝的凝固速度快，熔融材料混合均匀，焊缝的形状规整，没有气孔和夹杂物，焊缝强度高。
这使得激光焊接可以应用于对焊缝质量要求较高的行业，如汽车制造业和船舶制造业。
最后，激光焊接具有高度自动化的操作方式。
激光焊接系统可以与机器人等自动化设备配合使用，实现焊接过程的自动化和智能化。
这不仅提高了生产效率，还减少了对人力资源的需求，降低了生产成本。
在实际应用中，激光焊接被广泛应用于汽车制造业。
汽车结构中有大量的焊接工艺，例如车身焊接、发动机焊接等。
激光焊接凭借其高效率、高精度的特点，可以满足汽车焊接工艺对焊缝质量和工艺自动化的需求。
此外，激光焊接还被广泛应用于航空航天制造业。
航空航天制造对焊接工艺的要求十分严苛，需要焊接材料的高强度和轻量化。
激光焊接能够实现高精度的焊接，减少了传统焊接方法中的缺陷和变形，大大提高了焊接材料的性能。
在电子电器领域，激光焊接被广泛应用于微电子器件的制造。
由于微电子器件的尺寸小且结构复杂，传统的焊接方法往往无法满足其制造要求。
而激光焊接具有焊缝小、热输入小等特点，能够满足微电子器件的高精度焊接需求。
汽车技术发展方向_激光拼焊板
世界金属导报/2009年/6月/23日/第019版钢材深加工汽车技术发展方向——激光拼焊板现代汽车特别是下一代汽车，将会大量使用激光拼焊的冷轧薄板，最高的比例可能会达到全部用板量的40%以上，其中有差强度拼焊、差厚度拼焊和差钢质的拼焊等。
拼焊板是将几块不同材质、不同厚度和不同涂层的钢材用激光把边部对焊，焊接成一块整体板，以满足零部件对材料性能的不同要求，再经过冲压等工序后成为汽车的部件。
激光拼焊可以最大限度地减少汽车零件数量、减轻汽车重量、优化零部件的公差和降低成本，同时又可保证汽车的性能，代表了汽车新技术的发展方向。
绝大部分先进车型的车门内板、升降台、车底板和侧梁等都采用了激光拼焊板。
从20世纪80年代中期开始，拼焊板作为新技术，在欧洲、美国、日本得到了广泛的关注。
拼焊板工艺主要为汽车行业进行配套服务，尤其在车身零部件生产、制造和设计方面，使用拼焊板体现出巨大的优势。
目前，无论实验室还是汽车制造厂的实践经验，均证明了拼焊板可以成功地应用于制造汽车车身。
1985年奥迪车身上成功采用了全球第一块激光拼焊板。
90年代欧洲、北美、日本各大汽车生产厂开始在制造车身时大规模使用激光拼焊板技术，近年来该项技术在全球新型钢制车身设计和制造上获得了日益广泛的应用。
奔驰、宝马、通用等各大汽车生产厂相继在车身中采用了激光拼焊板技术。
一、汽车激光拼焊板的应用领域冷轧钢板激光拼焊主要解决冷轧无法生产的超宽板以及不等厚板，目前主要应用在汽车门内板、底板、立柱等不等厚钢板的拼焊中(见图1)。
其工艺过程为:先将不同或相同厚度、强度、材质的冷轧钢板，切成合适的尺寸和形状；然后激光焊接成一个理想的整体，即拼焊板。
图2为激光拼焊板的生产流程。
汽车制造商用这种拼焊板冲压成特定的零件装配汽车，以满足自己和消费者提高汽车质量、降低生产成本、减轻车重、减少油耗、保护环境等多种需求。
二、激光拼焊板的优势传统工艺条件下，汽车各种部件的制造是由各种小的冲压零部件点焊制成。
激光焊接行业小知识
激光焊接行业小知识激光焊接是一种高精度、高效率的焊接技术，广泛应用于各个行业。
它利用激光束的高能量密度，将工件表面局部加热至熔点以上，通过熔融和冷却形成焊缝。
下面将介绍一些关于激光焊接的小知识。
1. 激光焊接的优点：- 高精度：激光束聚焦后能够实现非常小的焊缝宽度，适用于微小零件的焊接。
- 高效率：激光焊接速度快，熔化区域小，能够提高生产效率。
- 无接触：激光焊接不需要直接接触工件表面，减少了对工件的损伤。
- 无污染：激光焊接不需要使用焊接材料，避免了污染环境的问题。
2. 激光焊接的应用领域：- 电子行业：激光焊接广泛应用于电子元器件的制造，如电池片、电路板等。
- 汽车行业：激光焊接可用于汽车零部件的制造，如车身焊接、发动机零件焊接等。
- 航空航天行业：激光焊接在航空航天领域有重要应用，如飞机结构件的焊接、航天器零部件的连接等。
- 医疗行业：激光焊接可用于医疗器械的制造，如植入式医疗器械的焊接等。
3. 激光焊接的工艺参数：- 激光功率：激光功率的选择与焊接材料的类型和厚度有关，需要根据具体情况进行调整。
- 焦点位置：焦点位置的调整会影响焊缝的质量和形状，需要根据焊接要求进行优化。
- 扫描速度：扫描速度的选择与焊接材料的熔化温度和导热性能有关，需要进行合理的设定。
4. 激光焊接的注意事项：- 安全防护：激光焊接过程中需要采取相应的安全措施，避免激光对人眼和皮肤造成伤害。
- 材料选择：不同材料对激光的吸收率不同，需要选择适合的材料进行焊接。
- 焊接质量检测：焊接后需要进行质量检测，以确保焊缝的质量符合要求。
总结：激光焊接作为一种高精度、高效率的焊接技术，在各个行业都有广泛的应用。
它具有高精度、高效率、无接触和无污染等优点，适用于电子、汽车、航空航天和医疗等领域。
在进行激光焊接时，需要注意安全防护、材料选择和焊接质量检测等方面。
通过合理调整激光焊接的工艺参数，可以实现高质量的焊接效果。
激光拼焊板技术分析
门内板 铰链加强板
小计
TWB门内板 A B
小计
毛重 11.43 4.31 15.74
材料价值 61 23
剪切 3.8 0.9
焊接
冲压 18.7 11.7
8.98 3.88 12.86
47.9
3.4
20.7
0.9
18.7 20
零件重量降低2kg装配Fra bibliotek9.5总成本 128.6
111.6
减少汽车厂的成本和设备投入
侧围内板成本降低
9块板 TWB
冲压 装配（不包含设备、
工具）
在欧洲采用传统的解决方 案
140元/侧围
75元/侧围 60元/侧围
在欧洲采用TWB的解决方案
240元/侧围 20元/侧围
小计
275元/侧围
260元/侧围
差异
100元/侧围 55元/侧围 60元/侧围 15元/侧围 30元/车
工具 冲压、装配
激光拼焊板技术分析
内容简介
一、激光拼焊板的发展历史 二、激光拼焊板的特点 三、激光拼焊板的应用 四、焊接质量保证
一、激光拼焊板的发展历史
激光拼焊板的定义
是将不同厚度、不同材质及不同表面状态的钢板 拼接在一起，在冲压制造后，与其他零件一起总装成 汽车整车。
激光拼焊板的发展
1964年 BUDD Co第一个专利 1980年 AUDI对钢板宽度需求超过2000mm（同厚度、地板） 1984年 THYSSEN向AUDI交付40000件激光拼焊板 2003年 全球生产了160 000 000件激光拼焊件…………
5、质量保证体系
引进阿赛洛成熟的产品技术标准。 引进完善的质量检测体系。
激光拼焊板的生产工艺
激光焊的特点及应用
激光焊的特点及应用激光焊是一种将高能量激光束直接焊接在工件表面的技术。
与传统的焊接方法相比，激光焊具有许多独特的特点和广泛的应用领域。
首先，激光焊具有高能量密度特点。
激光束聚焦后，可以产生高能量密度的焊接热源，能够使金属材料迅速熔化和蒸发。
激光焊具有快速的熔化速度，可以在毫秒或微秒级别完成焊接，焊接过程中的热影响区域小，对工件的热影响少。
其次，激光焊具有高的操控性。
激光焊可以通过电脑控制激光束的大小、形状和焦点位置，可以通过实时控制来实现精确的焊接操作。
激光焊可以自动化、智能化地进行，大大提高了焊接的效率和质量。
激光焊还具有特殊的适应性。
激光焊不受工件形状和材料的限制，可以焊接金属材料、非金属材料、塑料以及复合材料等多种材料。
激光焊可以进行正面焊接、背面焊接、侧面焊接和微观焊接等。
另外，激光焊还具有高稳定性和可重复性。
激光焊具有高度稳定的光束质量和能量输出，焊缝质量稳定可靠。
激光焊还可以重复焊接同样的零件，保证了工件的一致性和稳定性。
激光焊广泛应用于诸多领域。
首先，在汽车工业中，激光焊被广泛用于车身焊接、车门焊接和引擎焊接，可以提高焊接强度和速度，减少车身噪音和排放。
其次，在电子行业中，激光焊用于PCB板焊接、封装焊接和线路连接等，可以提高电子元器件的精度和可靠性。
此外，在航空航天和船舶制造中，激光焊常用于焊接薄壁结构和复杂曲面结构，可以提高连接强度和结构稳定性。
此外，激光焊还应用于精密仪器制造、钟表制造以及净化器制造等领域。
总的来说，激光焊具有高能量密度、高操控性、特殊适应性、高稳定性和可重复性的特点，广泛应用于各种工业领域。
激光焊技术的不断发展和创新将为工业制造带来更高效、更精密和更可靠的焊接解决方案。
冷轧钢板激光拼焊
冷轧钢板激光拼焊是一项高新技术，主要解决冷轧不能生产的超宽板以及不等厚板，目前主要应用在汽车门内板、底板、立柱等不等厚钢板的拼焊中。
其工艺过程为先将不同或相同厚度、强度、材质的冷轧钢板，切成合适的尺寸和形状，然后激光焊接成一个理想的整体，即拼焊板。
汽车制造商用这种拼焊板冲压成特定的零件装配汽车，以满足自己和消费者提高汽车产品质量、降低生产成本、减轻车重、减少油耗、保护环境等方面的多种需求。
如下图：1、零件数量的减少，以及随之而来的生产设备和制造工艺简化，大大提高了生产效率，降低整车制造及装配成本；2、由于产品的不同，零件在成形前即通过激光焊接工艺焊接在一起，因而提高了产品的精度，大大降低了零部件的制造及装配公差；通过部件的优化减轻了重量；3、激光拼焊是把基板的边部对焊在一起，由于不再需要加强板，也没有搭接接缝，大大提高了装配件的抗腐蚀性能；通过消除搭接提高部件的耐腐蚀能力，大大减少了密封措施的使用；4、通过对材料厚度以及质量的严格筛选，在材料强度和抗冲击性方面给零部件带来本质的飞跃，同时改良了结构，在撞击过程中，可以控制更多的能量得到吸收，从而改良车身部件的抗击冲撞能力，提高车身的被动安全性；5、实现对材料性能的最充分的利用，达到最合理的材料性能组合；6、材料厚度的可变性以及其可靠的质量，保证了在对某些重要位置的强化改进可以顺利进行；7、对产品的设计者而言增加了产品设计的灵活性。
一个零件，如果某个部分需要提高强度，则这部分的厚度也要增加，在设计时只需在某个部分提高强度和厚度而不需要在整个零件都增加强度和厚度.1 钢卷准备2 开卷机3 穿带装置4 切头剪5 清洗机（预留）6 矫直机7 活套8 喂料辊9 尾料送料辊10 压机11 堆垛机12 切头剪II（预留）落料线参数:原料钢卷:宽度: 350 ~ 2.000mm该落料线可处理冷轧、热轧原板，电镀锌（单面镀或双面镀）、热镀锌钢卷。
可实现上下开卷。
可处理材料的抗拉强度: 270 ~ 1200N/mm2可处理材料的屈服强度: 120 ~ 900 N/mm2激光拼焊板技术是基于成熟的激光焊接技术发展起来的现代加工工艺技术。
浅谈激光拼焊板在汽车车身上的应用
２ 激 光 拼 焊 技 术来 源
激光 拼焊板 源 于２世 纪８ 年代 ， 现在 地对 准 工件 对 合线 。 一 张 拼焊 每
板 质量 检测 结果可 全程 跟踪并 精确识 别 。
当 时 主 要 是 为 了 解 决 钢 厂 轧 出 的 钢 板 板 宽 不 够 的 问
①不 增加焊 缝高 度 ， 低焊缝 区域 的体积 。 降
② 焊 缝 处 的 热 应 变 值 较 低 ， 影 响 区小 ， 过 激 光 热 通
束 的 聚 焦 给 工 件 边 缘 提 供 焊 接 所 需 的 高 能 量 ， 焦 点 聚 的 直 径 可 以 达 到 零 点 几 ｍｍ， 留 了 材 料 的 原 有 成 形 保
板 技 术 是 基 于 成 熟 的 激 光 焊 接 技 术 发 展 起 来 的 现 代 加
工 工 艺技 术 。 光焊 接 的特 点 是能 度 高 、 填 料 、 搭 激 无 无 接 、 深 大 、 接 速 度快 等 。 而激 光 拼焊 板技 术 具有 熔 焊 故 以下特点 ：
特 定 的 零 件 装 配 汽 车 ， 减 轻 汽 车 重 量 ， 少 材 料 消 对 减 耗 ， 少 加 工 工 序 ， 低 生 产 成 本 ， 高 生 产 效 率 ， 高 减 降 提 提
性能。
③焊缝 较狭 窄且 平整 ， 冲压成形 性 能影 响较小 ， 对 消 除 了成 形 过 程 中 的 不 利 影 响 。
目标 ， 在 这 方 面 做 得 最 为 成 功 的 就 是 激 光 拼 焊 板 技 而
术 。 用 激 光 拼 焊 板 能 有 效 降 低 汽 车 生 产 成 本 １％ ～ 使 ０
安全性 能都有 十分 重要 的作用 。 因 其 组 合 自由 ， 将 不 同 的 钢 板 进 行 拼 接 ， 此 技 可 故 术 一 推 出 ， 将 此 类 钢 板 称 为 拼 焊 板 。 车 工 业 在 降 低 便 汽
激光拼焊板焊接缺陷分析【解析】
激光拼焊板是将几块不同材质、不同厚度、不同涂层的钢材或铝材，切成合适的尺寸和形状，用激光将其焊接成一块整板，以满足汽车零部件对材料性能的不同要求。
激光拼焊板是高新技术的产物，激光拼焊工艺的出现为解决汽车零件不同位置所需不同强度的问题提供了一个良好方案，同时兼顾了汽车结构的稳定性和质量问题。
随着汽车工业的快速发展，激光拼焊汽车零件板也被越来越多地应用。
根据激光拼焊板的技术特点, 应用于车身零件制造具有以下优势：优势：①减轻了车身的质量。
釆用激光拼焊技术，设计者可按不同厚度尺寸和材质的材料合理组合，使结构和刚度大大提高，质量减轻。
②原材料的利用率提高，边角余料减少，使各种钢板的工程废料率下降。
③减少车身组合零件的数量。
由于激光拼焊板可以一次成形，减少了大量冲压加工设备及工艺工装，简化了模具的安装过程和其他切割加工工序及车身制造过程。
④使汽车车身结构功能提高。
由于材料的强度、厚度得到合理组合，结构的刚度、抗碰撞性能也得到提高，随着结构和截面尺寸的变化，汽车自身的减震性能也提高了。
然而，生产过程中激光拼焊板制件的生产较困难，影响自动化生产，制件报废率高，对模具要求也较高。
以下针对汽车门内板开裂的情况进行分析，解决激光拼焊板制件的开裂问题。
开裂情况与原因排除：汽车门内板为激光拼焊板材质DC56D+Z，厚度为0.7 mm和1.4 mm 2 种，为提高生产效率、节约成本，采用1 模2 件生产。
由于制件成形困难，且存在0.7 mm料厚差，对模具结构要求较高，生产过程中制件易开裂。
实际生产过程中的8 个开裂制件，其中2 件在焊缝处开裂（见图1），6 件沿焊缝开裂（见图2），取剩余冲压余料进行检测分析。
图1 焊缝处开裂图2 薄板侧开裂进行原因排除：（1）模具压边圈采用氮气缸为压力源，压边力恒定，取消了原来以机床顶杆为压力源的方式。
（2）模具凸模、凹模与压边圈均已进行表面电镀处理，表面粗糙度值小。
开裂分析在焊缝处开裂分析通过图1可以看出制件开裂的裂纹源在焊缝位置，经过撕裂扩散到母材。
激光拼焊板技术简介_激光拼焊特点及应用
激光拼焊板简介及特点及应用什么是激光拼焊板？拼焊板是将几块没有同材质、没有同厚度、没有同涂层的钢材焊接成一块整体板，以满足零部件对材料性能的没有同要求。
激光焊接凭着多项显着的优点，非常适合用于消耗拼焊板。
激光拼焊板简介--技术的发展传统上汽车车身零件有两种成形方法：分离成形战整体成形。
其中，分离成形方法是利用没有同的压机分别成形单个零件，然后将各个零件焊接起来组成目标部件。
这种方法虽然提下了材料选择的灵活性，但同时也增加了冲压战加工本钱、装配本钱以及形状配合问题，并且由于点焊时材料的重迭额外增加了车身的重量。
整体成形方法则是在一台压机上将一块整体板同时成形几个零件。
从车身结构设计的观点来看，每个车身零件具有没有同的厚度战抗腐蚀性能要求，假如是单一板成形，必须对所有零部件的材料采取相同的等级、镀层类型战材料厚度，导致对某些零件的选材裕度过大，从而增加了车身的重量，提下了本钱，并且还会增大成形易度。
这是整体成形方法与分离成形方法相比的一大缺点。
为了降低车身重量、提下车身的装配精度、增加车身的刚度、降低汽车车身制造过程中的冲压战装配本钱，减少车身零件的数目同时将其整体化是非常必要的。
因而，一种同时克服传统分离成形方法战整体成形方法的缺点的消耗形式――拼焊板冲压成形发展起来了。
激光拼焊板简介-技术特点以车门内板为例：为了保证功能的需要，车门内板的主体必须有必然的柔性，而门板的前、后部需要有必然的强度。
假如采取传统的冲压成形方法就需要另外设计增强板，而采取拼焊技术，可先将三块没有同厚度的钢板拼焊成一块整板，便可冲压成形。
激光拼焊板技术是基于成生的激光焊接技术发展起来的现代加工工艺技术。
激光焊接的下能密度、无填料、无搭接、深熔、速度快等特点，使得激光拼焊板技术具有以下特点：焊缝处的热应变值较低，热影响区小，通过激光束的聚焦给焊接边缘提供需要的下能量，聚焦点的直径可以达到零点几个毫米，保留杰出的材料成形性能；焊缝较狭窄且平整，消除成形过程的没有利影响，避免了破坏工具、模具的危险；焊接消耗效率下，能够真现下度自动化。
奚松山：激光拼焊技术的优点以及其在汽车行业的应用
激光拼焊技术的优点以及其在汽车行业的应用奚松山激光拼焊技术的出现使得汽车生产制造从整车制造商向材料供应商转移。
激光焊接技术是蒂森克虏伯公司在不断适应风云变幻的市场情况下与我们的客户一起共同研制的。
最新的研究成果和生产设备、数控生产技术、产品质量的严格把关，再加上我们对客户的竭诚服务使我们能够不断满足客户的各种制造要求。
激光拼焊板的各项应用使得这项技术能给使用者带来一系列的好处，具体概括如下：- 优化零部件制造工艺，降低重量和生产成本;- 更少的部件数量使采购环节得以简化，同时提高了零部件的尺寸精度;- 部件的减少伴随生产设备的减少和制造工艺的简化，使生产效率提高同时投资减少;- 由于不再需要加强板，也没有搭接接缝，使层积构件的抗腐蚀性能大大提高;- 搭接接缝的减少也使以前所必需的密封工作和密封材料不再必要，降低成本的同时也使生产过程更加环保;- 拼焊板的成形加工性能和母材基本保持一致;- 不同材质、不同厚度和不同涂层的组合使部件的冲压性能得以最大发挥;- 精心选择材料的厚度和质量，使零部件的强度和碰撞特性得到本质的改良。
激光拼焊板主要应用于汽车工业，但是它也可以应用于其他需要优化零部件和组装性能的领域例如家用电器工业。
拼焊板使用的技术问题，最主要的是由焊缝区组织变化所造成的成形性能下降和焊缝移动等因素引起的工装制造难题。
1.拼焊板的冲压成形性能对拼焊板成形性能的研究表明：(1)激光焊接后的焊接接头部位强度比母材部分有一定程度的提高，厚度比率的变化对强度的影响没有材料等级比率变化影响大，不同等级材料的焊接接头强度主要取决于低强度等级的材料。
(2)焊接接头部位成形性能比母材有一定程度的降低，随拼焊厚度差异和强度差异的增加，成形性能降低。
(3)对于不等厚拼焊板，拉伸方向与焊缝方向相同时，拼焊板塑性变形能力明显降低，薄侧比例越小则降低越多。
(4)拼焊板的拉伸破坏方式一般有两种：一是当焊缝与拉伸方向一致时，由于焊缝的塑性比母材低，焊缝部位往往被拉断;二是当焊缝与拉伸方向垂直时，薄侧母材容易产生过量减薄而拉裂。
激光拼焊板简介
到实际车身零件的要求。
宝钢阿赛洛的技术装备
1、落料线设备 2、焊接线设备
落料线
1 钢卷准备 6 矫直机 11 堆垛机
2 开卷机
7 活套 12 切头剪II（预留）来自3 穿带装置 8 喂料辊
4 切头剪I 9 尾料送料辊
减少汽车厂的成本和设备投入
成型性能更加稳定（反弹） 功能集成、工序减化 落料、冲压、总装设备投入减少(内部物流） 利于汽车回收
门内板
使用TWB废料减少
传统工艺废料为：0.864kg 使用TWB废料为：0.138kg 每个门内板降低废料0.726kg 每车降低1.4kg 零件上的材料 门铰链的位置原采用2.0＋0.8mm被1.8mm材料代替， 装配后达到同样的强度。 材料减少2.15kg－－整车材料减少4kg。 成本降低重量减少
门内板 铰链加强板
小计
TWB门内板 A B
小计
毛重 11.43 4.31 15.74
材料价值 61 23
剪切 3.8 0.9
焊接
冲压 18.7 11.7
8.98 3.88 12.86
47.9
3.4
20.7
0.9
18.7 20
零件重量降低2kg
装配 9.5
总成本 128.6
111.6
减少汽车厂的成本和设备投入
Souka=缝隙碾压对合装置 Souvis=在线不间断质量监控系统
Soudronic拼焊机质量监控系统
SOULAS® 核心技术优势
焊接穿梭装置
SOUVIS® 1 缝隙跟踪与 激光光束导 向摄像头
激光聚焦头
激光拼焊板技术简介PPT课件
3 穿带装置 8 喂料辊
4 切头剪I 9 尾料送料辊
5 清洗机（预留） 10 压机
39
摆剪模
最大摆角：± 30° 摆角精度：5'
40
落料线
落料原料
钢卷宽度 350-2000mm
Blanking specifications
D
Vue en coupe (flan unitaire)
ZL ZA
p
D : ( 10 % Th.)
Sheared area (Z L) : ( 45 % ep) Break height (ZA) : ( 45 % ép) Break depth (P):
10
门内板
使用MTB废料减少
传统工艺废料为：0.864kg （工艺补充等因素） 使用MTB废料为：0.138kg 每个门内板降低废料0.726kg 每车降低1.4kg 零件上的材料 门铰链的位置原采用2.0＋0.8mm被1.8mm材料代替，装 配后达到同样的强度。 材料减少2.15kg－－整车材料减少4kg。 成本降低重量减少
激光拼焊板简介
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总体概述
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2
内容简介
一、激光拼焊板的发展历史 二、激光拼焊板的特点 三、激光拼焊板的应用 四、焊接质量保证 五、国内目前激光拼焊总体介绍
3
一、激光拼焊板的发展历史
29
30
3、焊缝设计
31
4、激光拼焊板的成形
张力主要在薄板
32
在没有支撑的地方起皱
33
34
•开裂看来是由于焊缝的缘故 •开裂线Байду номын сангаас直于主要压力
精心整理激光拼焊技术介绍
1,000
＜1
13 不需要
最佳 35
6
228 经常
差 35
CO2激光器 10 6
NA.
3 130 需要 好 12
Disc激光器 15 8
10,000
＞4 52 经常 好 35
四、激光拼焊生产线设备系统
3. 激光拼焊线
Soudronic拼焊机系统核心
焊接穿梭装置
SOUVIS® 1 缝隙跟踪与 激光光束导 向摄像头
激光拼焊板可以合理提高：强度准确性；疲劳时效性；吸能效果；防腐能力
在有碰撞要求的部位使用高强钢或厚板，在要求低的位置使用低 强钢或薄板，提升汽车抗冲撞能力。
一、汽车钢激光拼焊技术简介
2.激光拼焊的优势
减少零件数量
通过材料的合理选择减少加强零件数量，减少大量冲压加工的设备及工艺
传统设计/ 部件较多
前纵梁结构变化 “激光拼焊” 只有一件
TEB—蒂森工程拼焊板。焊缝主要为非线性焊缝，焊缝的形 状可以自由变化，由更厚或更强材质构成的部分可以达到最佳 化。这种非线性焊缝的TEB拼焊板的优点是它能在零件重量、强 度、撞击性能以及材料的利用上达到最佳化。
用于：车门内板、冲击塔、后挡板
Patchwork blanks—“补片”型拼焊板。通过电阻点焊、激光 焊或粘接等方式将所需形状“补片”固定在母板上，减少了成 型模具并且能够改善局部位置的材料性能。主要用于：其一是 采用少量焊点确保“补片”精确定位，在成型后要经过额外点 焊确保“补片”和母板达到最佳的连接强度。 其二是在成型前 采用大量焊点以避免成型后的再次焊接。
门铰链的位置原采用2.0＋0.8mm被1.8mm材料代替，装配后 达到同样的强度。材料减少2.15kg－－整车材料减少4kg。
激光拼焊板技术介绍
课程名称：激光焊接工艺实践
10/22/2019
1. 教学目标
• 了解我国激光拼焊板技术的发展和在汽车行业的应用， 与传统汽车制造工艺相比，采用激光拼焊板对降低车辆自 重，简化生产流程的重要意义。
10/22/2019
2. 激光拼焊板技术介绍 2.1 激光拼焊板技术的概念
激光拼焊板技术是汽车车身设计制造中出现的一个崭新的概念。1985 年，德国蒂森克虏伯钢铁公司建立了第一套激光焊接板材定制系统，开始 用于生产奥迪汽车底板，采用激光拼焊板对于汽车的轻量化、减少模具种 类和数量等成效显著。现在几乎所有的著名汽车制造商都已在汽车生产中 大量使用激光拼焊板，并且已经出现了为汽车制造商提供激光拼焊板的供 应商。 2002年10月25日，中国第一条激光拼焊板专业化生产线正式投入 运行，武汉蒂森克虏伯中人激光拼焊有限公司引进蒂森克虏伯公司生产的 8kwCo2连续激光焊接生产线，并采用该公司的全套专有技术和质量控制 体系进行生产。
2.2 激光拼焊板在汽车行业的应用
目的：减少零 汽车制造使用 部件的数量、 减轻车辆自重、 增加安全性、 减少生产流程、 降低生产成本 等。
图2 激光拼焊板在轿车车身上的应用示意图
10/22/2019
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图3 激光拼焊板在长安轿车CS75车身上的应用实例
图4 激光拼焊板在吉利博瑞轿车GC9车身上的应用实例
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. 小结
本次课介绍了激光拼焊板的概念和产品特点，以及该技 术在汽车制造行业的发展和应用，特别是对汽车减重降耗的 重大意义。
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4. 作业思考题
（1）简要说明什么是激光拼焊板技术，它的起源、发展和 应用的背景是什么？ （2）查阅相关资料，了解激光拼焊板技术在我国汽车行业 的应用现状。
浅谈激光拼焊在汽车制造工艺中的应用
浅谈激光拼焊在汽车制造工艺中的应用摘要：激光拼焊是现代汽车制造工业当中最常见的车身制造技术之一，在应用过程中主要体现为将各类不同的汽车制造材料与不同厚度的板材焊接在一起，如此就能够形成一个相对更完整的冲压车身外板。
而相对于传统的车身制造技术，在应用激光拼焊技术后的车身工艺表现更为均匀、强度更大、刚性更高。
如此一来，在实践过程中就可以更好地改善产品质量，同时也能够更好地提升生产效能、节约生产原料，为主机厂提供更大的利润空间。
然而本文在研究激光拼焊在汽车制造工艺中的应用时却也发现，激光拼焊如果在应用过程中出现偏差，加工的质量也会达不到预期，自然不利于汽车整车产品的质量控制。
关键词：激光拼焊;车身;应用;微裂纹;1.激光拼焊相关概述1.1激光拼焊的概念激光拼焊的主要方式是通过激光能源，把各类材质、形态以及喷涂物的金属板材自动拼合、通过点焊或弧焊的方式制成一体化的车身部件或是其他材料，从而让各个零部件都可以满足整车产品的设计需要，通过轻量化的材质以及更科学的内部结构，让车身的灵活性、燃油经济性得到有效提升[1]。
在过去，汽车坯料在设计阶段相对粗放，所以在埋料生产过程中的成本控制只能通过控制材料用量或是摆剪剪切的方式实现。
而在激光拼焊技术不断发展与普及后，这一技术就迅速成为了汽车制造业减少坯料成本、实现持续生产且提升模具生产质量和工艺水平的重要技术方向。
1.2激光拼焊的优点当前激光拼焊技术已经广泛运用在汽车生产制造当中，激光拼焊相对于传统电阻焊具有的优点更加明显，在激光拼焊中材料是对接焊接在一起的。
激光拼焊的区域体积相对较小，焊缝的宽度一般在0.5-1mm的范围，焊接完成之后不会增加焊缝的高度。
在焊缝上附加镀锌之后，阴极保护功能没有受到破坏，且在进行焊接时热影响范围较小[2]。
激光拼焊的焊缝强度相对较高，完成之后的强度能够符合标准要求。
此外，运用激光拼焊板工艺制造出来的产品能够有效减少物流方面的成本，降低油耗和废品率，零件成本相对要低，装配工艺更加简单，汽车抗碰撞性能也得到进一步增强，冲压成型性上的优势更加突出，由于密封胶使用率极低，因而也能体现绿色环保的要求。
激光拼焊板优势及其在汽车工业中的应用讲解
激光拼焊板优势及其在汽车工业中的应用激光拼焊板已广泛应用于汽车制造业，采用激光拼焊板工艺不仅能够降低整车的制造成本、物流成本、整车重量、装配公差、油耗和废品率，而且可以减少外围加强件数量，简化装配步骤，同时使车辆的碰撞能力、冲压成型率和抗腐能力提高。
此外，由于避免使用密封胶，也使其更具有环保性。
在汽车工业中，焊接是一个关键环节，采用恰当的焊接方式具有可以提高车身抗碰撞能力，降低车身的重量、造车成本和油耗以及简化总装工序等优势。
电阻栓激光拼焊板已广泛应用于汽车制造业，采用激光拼焊板工艺不仅能够降低整车的制造成本、物流成本、整车重量、装配公差、油耗和废品率，而且可以减少外围加强件数量，简化装配步骤，同时使车辆的碰撞能力、冲压成型率和抗腐能力提高。
此外，由于避免使用密封胶，也使其更具有环保性。
在汽车工业中，焊接是一个关键环节，采用恰当的焊接方式具有可以提高车身抗碰撞能力，降低车身的重量、造车成本和油耗以及简化总装工序等优势。
电阻栓焊是当今最普遍的焊接方式之一，但是专家预言在未来的5～10年中这种方式将被淘汰，而金属填充保护气焊也将失去其以往的重要性，与之相反，激光焊接成为热门话题。
对于已被使用数年的传统焊接工艺来说，很难再对其工艺过程、焊接速度和质量进行改进；但对于激光拼焊来说，却有着极大的提升空间。
激光焊接1、过程及必要设施激光(产生于被刺激的辐射放射物的光的放大作用)是一种特殊性质的光，单色并且连贯，因此可以将光集中于要做钢融解的一个微小斑点上。
要创造激光辐射,就需要激光媒介。
在将能量从外向内转入到这个媒介中的同时，可以产生被刺激的分子。
在谐振器中这束单色光将在两个镜子之间反射，由反射产生出时间和空间凝聚的光子，其中一个部分透明的镜子能将这条射线反射出这台谐振器。
针对大功率应用的重要激光器有两种：二氧化碳激光器和钕：钇铝石榴石激光器。
二氧化碳激光器是气体激光,即为产生出激光辐射所使用的媒介是气体，刺激过程就是放电过程，二氧化碳激光的波长为10.6mm。
浅析激光拼焊板在汽车制造自动化中的应用及相关工艺
浅析激光拼焊板在汽车制造自动化中的应用及相关工艺发布时间：2021-04-09T12:36:02.560Z 来源：《科学与技术》2020年35期作者：孙剑[导读] 汽车工业一直致力于在汽车制造中不断追求和完善车辆的节能孙剑哈尔滨首钢武中钢材加工配送有限公司，黑龙江，哈尔滨，150060摘要：汽车工业一直致力于在汽车制造中不断追求和完善车辆的节能、降耗、减排、环保、安全、自动化等，而激光拼焊技术的引进和推广使激光拼焊板在汽车制造中的应用越来越广,使汽车工业的脚步距离追求的目标更近一步。
被誉为当今汽车工业最成功的一项新技术之一。
目前，几乎所有的汽车制造商在其生产工艺中都增加了激光拼焊技术，而且激光拼焊板的重量占整车重量也越来越大。
本文主要介绍了激光拼焊技术优势，激光拼焊板在汽车制造中相关工艺及其应用现状。
关键词：激光拼焊板；汽车制造；工艺；应用激光拼焊板是基于成熟的激光焊接技术发展起来的现代加工工艺，是通过高能量激光将几块不同材质、不同厚度、不同涂层的钢板或者有色金属板材，焊接成一块整体板的过程。
焊接形式分为直线焊接和曲线焊接两种，生产方式有半自动和自动化生产两种，焊接设备主要有国产和进口两类，主要区别在于国产设备多数没有在线检测功能。
激光拼焊板解决了汽车零部件不同部位对材料不同性能的要求和汽车零件超宽不易制造的问题。
1.激光拼焊技术的优势1.1 节能传统生产工艺需要9个冲压件焊装成一个前纵梁总成，采用激光拼焊技术生产的激光拼焊板前纵梁总成只需要3个零件，满足产品性能的同时降低车身质量，提高零件强度。
汽车主要涉及安全的零件总成均采用了激光拼焊板完成，原料投入降低了约60%。
1.2 降耗传统生产工艺生产后纵梁总成需要21个冲压件，每个零件冲压需3-4序，需要冲压设备12台，至少21个人工，经过10个焊接过程，需要至少10台焊接设备，30个人工；采用激光拼焊板技术只需要6个冲压件，4台冲压设备，9个人工，10个焊接过程，15个人工；采用激光拼焊板制造的汽车人工成本节约52%左右，设备投入节省59%左右。
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激光拼焊板的优点及其在汽车中的应用
一、拼焊板的优点
拼焊板目前主要应用于汽车制造
- 增强车身安全性；
- 降低车身重量，降低油耗——增进汽车环保；
- 减少部件数量；
- 减小零部件制造、装配公差；
- 降低整车制造成本；
- 代表钢制车身发展方向。
蒂森公司从1985年开始生产拼焊板。
以实用技术为导向的产品研发和对各个生产领域生产技术的掌控，等等这些因素使激光拼焊板技术成为推动汽车整车设计的新一轮创新浪潮。
激光拼焊技术的出现使得汽车生产制造从整车制造商向材料供应商转移。
激光焊接技术是蒂森克虏伯公司在不断适应风云变幻的市场情况下与我们的客户一起共同研制的。
最新的研究成果和生产设备、数控生产技术、产品质量的严格把关，再加上我们对客户的竭诚服务使我们能够不断满足客户的各种制造要求。
激光拼焊板的各项应用使得这项技术能给使用者带来一系列的好处，具体概括如下：- 优化零部件制造工艺，降低重量和生产成本；
- 更少的部件数量使采购环节得以简化，同时提高了零部件的尺寸精度；
- 部件的减少伴随生产设备的减少和制造工艺的简化，使生产效率提高同时投资减少；
- 由于不再需要加强板，也没有搭接接缝，使层积构件的抗腐蚀性能大大提高；
- 搭接接缝的减少也使以前所必需的密封工作和密封材料不再必要，降低成本的同时也使生产过程更加环保；
- 拼焊板的成形加工性能和母材基本保持一致；
- 不同材质、不同厚度和不同涂层的组合使部件的冲压性能得以最大发挥；
- 精心选择材料的厚度和质量，使零部件的强度和碰撞特性得到本质的改良。
二、应用领域
激光拼焊板主要应用于汽车工业，但是它也可以应用于其他需要优化零部件和组装性能的领域例如家用电器工业。
重量降低（引用战斗机的概念，汽车的“推重比”更大）、零件装配数量减少、生产工艺得到优化、生产效率提高、整车制造成本下降。
依据ULSAB（世界轻质钢制车身协会）的最新研究结果：最新型的钢制车身结构中50%采用了拼焊板制造。
下面用插图描述其在汽车工业领域的应用。
（1）车身侧围
采用激光拼焊的车身侧围，不再需要附加的加强筋，重量和部件数量都得到减少。
当激光拼焊技术应用于车身侧围的制造，不再需要任何加强杆及附属的生产工艺，因此重量和部件数量都得到减少，高延展性材料的应用也使抗撞击能力得到改进，不再需要加强板，在B柱上，拼焊板的应用大大降低了累积公差。
激光拼焊板的采用提高了车门部件制成品质量的稳定性，使车门部件的调校不再是个难题，部件重量的下降也使整体车身的重量下降，原有接缝处密封措施的省略还带来环保方面的附加利益。
（2）底板和车门内板
激光拼焊汽车底板激光拼焊车门内板，无需加强板，刚性增强约40%
拼焊板在车门上的应用使铰接区域的刚性得到整体加强，所以不再需要加强板，此外，车门的配合公差得到大幅改善，重量的降低和生产工艺的优化使得成本得到下降。
拼焊板在轮罩上的应用因为内置吸震结构同样使得重量和部件数目减少，消除点焊搭接、点焊材料和点焊工艺带来实实在在的成本降低。
（3）尾门板和前脸板
大尺寸拼焊板在卡车前脸上的应用激光拼焊尾门板，由不同厚度的材料激光焊接而成，不需要加强筋，节省了材料
车身侧围上拼焊板的应用也因为装配精度的提高而削减了成本，同时侧围的耐冲撞性能也得到提高。
作为新技术的应用，BONDAL?复合板也能用来制造拼焊板部件，作为一种良好的吸音材料，常应用于车身顶部和底部。
三、加工性能
拼焊板可以由两块或两块以上的相同或不同厚度、不同材质、不同涂层的钢质材料激光焊接而成，这完全决定于部件性能的要求。
但是，技术进步的今天，蒂森的工程师们已经可以将铝合金和钢板进行焊接，相信不久的将来，激光拼焊地材料益加广泛。
这使得拼焊板有很多不同的应用。
广泛的可选择的材料及其组合给工艺设计、冲压设计和我们的专家提供了更大的合作空间，以找到符合部件要求的最佳的焊接形式，多次的实验已经证明了激光焊接的质量完全能符合设计要求。
（1）耐腐蚀性
无数的实验证明了激光焊接焊缝区域的抗腐蚀性能相对传统焊接工艺得到很大提高。
这已在不同的测试环境下证实。
（2）冲压模具的改进
常规的模具只能处理单一厚度的材料。
而拼焊板的冲压模具仅需被设计成能处理不同厚度。
（3）厚度组合
纯粹从焊接角度来说，任何材质和厚度的材料都能焊接而成为拼焊板，但是这种组合受到冲压成形性能的限制。
工程设计师、冲压工程师、材料专家的密切合作是形成最优化方案的唯一途径。
冲压过程的数字化模拟可以最大程度的节省昂贵的实验费用。
（4）加工性能
激光焊接拼焊板激光焊接中，材料是对接而不是搭接。
这带来如下的焊缝特性：- 降低焊缝区域的体积，例如，焊缝宽度不超过1mm；
- 没有增加焊缝高度;
- 对成形性能影响较小；
- 在焊缝上附加镀锌后，其阴极保护功能得到保持；
- 焊接过程中热影响区小。
完成焊接后，焊缝区域的静态、动态强度是非常重要的指标，因此我们对焊缝区域会抽样进行破坏性抗拉强度测试。
杯突测试被用来检验焊缝区的拉伸成形性能。
焊缝的拉伸成形性能和母材基本保持一致。