激光焊接造就更完美的车身讲解
车身制造中的激光拼焊技术
激光拼焊设备的种类
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 。如果焦点靠近工件 ,工件就会在几毫秒内熔化和蒸发 ,这一 效应可用于焊接工艺。
激光焊接设备的关键是大功率激 光器,主要有两大类 :
( )固体激光 器又称Nd: AG 1 Y 激光器
莸得 了 日益广泛的应用 。
第一 步 ,选择 拼板材料 。一 般
来 说 ,对 于焊接之 后还需进 行深拉
的06 .5~25 .mm厚的板 材 ,要 选择 “ 较软 ”的冷轧低 碳钢 。但 实际上
奔驰 、宝马 、通用 、一汽 、东风、J 及奇瑞 等汽车生产厂相继在车 身 AC
中采 用了激光拼焊 板技术 ,如 图1 ? 。 目前 由拼 焊板生产 的汽车零部件 主 i f示 T 要有前后车 门内板 、前后纵梁 、侧围、底板 ,车门内侧的A、B 立柱 ,轮 、c 罩及尾 门内板等 。其中 ,门 内板应用此 工艺最多 ,其次是前纵梁 。J C A 紧跟
及塑性 ,看带有焊缝的结构 区是 否适于深拉加 工。比如对具有横向焊缝及纵 向焊 缝的平面样件进行拉伸试验 ,采 用机械试 验 ( 根据艾雷克橙指数评价 ) 或者 液压压延试验检测其冲压深拉能 力。同时 ,要 评价 焊件不同厚度 、冲压 及冲压时伴随 的热处理之后 的焊 区强度变化等 因素 的影响 。
在 冲压 时受到 的拉应 力最小 ,力求 最 经济 裁料 ,以提高金 属材料 的总 使用率 ,减少材料 浪费 。此外 ,对 拼板搭 接精度要特 别关 注 ,同时 应 避免焊 缝位于 冲压时受 到拉应 力最
大 的部 位 。
激光拼焊在国内外汽车厂的应用
2世纪9年代 ,欧洲 、北美 、 日 各大汽车生 产厂开始在车身制造中大 0 0 本 规模 使用激光拼焊板技术 ,近年该项技术在全球新 型钢 制车 身设计和制造上
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【摘要】激光焊接技术在白车身生产中发挥着重要作用。
本文首先介绍了激光焊接技术的原理,然后重点讨论了该技术在白车身生产中的优势。
接着分析了激光焊接技术在车身接缝焊接、铆接点焊替代以及表面处理等方面的应用。
总结了激光焊接技术在白车身生产中的前景和重要意义,指出它将在汽车制造领域持续发展,有助于提高汽车生产效率和质量。
激光焊接技术的应用将为汽车制造业带来革命性变革,是未来汽车生产的关键技术之一。
【关键词】激光焊接技术, 白车身, 生产, 优势, 接缝焊接, 铆接, 表面处理,前景, 汽车制造, 发展, 生产效率, 质量1. 引言1.1 激光焊接技术在白车身中的应用激光焊接技术通过将高能量激光束聚焦在焊接接头上,使接头瞬间加热至高温并迅速冷却,从而实现焊接连接。
与传统焊接方法相比,激光焊接具有焊接速度快、变形小、焊缝整洁等优点,适用于对焊接质量要求高的车身零部件焊接工艺。
在实际应用中,激光焊接技术广泛应用于车身接缝焊接、铆接点焊替代和车身表面处理等方面。
激光焊接技术在白车身生产中的应用不断拓展,为提高汽车生产效率和质量提供了重要支持。
在未来,激光焊接技术将继续在汽车制造领域发挥重要作用,助力汽车行业实现技术升级和产业转型升级。
2. 正文2.1 激光焊接技术的原理激光焊接技术的原理是利用激光束将能量聚焦在焊接接头处,导致工件表面的熔化和融合。
激光焊接的能量来源于激光器,激光器通过光学系统将激光束聚焦到极小的焦点上,这样可以实现焊接接头的高能量密度,从而使工件迅速加热至融化温度,达到焊接的目的。
激光焊接技术的原理主要包括吸收、传导、熔化和扩散四个过程。
激光束射到工件表面时,会被吸收并转化为热能,导致该区域温度升高。
随后,热量通过传导作用传递给工件材料,使其局部熔化。
一旦达到熔化点,材料开始融化并形成融池。
在激光束撤离后,熔池会冷却凝固,完成焊接过程。
激光焊接技术的原理具有高能量密度、精确控制焦点位置、焊接速度快等优点,适用于高精度要求的焊接工艺。
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1. 高焊接速度:激光焊接技术具有高能密度、高聚焦性等特点,可以实现高速焊接,可以大大提高生产效率。
白车身生产需要焊接大量的组件,利用激光进行焊接不仅提高了生产速度,而且可避免焊接时出现的变形和热裂纹。
2. 焊接质量高:激光焊接技术在汽车零部件焊接中有许多优良的特性,如焊缝质量高、热影响区小、热变形小等。
在激光焊接技术中焊接零件的崭新的焊接质量将会使得整个冲压件制造过程更加完美。
3. 焊接强度大:激光焊接技术焊接的焊缝密度高,强度较高,焊缝对材料的影响较小,不会损伤焊接区域的其他性能指标。
4. 不会对环境产生污染:激光焊接技术使用的是光线能量,没有任何有害物质的释放,不会对环境造成污染,节约能源,省去后续处理工序。
5. 可靠性高:激光焊接技术具有良好的重复性和稳定性,可实现高质量的焊接,具有良好的可靠性,可以满足汽车的质量与安全要求。
1. 车门焊接:激光焊接技术在车门副框架的拼接处有着广泛的应用,能够达到更好的封闭性,保证内饰采光质量,同时增加车门的机械刚性和美观性。
2. 车顶焊接:激光焊接技术在车顶生产的过程中,可大大提高车顶的强度,使车顶与车体连接得更紧密,提高车辆的整体安全性,在汽车事故中,能够更好地保护车内人员的安全。
3. 柱子焊接:激光焊接技术在柱子焊接中可以实现高强度的连接,提高汽车的安全性能,同时保证车身的稳定性。
5. 后备箱焊接:采用激光焊接技术,能够大大提高后备箱的密封性和稳定性,在事故中能够提供更好的保护作用。
综上所述,激光焊接技术在汽车白车身制造中的广泛应用,为提高汽车的质量和安全性提供了有力支持,同时也推动了汽车制造业的进一步发展。
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]。
激光焊接技术在白车身中的应用
激光焊接技术在白车身中的应用自从20世纪80年代,随着汽车工业的不断发展和创新,激光焊接技术被引入到了汽车生产线上,成为一项非常重要的技术。
在汽车生产过程中,白车身焊接是最重要的阶段之一,它不仅直接关系到汽车质量的好坏,还影响到汽车的安全性和经济性。
而在这个过程中,激光焊接技术的应用更是使得汽车焊接工作更加精确高效。
激光焊接技术主要利用激光器将高能量激光束聚焦在小面积内,让被焊接的材料瞬间加热、熔化,然后快速冷却,在石墨黑和红外照射的影响下,快速形成焊点,从而实现精密和高效的操作。
现在,激光焊接技术已广泛应用于液晶显示器、航空航天、计算机、手机等众多领域,而在汽车白车身的制造过程中更是得到了广泛应用。
在下面,我们将对激光焊接技术在白车身中的应用进行介绍。
激光丝焊接在汽车生产中,使用激光钎焊来减轻汽车零部件的重量,也是激光焊接技术得到广泛应用的地方。
这种技术主要用于汽车防护系统的焊接,例如,在车身的高强度钢材或高强度铝材上进行凸轮轴、减震器等零件的焊接。
这种激光焊接技术以激光束加热和融化钎料,使其在被修补的零件上粘合成焊接点。
这种“丝”焊接通常具有更好的可靠性,更少的机械强度损失。
对于汽车白车身焊接的其他部件,激光点焊接技术是一种非常重要的技术。
它主要用于车身叶片的焊接、排气管的焊接等。
这种激光焊接技术使用非常高的温度和焊接点的直径很小,使焊接后形成的焊点无需更多的修整,同时保持车身强度。
激光点焊接技术不需要使用传统的焊接材料和车辆零部件的支撑结构,因而不仅能保证焊接质量,同时还减轻了汽车零部件的重量,降低了制造成本。
激光过渡焊接是一种半自动或全自动的焊接技术,用于消费品和汽车制造业。
这种技术通常用于焊接铝材、镁材和钢材,能使焊缝更加坚固、无效弯曲、裂缝和损坏。
在汽车制造中,激光过渡焊接技术已广泛应用于车身结构部件的焊接,特别是钣金件的换料和边缘焊接。
这种技术的一大优点是能够减少焊缝产生的残留应力,对于汽车的经济性和安全性都有很大的优势。
激光焊接技术在汽车顶盖的应用
激光焊接技术在汽车顶盖的应用激光焊接技术是一种高效、精密的焊接方法,逐渐在汽车制造领域得到了广泛的应用。
在汽车制造过程中,顶盖是车身结构中一个重要的部分,激光焊接技术在汽车顶盖的生产中发挥着重要作用。
本文将对激光焊接技术在汽车顶盖的应用进行介绍和分析。
让我们来了解一下激光焊接技术的基本原理。
激光焊接是利用激光束的高能量来熔化金属,从而实现焊接的方法。
激光束的能量很容易被集中到一个小的区域,因此可以实现高精度的焊接。
在汽车制造中,特别是在顶盖的生产过程中,激光焊接技术可以大大提高生产效率和焊接质量。
激光焊接技术在汽车顶盖的应用主要可以分为以下几个方面:1. 材料选择:汽车顶盖通常由金属材料制成,例如铝合金、镁合金等。
激光焊接技术对于这些金属材料都有很好的适应性,可以实现高质量的焊接。
2. 焊接工艺:激光焊接技术可以实现高速焊接,从而提高生产效率。
由于激光焊接的高能量聚焦特性,可以实现焊接接头的精确控制,从而提高焊接质量。
3. 自动化生产:激光焊接技术可以与自动化生产线结合,实现全自动的汽车顶盖生产。
这不仅降低了人工成本,还提高了生产效率和一致性。
4. 节能环保:激光焊接技术不需要额外的焊接材料,可以减少焊接过程中的污染物排放,符合节能环保的要求。
激光焊接技术在汽车顶盖的应用可以大大提高汽车制造的生产效率和产品质量,同时还能降低生产成本和能源消耗,是一种非常理想的焊接方法。
激光焊接技术还具有以下优势:1. 高焊接质量:激光焊接可以实现高质量的焊接,焊缝成型好,焊接强度高。
2. 适应性广:激光焊接技术可以适应各种金属材料的焊接,包括铝合金、不锈钢、镁合金等。
3. 熔深小:激光焊接过程中热影响区小,熔深小,对工件变形影响小。
4. 自动化程度高:激光焊接可以与机器人等自动化设备结合,实现全自动化生产。
5. 环保节能:激光焊接不产生废气、废液,能源利用率高,符合节能环保要求。
基于以上优势,激光焊接技术在汽车顶盖的应用前景广阔。
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【摘要】激光焊接技术在白车身制造中起着重要作用。
本文首先介绍了激光焊接技术的基本原理和在汽车制造中的发展历程。
接着探讨了激光焊接技术在白车身焊接中的优势,包括高精度、高效率和节能环保等优点。
然后分析了激光焊接技术在车身局部焊接和整体焊接中的具体应用。
展望了激光焊接技术在白车身制造中的前景,并归纳了其带来的效益和发展趋势。
通过本文的阐述,读者可以全面了解激光焊接技术在白车身制造中的重要性和应用前景,为相关领域的研究和实践提供了有益的参考。
【关键词】激光焊接技术、白车身、汽车制造、发展、优势、局部焊接、整体焊接、前景、效益、发展趋势1. 引言1.1 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是汽车制造领域中的重要技术之一。
随着汽车工业的发展,车身焊接工艺也在不断进步,激光焊接技术的应用正逐渐成为主流趋势。
激光焊接技术利用激光束对焊缝进行高能量密度的瞬时加热,使金属材料迅速熔化并形成焊缝。
这种高精度、高效率的焊接技术,可以实现对车身零部件的精确焊接,保证焊缝质量和强度,同时避免对车身结构造成不必要的热变形和影响。
在白车身焊接中,激光焊接技术具有诸多优势,包括焊接速度快、热影响区小、焊缝质量高等特点。
这使得激光焊接技术在汽车制造中得到广泛应用,能够满足对车身结构强度、外观和质量要求。
激光焊接技术在白车身制造中具有重要的应用前景,其应用可带来更高的生产效益和产品质量,未来将继续发展壮大,为汽车工业的发展贡献更多力量。
2. 正文2.1 激光焊接技术的基本原理激光焊接技术的基本原理是利用高能量密度的激光束对工件进行加热,通过熔化和冷却形成焊接接头。
激光束在焊接区域集中能量,使其局部瞬间高温,达到熔化金属的目的。
激光焊接技术的基本过程包括光束生成、聚焦、照射、传递、熔化、冷却等步骤。
激光焊接技术的核心设备是激光器,主要包括气体激光器、固体激光器和半导体激光器。
通过激光器发出的高能激光束,通过透镜聚焦到焊接区域,实现对工件的加热和熔化。
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讲解
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。
汽车白车身激光焊接技术
CHENGSHIZHOUKAN 2019/34城市周刊82汽车白车身激光焊接技术董 路 大连辽机路航特种车制造有限公司摘要:汽车白身激光焊接技术有着明显的优势,本文就对这种技术进行了探析。
分析激光焊接的技术原理,研究了目前激光焊接技术在汽车白身焊接中的应用,并且分析了该技术的发展趋势,帮助汽车厂商合理的使用该技术。
关键词:汽车;白身激光焊接;质量;发展汽车产业是重要的工业产业之一,为了保证汽车的质量,就需要做好汽车的焊接工作。
目前,汽车白身激光焊接技术可以让汽车获得较高的质量,而且也保证了汽车的外形,并且具有很高的生产效率。
一、汽车白身焊接技术概述车身是汽车的重要部件,也是影响汽车整体质量的关键部件,汽车的设计也会从车身上体现,所以控制好车身的质量对于汽车而言十分重要。
汽车的车身是由两个部分组成的,一个就是完成焊接白车身,此时的车身还没有进行喷漆。
其次是车身的相关部件[1]。
在汽车生产过程中,重要的工艺就是焊接,决定了汽车的质量,而且会影响汽车的整体造型,良好的焊接工艺而可以让汽车有更长的使用年限,汽车也会有更强的承载能力。
所以选择合理的焊接工艺,可以改善汽车的整体质量。
在汽车焊接的过程中,还会使用到焊接夹具,夹具必须要具备多点定位的功能,而且能够满足对部件的夹紧要求,从而保证焊接点位置的贴合性。
目前,汽车上使用的板件和杆件都比较薄,刚性相对比较差,如果没有处理好焊接工作,就会影响到车身的质量。
二、激光焊接的技术原理1.材料对激光的吸收。
金属中的自由电子密度很大,在光波电磁场的作用下就使自由电子产生次波。
而且,激光也会容易出现反射波、透射波,影响的强度也很大。
通常,只有比较薄的金属表面才能够吸收透射波,这是因为自由电子的密度非常大,所以在技术表面并不能形成大量的吸收反射波,所以会把激光反射回去。
和其他类型的广播相比,知紫外线和可见光的光子都带着比较大的能量,而且频率很高,所以能够对电子产生一定的束缚作用。
激光技术将成为车身焊接技术的发展方向讲解
激光技术将成为车身焊接技术的发展方向在汽车工业中,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。
钕:钇铝石榴石激光器是固体激光,激光放射媒介是钕原子在氧化铝中的点阵。
由于激光放射原子的密度比较高, 因此固体激光的大小比气体激光要小,钕:钇铝石榴石激光的波长为1064nm,是二氧化碳激光的十分之一。
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。
车身激光焊接工艺
车身激光焊接工艺
1汽车身激光焊接工艺
激光焊接是一种特殊的焊接技术,其能够高精度,低热量,高热时大小和速度可调,特别适合用于轻量化车身的焊接。
将车身采用激光焊接的技术,不但实现了串联工序,而且可以有效提高质量,降低能耗,提升效率,节约原材料。
激光焊接是传统焊接技术的升级。
它能够满足汽车身轻量化,节能环保的特殊性要求,能在较细的尺寸范围内进行高精度焊接。
其产生的焦点稳定,焊接热量小,热传导率高,避免了烫伤和变形现象,因此能够减少辐照量,保护车身表面材料。
此外,不需要太多配件和装备,可以实现一体化和模块化设计,且热源稳定可靠,降低运行成本。
激光焊接有很多优势,但也存在一些局限性。
焊接头比较难保持尺寸整齐,焊接焦点受距离和角度的影响,变动较大,影响焊接质量。
此外,由于Manager调节比较困难,生产时间长,实施成本较高,因此需要精心的设计和把控技术。
总之,激光焊接是汽车轻量化车身的一种有效的技术。
此外,可以根据不同的焊接环境,采取适合的操作方法,来使汽车的性能得到进一步提高。
汽车复材的激光预处理焊接技术
汽车复材的激光预处理焊接技术汽车复合材料的激光预处理焊接技术,说白了,就是用激光技术给汽车的零部件提前“热身”,然后让它们更好地结合在一起。
想象一下,汽车行业就像是一个庞大的舞台,车身零部件就像演员,焊接技术就是导演,激光预处理就是提前给这些演员做个“开场排练”,确保大家能够在舞台上完美配合。
你看,这种技术现在越来越受到大家的关注,甚至连一些高端汽车品牌,也开始在新车的生产线上大力投入这个技术,毕竟谁不想让自己的车更轻、更强、更安全呢?更别说,节能减排也是时代的大潮流。
可别小看了这激光预处理,它可是大有文章。
复合材料听起来是不是有点高大上?其实简单来说,就是两种或者多种材料组合在一起,互补彼此的优点。
比如,车身上常用的碳纤维和铝合金就能结合在一起,既保证了车身的轻便性,又提高了强度,最关键的,碳纤维和铝合金可不是“天生一对”,它们得借助先进的焊接技术才能结合得更好。
传统的焊接方法呢,不管是点焊还是铆接,都有些不尽如人意的地方——焊接质量不稳定,或者接头处容易出现问题,长时间使用的话容易影响车身的强度。
这时候,激光预处理技术就显得尤为重要了,它不仅能精准地控制加热的区域,还能有效地改善材料表面的性能,帮助复合材料实现更高质量的焊接。
要知道,激光预处理可不是简单地用光照射一下就行了。
激光光束可以说是“快准狠”,它能够在极短的时间内让材料表面温度升高,形成一个理想的熔化区域,这就为后面的焊接提供了一个非常好的“热场”。
这个过程就像是给车身零部件做了一个“美容”处理。
你想啊,零部件表面如果有油污、氧化层、或者其他杂质,直接焊接肯定不行,焊接的质量没保障,焊点不牢靠,甚至会影响整个车身的强度。
所以,激光预处理的作用就相当于提前清理了杂质,给焊接做好了充分的准备工作。
更妙的是,激光预处理不仅仅是“打扫卫生”,它还能够改善复合材料的表面特性。
比如,激光可以通过高温让材料表面产生微小的变化,形成一个适合焊接的粗糙表面,这样焊接的时候,材料之间的接触面积增大,焊接的强度也随之提高。
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激光焊接技术是一种高效、精准且稳定的焊接方法,在汽车制造行业中得到了广泛的应用。
尤其是在白车身制造过程中,激光焊接技术不仅可以提高生产效率,还可以提高焊接质量,降低成本,因此备受车企青睐。
本文将介绍激光焊接技术在白车身制造中的应用,包括其原理、优势、应用案例以及未来发展趋势。
激光焊接技术是利用激光束对工件进行局部加热,使其熔化并与另一工件熔池融合,从而实现焊接的一种技术。
它具有能量密度大、热输入小、焊缝窄、变形小、焊接速度快等优点,因此在白车身制造中有着广泛的应用。
在汽车制造中,激光焊接技术可以用于焊接车身的各个零部件,如车顶、车门、车身板等。
激光焊接技术不仅可以实现对薄板的高速焊接,还可以实现对各种不同材料的焊接,包括钢、铝合金等。
激光焊接技术对焊接质量的要求较高,能够实现焊缝的密封性和美观性。
以激光焊接技术在车顶制造中的应用为例。
在传统的车顶制造过程中,需要多次焊接来完成车顶的各个部分,不仅成本高,而且容易导致焊接变形,影响车顶的质量。
而采用激光焊接技术后,可以实现对整个车顶的一次性焊接,不仅提高了生产效率,还提高了焊接质量,降低了生产成本。
越来越多的车企开始采用激光焊接技术来进行车顶的制造。
未来,随着汽车轻量化和智能化的发展趋势,激光焊接技术在白车身制造中的应用将会更加广泛。
随着汽车材料的多样化,激光焊接技术可以实现对不同材料的高效焊接,包括钢铝混合焊接、铝铝焊接等。
随着激光技术的进一步发展,激光焊接设备的性能将会更加稳定和可靠,从而进一步推动激光焊接技术在白车身制造中的应用。
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。
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激光焊接造就更完美的车身
作者:上海通用汽车有限公司孙志成
激光加工是利用高辐射强度的
激光束,经过光学系统聚焦(功
率密度可达104~1011W/cm2),对工件加工部位施加高温进行热加工的技术。
与传统的焊接方法相比,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化制造。
其中,激光焊接在工程车辆制造领域中的成功应用可大大提高生产效率和产品质量,已经凸显出激光焊接的巨大优势。
激光焊接的优点首先是被焊接工件变形极小,几乎没有连接间隙,焊接深度/宽度比高,在高功率器件焊接时,深宽比可达5:1,最高时可达10:1,焊接质量比传统焊接方法好;其次是焊缝强度高,焊接速度快,焊缝窄,且通常表面状态好,免去了焊后清理等工作,外观比传统焊接要美观;另外,激光焊接可焊接难以接近的部位,施行非接触远程焊接,具有很大的灵活性,尤其是近几年来,在光纤激光加工技术中,由于光纤传输技术的优势,激光焊接技术获得了更为广泛的推广和应用。
鉴于这些特点,在汽车工业,激光焊接通常被应用于车身焊接的关键工位以及对工艺有特殊要求的部位,如:用于车顶与侧围外板焊接能解决焊接强度、效率、外观及密封性的问题;用于后盖焊接可解决直角搭接问题;应用在车门总成的激光拼焊可有效提高焊接质量和效率。
激光焊接在白车身制造中的应用主要由普通激光焊接、激光钎焊、激光远程焊接等,现就这些焊接工艺分别进行简单介绍。
激光焊接
普通激光焊接工艺主要被用于车顶焊接,可以降噪和适应新的车身结构设计。
欧洲各大汽车厂的激光器绝大多数被用于车顶焊接。
目前,德国大众已在Audi A6、Audi A4、Golf和Passat等车顶采用了此项技术,宝马的5系、欧宝的Vectra车型以及瑞典沃尔沃的一些车型生产中,对激光焊接更是趋之若鹜。
图1 车顶激光焊接装置及车身外观
在我国,上海大众已经在众多车型上采用了激光技术来焊接车顶和侧围外板,如帕萨特、途安等;上海通用的新君威、君越平台上也应用了激光焊接工艺。
图1是上海通用新君威的车顶与侧围焊接装置,采用了4kW泵浦激光器,同时,焊缝识别、跟踪系统以及焊缝质量实时监测系统等都集成于激光焊接头上。
焊接新君威车顶只需十几秒,与传统点焊相比,焊接质量和效率都大大提高,焊接完毕后,无需增加车顶饰条,提高了整车的美观度。
图2 车顶侧围激光焊接头设计
与传统电阻点焊接头相比,采用激光焊接方式可大幅降低接头凹槽宽度(由20mm降低到10mm左右),从而可以减少车重。
在设计连接方式时,可采用重叠方式(overlap joint)和搭接方式(fillet joint)两种。
从图2可以看出,二者所焊接的位置有所差别。
重叠方式对激光焦点的定位要求较低,只需聚焦在板材重叠范围内即可,不需要专门的焊缝跟踪系统,但缺点是当焊接镀锌板时,被激光气化的锌蒸汽无法溢出,会导致焊缝可能出现气孔等缺陷。
搭接方式对激光焦点的定位要求较高,需聚焦在搭接缝上,故需要专门的焊缝跟踪系统,增加了设备成本,但它可以避免焊接镀锌板时的焊缝气孔等缺陷问题,锌蒸汽可从搭接头边缘缝隙中排出。
图3为两种不同方式下焊接镀锌板的质量对比(4.4kW,0.8mm 热镀锌板)。
图3 不同搭接方式镀锌板激光焊接质量对比
使用激光焊接的优点很明显,焊接速度快(以5~6m/min的焊接速度,焊接1.5m车顶只需十几秒)、焊缝质量好、连接强度高(激光焊缝强度是常规电阻点焊的1.5倍)且具有较高的密封性;缺点是设备投资成本较高,如两台4kW ND:YAG泵浦激光器加上附属焊接系统的成本约为250万美元,远远高于电阻点焊设备的投资。
激光钎焊
激光钎焊与传统的MIG钎焊类似,其区别在于它采用激光源来熔化焊丝,填充焊缝,以形成焊接接头。
图4所示为激光钎焊的工艺及应用效果。
汽车生产厂家通常采用的激光钎焊钎料是CuSi3,熔点950℃左右,远低于钢的熔点(约1500℃),故激光钎焊所需的激光器功率较低(约为普通激光焊接的一半),能够大大节省昂贵激光器的投资成本。
CuSi3浸润后强度可达350MPa左右,高于普通低碳钢,故激光钎焊能够达到很高的强度。
图4 激光钎焊工艺及应用
激光钎焊过程中,钎料被填入到接头缝隙中,无需在焊后涂胶及添加饰条,能够节省大量工艺成本。
目前激光钎焊已在车顶与侧围外板、后盖焊接上得到广泛应用。
激光钎焊在焊接车顶与侧围外板时的缺点是,它对夹具定位的要求较高,每种车型均需要专门的夹具来对车顶侧围进行夹持(见图5),以保证焊缝的精度,获得稳定的焊接质量,因此,激光钎焊夹具的柔性较差。
图5 激光钎焊的夹具
远程激光焊接
远程激光焊接(见图6)已经正在成为可替代传统汽车白车身电阻点焊的一种新手段。
根据行业调查,业界已安装的远程激光焊接设备超过60套,主要集中在欧洲和北美地区。
图6 远程激光焊接系统
远程激光焊接为非接触式焊接,采用专门的镜头将激光聚焦在1~2m远的焊接工件上,镜头由机器人驱动,通过机器人移动和激光聚焦点的变化,灵活地实现各个部位的焊接。
激光远程焊接技术发挥了单侧、非接触式激光焊接带来的技术和经济优势,并将其与高速扫描镜片带来的优势相结合,大大缩短了焊接时间,在整个焊接工艺流程中提高了总生产效率。
对于传统激光/机器人焊接,20mm的缝焊需0.2~0.4s完成,重复定位时间约3s,而对于远程激光焊接来说,焊接时间相同,重复定位时间仅为0.2s。
由此可见,远程激光焊接的关键优势在于定位时间大大缩短,这是由于它装备了高速的光束扫描装置。
Comau Pico公司很早就曾为推动远程激光焊接技术的发展而努力,他们曾和Rofin Sinar 等公司合作,采用一台基于CO2激光器的远程焊接设备,利用扫描镜片以高速反射光束,焊接车身件的多个焊接位置。
在Fiat Marea车型的一个典型部件上,远程CO2激光焊接也被用来替代电阻点焊,以消除在车后部尾门上采用胶粘剂带来的成本。
在这一应用中,总的激光缝焊时间是5s。
在对该车型门框的焊接上,43条激光焊缝仅需30s就能完成,替代了传统的电阻点焊。
在这项应用中,重复定位时间的降幅高达94%。
Renault公司采用一套Agilaser焊接C85的前门部件,替代了原先使用的需要12台机器人电阻焊的系统。
原系统需要占地1050m2 ,而采用5机器人工作站的Agilaser仅占地808m2。
两台Agilasers以66s的周期生产部件,焊接93条右侧及左侧激光焊缝,而以前则需要电阻点焊130个右侧和左侧焊点。
在Renault公司,一台Agilaser在C65车型的前门焊接38条激光焊缝,仅用两套夹具。
激光远程焊接的优点在于更经济、占用空间更少,相比要使用6~8套夹具的电阻点焊来说,远程焊接的仅需一套夹具。
另一方面,远程激光焊接的缺点在于其对工件匹配要求很高,这使得设计和制作夹具非常复杂。
小结
目前普通激光焊接和激光钎焊技术已比较成熟,被普遍用在车顶及后盖的焊接中;远程激光焊接仍然在不断发展中,是一种高效率、灵活的焊接方式。
在白车身制造中,采用激光焊接技术可以提高产品设计的灵活性,提高生产效率,增强车身的刚度,提高产品质量和市场竞争力。
随着激光技术的不断成熟和成本的逐步下降,各种激光焊接工艺必将在轿车白车身制造中得到越来越广泛的应用。