激光焊接在車輛制造的運(yùn)用

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本文作者：鐘建強(qiáng)柳娟娟作者單位：廣州汽車集團(tuán)股份有限公司汽車工程研究院

1激光焊接技術(shù)對汽車制造領(lǐng)域的積極意義

激光焊接技術(shù)在汽車制造領(lǐng)域中的應(yīng)用,既受到激光焊接技術(shù)本身的優(yōu)越性影響,同時也是受到汽車制造行業(yè)的整體發(fā)展和市場需要的改變所影響。激光焊接技術(shù)對汽車制造領(lǐng)域帶來的積極意義主要表現(xiàn)在一下幾個方面。

1.1滿足了消費(fèi)者對汽車的造型感與功能性并重的要求

汽車制造并不是一個新鮮的行業(yè),它的存在已經(jīng)有幾百年的歷史,但是在過去相當(dāng)長的一個時期內(nèi),汽車制造的重點(diǎn)在汽車的功能性和實(shí)用性上。隨著家用轎車的不斷增加,汽車制造行業(yè)越來越重視對家用轎車市場的份額占領(lǐng)。家用轎車的一個特性就是除了傳統(tǒng)的汽車功能以外,外形上的美感成為消費(fèi)者選擇購買對象的重要參考因素,激光焊接技術(shù)運(yùn)用到汽車制造行業(yè)里,能夠幫助汽車制造商更好的解決這個問題。

1.2為汽車制造行業(yè)的競爭提供了有力的競爭手段

市場競爭已經(jīng)是市場經(jīng)濟(jì)環(huán)境下任何一個行業(yè)都避免不了的問題。對于汽車制造行業(yè)而言,激光焊接技術(shù)的出現(xiàn),能夠幫助他們利用更先進(jìn)的焊接技術(shù)對汽車進(jìn)行焊接,既保證優(yōu)秀的焊接質(zhì)量,同時這種新型的焊接技術(shù)不會在重量上對汽車帶來負(fù)面的影響,輕便、耐腐、耐磨,這種先進(jìn)的技術(shù)會給汽車制造注入新的活力與動力。

1.3符合汽車制造規(guī)?；陌l(fā)展趨勢

規(guī)模化已經(jīng)成為汽車制造行業(yè)的重要趨勢,規(guī)?；囊粋€重要目的就是優(yōu)化效率。在汽車制造的整個流程中,焊接工作是一個重要的銜接環(huán)節(jié),這個環(huán)節(jié)的所用時間和所耗勞動力對整個汽車制造流程的效率產(chǎn)生重要的影響。采用激光焊接技術(shù),能夠大大提高在焊接環(huán)節(jié)的工作效率,符合汽車制造優(yōu)化效率,規(guī)?；l(fā)展的前景和趨勢。

2激光焊接技術(shù)在汽車制造工業(yè)中的應(yīng)用

與傳統(tǒng)的焊接方式和焊接裝備相比,激光焊接的特點(diǎn)是單位時間內(nèi)融化的面積大,焊接的效率高,可以采用自動化的方式進(jìn)行,大大節(jié)省了制造過程中的勞動力成本。另外,激光焊接技術(shù)比較均勻,晶粒很小,不需要其他的填充物質(zhì),通過這種焊接方式焊接出來的焊縫比較美觀和干凈。具體到汽車制造的不同環(huán)節(jié)上,激光焊接技術(shù)的具體方式也有所不同,主要有以下幾種焊接方式。

2.1激光焊接

齒輪是汽車制造中一個重要部件,激光焊接技術(shù)在汽車制造中的最早應(yīng)用,就是在變速器的齒輪焊接上。變速器的齒輪對于自身的重量和運(yùn)轉(zhuǎn)速度都有較高的要求,既要有高質(zhì)量的焊接,同時這種焊接技術(shù)的凈度要高,不能給齒輪本身帶來更多的負(fù)擔(dān)。于是激光焊接技術(shù)的高效精準(zhǔn)最早就被引入到變速器的齒輪焊接上。在20世紀(jì)80年代,以克萊斯勒為代表的美國三大汽車制造公司紛紛將該項(xiàng)技術(shù)引進(jìn)到他們的汽車制造中。這種焊接技術(shù)不僅給提高了傳動部件的焊接效率和焊接質(zhì)量,更是節(jié)省了生產(chǎn)資料。這也使得美國的汽車制造技術(shù)一直處于世界汽車制造的領(lǐng)先地位。近些年,隨著汽車制造材質(zhì)的不斷演進(jìn),激光焊接也受到越來越多的關(guān)注和重視,傳統(tǒng)的汽車制造材料已經(jīng)不能滿足功能性和美觀性兼顧的需要,汽車制造行業(yè)開始越來越多的引進(jìn)新型鋁、鎂等輕質(zhì)材料。這種輕質(zhì)材料對焊接方法和焊接技術(shù)的要求很高,傳統(tǒng)的點(diǎn)焊方法會導(dǎo)致鋁、鎂形成金屬鍵化合物,這種化合物會影響焊接的使用效果和使用壽命,而激光焊接恰好能解決傳統(tǒng)焊接帶來的這些不利問題,所以激光焊接已經(jīng)逐漸成為整個汽車制造工藝的標(biāo)準(zhǔn)楷模,是目前汽車制造中主要推崇的焊接方法。

2.2激光拼焊

拼焊技術(shù)在汽車制造中的運(yùn)用較為普遍,特別是汽車車身的制造上,拼焊技術(shù)是重要的環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)的汽車車身制造方式是先沖壓后焊接。這種焊接方式的特點(diǎn)就是將各個部分沖壓成型以后然后再焊接起來,這樣操作的結(jié)果就是各個已經(jīng)成型的部件往往不能很好的融合在一起,或者即使焊接融合效果也差強(qiáng)人意。激光拼焊技術(shù)的出現(xiàn),為這個問題帶來了解決的方案。激光拼焊改變了以往的車身制造順序,它的特點(diǎn)在于先將不同的部分焊接在一起,然后再沖壓成型。采用這種技術(shù)可以根據(jù)汽車車身的不同部位來選擇不同材質(zhì)的鋼板進(jìn)行焊接,這也是當(dāng)今世界上最先進(jìn)的汽車車身焊接技術(shù)。激光焊接可以減少鋼板在厚度、涂層和材質(zhì)的相關(guān)局限性,采用激光平焊技術(shù)可以有效減少零件的使用數(shù)量,降低制造成本和提高焊接的精準(zhǔn)度,這種拼焊方式不僅能帶來效率的提高,經(jīng)過考察更是能節(jié)省10%以上的生產(chǎn)成本。國內(nèi)外諸多汽車公司已經(jīng)開始采用此項(xiàng)技術(shù),例如大眾、通用和奇瑞公司等,這項(xiàng)技術(shù)必然會越來越多的應(yīng)用到汽車制造的其他各個環(huán)節(jié)中。

2.3激光復(fù)合焊接技術(shù)

激光復(fù)合焊接技術(shù)實(shí)質(zhì)上是對激光焊接技術(shù)的另一種改進(jìn),激光復(fù)合焊接技術(shù)其實(shí)是將激光和電弧的焊接技術(shù)進(jìn)行綜合,單純的激光焊接技術(shù)雖然先進(jìn),但是任何一種技術(shù)在保有其優(yōu)越性的同時也必然會存在著不足,因?yàn)闆]有一種技術(shù)可以做到完美沒有任何缺陷和瑕疵。激光復(fù)合焊接技術(shù)的優(yōu)勢在于可以提高激光焊接技術(shù)的穩(wěn)定性,并且焊接的速度與效率比單純的激光焊接技術(shù)還要高上許多。另外,單純的激光焊接是受熱面積較窄但是焊縫較深,而電弧焊接的一個顯著優(yōu)越性就是通過導(dǎo)熱焊接的受熱面積較廣。這樣進(jìn)行融合的激光復(fù)合焊接技術(shù)就可以做到既保證焊縫的深度又保證較大的受人面積,可以大大提高焊接的工作效率和工作質(zhì)量。這也是目前國家汽車制造工業(yè)中的一項(xiàng)重要技術(shù)方式。

3結(jié)語

激光焊接技術(shù)在汽車制造行業(yè)中的廣泛應(yīng)用,給汽車制造企業(yè)注入了新的活力與動力,同時也給企業(yè)帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。這也顯示出激光焊接技術(shù)的應(yīng)用前景是樂觀明朗的,但是任何一項(xiàng)技術(shù)都會有其自身的局限性,汽車制造行業(yè)在廣泛的運(yùn)用激光焊接技術(shù)時,也應(yīng)該清醒的認(rèn)識到這項(xiàng)技術(shù)自身所存在缺陷與不足,在生產(chǎn)制造過程中不斷地予以完善和改進(jìn),這才是汽車制造行業(yè)長久發(fā)展的可行之道。