激光焊接、切割在汽車制造中的應(yīng)用研究

馬傳剛

（廣西英華國際職業(yè)學(xué)院，廣西 欽州　535000）

激光焊接、切割在汽車制造中的應(yīng)用研究

馬傳剛

（廣西英華國際職業(yè)學(xué)院，廣西 欽州535000）

隨著科技的飛速前進(jìn)，激光焊接技術(shù)的發(fā)展也是日新月異，汽車的制造過程離不開激光焊接，激光焊接技術(shù)的運用，促進(jìn)了汽車制造業(yè)的繁榮發(fā)展，文章就汽車激光技術(shù)的原理以及在汽車制造業(yè)的應(yīng)用進(jìn)行了簡要探討和分析，以作參考。

汽車制造；激光焊接；切割；應(yīng)用

近幾十年里，激光焊接技術(shù)作為一項先進(jìn)的制造技術(shù)，已經(jīng)被廣泛運用到各行各業(yè)，而在汽車制造行業(yè)的體現(xiàn)則是在激光焊接的技術(shù)上，這種焊接技術(shù)比傳統(tǒng)的單一激光焊接技術(shù)擁有更好地焊接能力以及非常強的焊縫紉性。激光焊接技術(shù)的出現(xiàn)，極大增強了汽車制造的水準(zhǔn)與質(zhì)量。

1　激光焊接的原理

激光焊接技術(shù)是把激光作為焊接源的一種自動化焊接技術(shù)，用激光熱源把大部分的的熱源控制在很小的部位里，能夠加速焊接部位的連接。而且在一定功率下，激光能夠快速加熱金屬的指定部位，氣化金屬的表面，然后從金屬的表層脫落，在氣化的過程中，當(dāng)金屬的表層附加上應(yīng)力時，表層就會出現(xiàn)凹陷的現(xiàn)象。進(jìn)一步的激光可以射到凹陷的底部，產(chǎn)生既小且細(xì)的孔，隨著激光方向的移動，孔也會向焊接方向做移動，當(dāng)金屬在孔的前方熔化之后，孔的后方在重新凝固后也就產(chǎn)生了焊縫。激光功率的密度決定了焊縫的深淺，如若激光功率密度較高，熔深就會較大，焊縫深寬也就隨之較大；反之，激光功率密度較低，熔深也就較淺，焊縫深寬也就相應(yīng)較小。

2　激光焊接技術(shù)在汽車制造領(lǐng)域中的應(yīng)用

激光焊接技術(shù)的運用在汽車制造組件中起著銜接性的關(guān)鍵作用。激光焊接技術(shù)可以被電腦控制從而進(jìn)行自動化操作，焊接的精密度高，能夠短時間內(nèi)將較大面積的材料熔化掉；激光焊接不使用電極，而是用激光束進(jìn)行焊接。激光焊接的品粒很是均勻而且非常小，連接后不但美觀干凈，而且能夠不受磁場的干擾，從而提高銜接的精確度，并且有效地節(jié)省了人力、物力以及工作時間。激光焊接的技術(shù)多樣，在汽車制造的過程中，激光焊接可以根據(jù)不同的環(huán)節(jié)選擇相應(yīng)的焊接技術(shù)方式。

（1）激光焊接。變速器齒輪就是能夠變速的齒輪，是汽車制造過程中最先會運用到激光焊接技術(shù)的部件，變速器齒輪自身的重量、運轉(zhuǎn)速度以及耐磨性和負(fù)荷承受力等方面都對焊接技術(shù)的要求非常高。焊接時要時刻注意齒輪的凈度，不能再加重齒輪本身的負(fù)擔(dān)，因而焊接技術(shù)必須十分精準(zhǔn)。針對這些問題，激光焊接技術(shù)完全可以解決。激光焊接技術(shù)是利用激光與光束聚焦銜接的一項技術(shù)，不會產(chǎn)生氣態(tài)或者任何增加齒輪重量的物質(zhì)，且精準(zhǔn)度高，所以被最先運用到變速器齒輪焊接上。20世紀(jì)后期，美國三大汽車制造公司陸續(xù)引進(jìn)該項激光技術(shù)，這種焊接技術(shù)有效提高了傳動部件的焊接質(zhì)量以及焊接效率，還大大的節(jié)省了材料，使美國汽車制造技術(shù)占據(jù)著汽車制造業(yè)的領(lǐng)先地位。隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，汽車制造市場涌現(xiàn)出越來越多的汽車制造材料，激光焊接技術(shù)也越來越受到關(guān)注和重視，傳統(tǒng)的汽車制造材料難以同時兼顧到汽車的功能和美觀。且傳統(tǒng)的點焊方法局限性較大，會致使鋁、鎂等輕質(zhì)材料形成金屬鍵化合物，金屬化合物關(guān)系著焊接的使用壽命以及效果。而激光焊接技術(shù)就能在不影響材料的功能和壽命的前提下，對不同材質(zhì)的材料進(jìn)行良好焊接。

（2）激光拼焊。激光拼焊在汽車制造過

程中是一個相當(dāng)關(guān)鍵的步驟。傳統(tǒng)焊接技術(shù)只是為了把各部位的車身進(jìn)行沖壓，使它成為一定的形狀，然后再用焊接技術(shù)將其連接在一起，若是強行用這種焊接技術(shù)把各個成型的部件拼在一起，其在質(zhì)量和美觀上的最終效果都會比較差。激光拼焊技術(shù)的出現(xiàn)，可以很好地解決上述問題，激光拼焊不用沖壓車身，可以直接將車身不同部位焊接起來，然后再進(jìn)行沖壓成型，激光拼焊能夠依據(jù)車身各部件的具體位置而選擇對應(yīng)的鋼板進(jìn)行焊接，并且其在實際焊接時，能夠不受鋼板的厚度、涂層和材質(zhì)等方面的限制。激光拼焊技術(shù)不但能避免傳統(tǒng)焊接時會出現(xiàn)的問題，而且其精準(zhǔn)度高，能夠有效節(jié)省成本。因此，激光拼焊技術(shù)已經(jīng)成為最優(yōu)秀的汽車車身焊接技術(shù)，被廣泛運用在汽車制造中。

（3）激光復(fù)合焊接。激光復(fù)合焊接技術(shù)是把激光與電弧焊接技術(shù)有效結(jié)合在一起的工藝技術(shù)。激光焊接技術(shù)在汽車制造運用上優(yōu)勢很大，優(yōu)點也很多。但是其受熱面積狹隘，會導(dǎo)致焊縫較深。而電弧焊接技術(shù)是通過熱傳導(dǎo)擴(kuò)大材料的受熱面積，從而能在焊接時良好掌控住焊縫的深淺度。把激光焊接技術(shù)與電弧焊接技術(shù)進(jìn)行有效地結(jié)合后，就是激光復(fù)合焊接技術(shù)，它有效彌補了傳統(tǒng)焊接技術(shù)的不足，既可以確保焊縫的深度，又能將受熱面積增大，這對于焊接的效率和質(zhì)量是一個很大的提升，激光復(fù)合焊接已經(jīng)是當(dāng)前汽車制造業(yè)的核心技術(shù)。

3　結(jié)語

現(xiàn)如今，人們對汽車的制造水平要求越來越嚴(yán)格，這就需要汽車制造業(yè)工藝水平的不斷精進(jìn)。激光焊接技術(shù)的出現(xiàn)滿足了這點，它能在提升汽車制造的生產(chǎn)效率和美觀度時，保證到汽車的質(zhì)量以及汽車的功能性，是一種不可多得的焊接技術(shù)。不過任何技術(shù)都會有其自身的局限性，汽車制造業(yè)在廣泛運用激光焊接技術(shù)的同時，也應(yīng)該知道這項技術(shù)還存有哪些不足，從而進(jìn)一步完善和鞏固激光焊接技術(shù)。

［1］陳非歷.激光焊接技術(shù)在汽車制造中的應(yīng)用［J］.科技創(chuàng)業(yè)家，2013，（5）：92.

［2］朱宏偉，張濤.激光焊接技術(shù)在汽車制造中的應(yīng)用［J］.企業(yè)導(dǎo)報，2013，（11）：276.

［3］田文卿.激光焊接技術(shù)在汽車制造中的應(yīng)用價值［J］.科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2016，（5）：93.

［4］鐘建強，柳娟娟.激光焊接技術(shù)在汽車制造領(lǐng)域中的應(yīng)用［J］.科技資訊，2011，（6）：115.

Application of Laser Beam Welding and Cutting in Automobile Manufacture

MA Chuan-gang
（Guangxi Yinghua International Career Academy，Qinzhou，Guangxi 535000，China）

With the rapid progress of science and technology，laser welding technology is progressing with each passing day，the automobile manufacturing process is inseparable from the laser welding.The application of laser welding technology promotes the prosperity and development of the automobile manufacturing industry，the principle of laser technology in automobile and in the automobile manufacturing industry are briefly discussed and analyzed in this paper to provide reference.

automobile manufacture；laser beam welding；cutting；application

U466

A

2095-980X（2016）04-0029-01

2016-03-25

馬傳剛（1986-），男，黑龍江人，大學(xué)本科，助教，主要研究方向：汽車檢測、維修方面。