激光焊接的裁焊板及其在汽車中的應(yīng)用

魏坤坤

新疆匯翔激光科技有限公司 新疆烏魯木齊 830000

1 關(guān)于激光焊接技術(shù)與裁焊板

通常情況下，裁焊板是由厚度不同、鍍層已經(jīng)裁剪完成后的平板相互拼接，并焊接在一起構(gòu)成的，并且沖壓成為零件所需要的形狀。利用這種工藝技術(shù)，在進(jìn)行部件的加工時(shí)，能夠根據(jù)不同材料的特性，加工出不同的零部件。在進(jìn)行裁焊板的生產(chǎn)過程中，包括有兩個(gè)方面的重要環(huán)節(jié)：首先是對(duì)鋼板的裁剪工作，需要按照不同的設(shè)計(jì)需要來進(jìn)行，其次是焊接工作，需要將已經(jīng)裁剪好的不同鋼板進(jìn)行嚴(yán)謹(jǐn)?shù)钠唇优c焊接，組成一整塊鋼板以供使用。裁焊板相比其他技術(shù)的特點(diǎn)是能夠有效降低部件自身的重量，同時(shí)不斷提高材料的使用性能，以此來加強(qiáng)產(chǎn)品的整體質(zhì)量與性能[1]。

在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用來看，技工加工技術(shù)具備了很多項(xiàng)潛在的優(yōu)點(diǎn)，能夠提供出便于控制的光能，有效確保切割與焊接工作的展開，并且工件自身不容易發(fā)生變形，能夠適用于在較薄金屬中的精準(zhǔn)焊接工作。因此，能夠直接展開裁焊板的焊接加工施工，從而實(shí)現(xiàn)在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用，確保與汽車零部件的各項(xiàng)尺寸規(guī)格的相配合。在進(jìn)行汽車生產(chǎn)與加工的過程中，汽車頂棚板與底盤板在傳統(tǒng)生產(chǎn)加工時(shí)使用的是電阻焊焊接技術(shù)，這項(xiàng)技術(shù)容易造成金屬板表層出現(xiàn)大量凹凸不平以及氧化現(xiàn)象，需要在大面積范圍內(nèi)施工后再進(jìn)行處理，才能夠達(dá)到需求標(biāo)準(zhǔn)。但汽車領(lǐng)域在生產(chǎn)過程中，通常使用到的加工材料為鍍鋅鋼板，通過使用電阻焊這項(xiàng)工藝技術(shù)，很容易造成鍍鋅鋼板表面的保護(hù)層受到損壞，甚至出現(xiàn)銹蝕狀況。因此，裁焊板的加工需要質(zhì)量更加高、效果更加優(yōu)質(zhì)的激光焊接技術(shù)來實(shí)現(xiàn)，能夠確保焊縫成形且達(dá)到要求標(biāo)準(zhǔn)，并且滿足了強(qiáng)度較高、避免銹蝕等情況。此外，激光焊接這項(xiàng)工藝技術(shù)在焊接過程中焊縫較為平滑，能夠有效降低對(duì)后續(xù)加工模具的磨損。

2 當(dāng)前激光焊接裁焊板的發(fā)展現(xiàn)狀

在我國，激光焊接技術(shù)已經(jīng)在汽車工業(yè)領(lǐng)域取得到了一定的應(yīng)用與發(fā)展，許多研究還處于實(shí)驗(yàn)室的實(shí)踐階段。早在1996年，我國就針對(duì)激光焊接裁焊板的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展展開了研究，并提出了以激光來進(jìn)行板坯的切割工作，并通過焊接技術(shù)進(jìn)行拼板與焊接，該項(xiàng)研究工作也取得了初步的成功。在其他發(fā)達(dá)國家以地區(qū)，由于科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，汽車領(lǐng)域的需求隨之增高，近期對(duì)于裁焊板的需求量大大增加，相關(guān)汽車制造加工廠也在積極推廣裁焊板的應(yīng)用于發(fā)展，在進(jìn)行加工生產(chǎn)方法的選擇方法，也都傾向于對(duì)激光焊接工藝技術(shù)的選用[2]。

3 激光焊接裁焊板的技術(shù)應(yīng)用

3.1 采用激光技術(shù)進(jìn)行切割

在當(dāng)前激光焊接拼接的工藝技術(shù)中，汽車領(lǐng)域中坯板的經(jīng)濟(jì)裁剪工藝是必要的，能夠有效確保對(duì)汽車所需零部件的經(jīng)濟(jì)裁剪。通過激光焊接技術(shù)，能夠使得切口形狀與效果符合標(biāo)準(zhǔn)要求。但裁剪的相關(guān)設(shè)備所需投資成本較高，對(duì)此，在進(jìn)行探究與發(fā)展的過程中，提出了采用激光切割的方法來進(jìn)行對(duì)坯板的精細(xì)裁剪。激光切割技術(shù)具備了效率高、質(zhì)量高等優(yōu)點(diǎn)，并能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)控制，便于操作使用，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了與激光設(shè)備共同進(jìn)行切割與焊接工作的需要，從而有效提高了設(shè)備的使用效率。在展開汽車零部件中坯板的裁剪工作時(shí)，需要確保激光切割的整體質(zhì)量，首先，對(duì)激光光束的模式與光斑直徑進(jìn)行科學(xué)合理的控制，通過選用最佳的激光光束，來確保裁剪質(zhì)量，保障了拼接與精度的要求。

3.2 薄厚板裁焊接頭的成型工藝

在薄厚板完成拼接之后，裁焊板需要根據(jù)不同的車身工藝需求，進(jìn)行深沖壓的成型加工工藝。焊縫成形、以及焊接接頭不同的拉伸性能都會(huì)對(duì)沖壓的加工性能造成一定程度的影響。而焊縫在成形工藝的過程中又會(huì)受到不同激光光束參數(shù)與效果的影響，必須應(yīng)對(duì)整個(gè)焊接過程展開深入的研究，來確保焊縫成形的最終效果，保障最終性能。

3.3 鍍鋅鋼板的激光切割與裁焊控制

在使用鍍鋅鋼板這項(xiàng)施工材料的過程中，鍍鋅鋼板由于受到了自身溶解保護(hù)機(jī)體材料的原因，自身具備一定的抗腐蝕性，而這種鍍層鋼板能夠適應(yīng)于汽車車身對(duì)于大氣及周圍的潮濕環(huán)境，具有耐腐蝕的作用，在汽車制造與生產(chǎn)加工領(lǐng)域得到了廣泛且普遍的使用。由于鍍鋅鋼板材質(zhì)中的鋅自身蒸發(fā)溫度較低，在對(duì)鍍鋅鋼板進(jìn)行切割與焊接的過程中，造成鋅的蒸發(fā)，不僅會(huì)導(dǎo)致鋼板表層鍍鋅層的損壞，還會(huì)出現(xiàn)一系列工藝技術(shù)方面的問題[3]。一般情況下，采用其他的焊接方法都難以避免這種情況的發(fā)生，而采用激光焊接技術(shù)，能夠最大限度減少對(duì)于鍍鋅層面的損壞，確保其保護(hù)作用的有效發(fā)揮。在進(jìn)行焊接過程中，應(yīng)嚴(yán)謹(jǐn)把控激光焊接的工藝參數(shù)，渠道達(dá)到接頭工藝所需要的焊接質(zhì)量與效果。 3．4大板拼接的變形與控制

汽車零部件中的薄厚板在進(jìn)行拼接的加工過程中，由于板材料自身的剛性較小、不夠完全穩(wěn)定，在進(jìn)行切割與焊接的過程中，加熱不均勻就會(huì)造成焊接后出現(xiàn)變形的情況。通過采用激光加工技術(shù)，與其他焊接工藝相比較而言，雖然功率密度較高，切割與焊接的整體速度較快，所產(chǎn)生的熱影響范圍較為小，但仍存在造成變形的問題，對(duì)此，還需要額外使用專門的夾具共同生產(chǎn)加工，以此來確保零部件的加工符合汽車工業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)與需要。

4 結(jié)語

激光焊接中的裁焊板在汽車加工領(lǐng)域中是一種新的概念，能夠進(jìn)一步確保汽車部件規(guī)格與材質(zhì)方面的配合，并對(duì)其不斷優(yōu)化與完善。而在當(dāng)前發(fā)展階段下，激光焊接逐步被廣泛使用，具備了焊接質(zhì)量高、焊接效果優(yōu)、后期維護(hù)成本較低等優(yōu)點(diǎn)，能夠適用于當(dāng)前裁焊板的焊接加工工作。通過激光焊接裁焊板在汽車領(lǐng)域中的應(yīng)用，能夠有效減輕車身重量，減少零部件的數(shù)量，簡化整個(gè)生產(chǎn)流程與工序，提高產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量，降低制造成本，促進(jìn)了汽車領(lǐng)域綜合效益的不斷發(fā)展與進(jìn)步。