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在當今的汽車產(chǎn)業(yè)中，焊接是一個關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，采用恰當?shù)暮附臃绞娇梢赃M一步提高車身抗碰撞能力，降低車身重量、造車本錢和油耗以及簡化總裝工序等優(yōu)勢。目前，汽車采用的焊接一般是點焊，最高級的是“激光焊接”，雖然成本較高，但是物超所值。

激光焊接是用激光這把“六脈神劍”融化金屬，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的焊接工藝。在他出現(xiàn)前，焊縫質(zhì)量不高，汽車制造時只能使用一整塊鋼板沖壓一個零件，所以以前的汽車又笨重又耗油。

 

而激光焊接出現(xiàn)后，不但焊接質(zhì)量高，還可以將不同厚度、不同材質(zhì)甚至不同表面狀態(tài)的鋼板對拼后焊接在一起。焊完后再沖壓成所需的零件，這樣設(shè)計時可以做到真正的按需選材。所以現(xiàn)代汽車又輕靈又省油。

激光拼焊板——方便又快捷

既然談到了激光拼焊，不得不說到激光拼焊板。在我們的座駕中，門內(nèi)板、B柱、縱梁、前圍板等很多零件都是使用激光拼焊板沖壓而成，既提高了車身強度又能減重省油。

在傳統(tǒng)的白車身制造中，首先需要沖壓若干零件，然后再焊接成分總成，在很多零件上需要焊接加強板類的零件。與此相比，拼焊鋼板沖壓有很多顯著的優(yōu)點，特別是減少工件數(shù)量，從而減少加工環(huán)節(jié)、降低生產(chǎn)成本。

傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝與激光拼焊板工藝的對比

 

相比而言，激光拼焊板優(yōu)勢眾多：降低工件重量，從而降低整車重量；減少累計公差，利用拼焊板沖壓，可以使零件一次沖壓成型，不需要將幾個零件焊成一個零件，大大提高了零件尺寸精度；激光焊接代替?zhèn)鹘y(tǒng)電焊，時間可以得到大量節(jié)省，焊接質(zhì)量得到質(zhì)的提高；提高車身碰撞安全性能等等。


激光拼焊板的應(yīng)用

隨著技術(shù)的進步，拼焊鋼板已在汽車工業(yè)得到廣泛應(yīng)用，拼焊鋼板已應(yīng)用在車身縱梁、骨架、地板、門內(nèi)板、側(cè)圍和保險杠等多個部位。

 

拼焊鋼板在車身上的應(yīng)用
 

目前，中高檔轎車車身已普遍應(yīng)用激光拼焊板；合資汽車廠轎車車型上的激光拼焊板采用其母公司（或合資伙伴）原始車型的設(shè)計。但考慮總體投資控制，部分拼焊件可能仍為CKD進口件（如一汽豐田的皇冠、一汽-大眾的高爾夫）；部分非關(guān)鍵拼焊件可能更改設(shè)計，改為等厚板件（如一汽-大眾奧迪A6 L的門檻板）。
國內(nèi)汽車廠也已開始在車身應(yīng)用激光拼焊件，并已形成成熟便捷的激光拼焊板供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)，如寶鋼集團已分別于北方、中東部及南方建立了三家激光拼焊板加工配送中心，并且其進一步計劃在重慶與武漢再建立兩家激光拼焊板加工配送中心。當然還有其他廠商也有在國內(nèi)生產(chǎn)和配送，如蒂森克虜伯的武漢生產(chǎn)基地等。

目前激光拼焊工藝現(xiàn)狀

20世紀80年代激光拼焊技術(shù)處于起步發(fā)展階段，日本豐田汽車于1985年開始使用激光拼焊板，1985年蒂森克虜伯率先為奧迪100提供了激光拼焊板。90年代激光拼焊技術(shù)處于快速發(fā)展階段，德國蒂森克虜伯、安賽樂米塔爾紛紛新建激光拼焊廠，1995年寶馬汽車開始大規(guī)模使用激光拼焊板。進入21世紀，主要生產(chǎn)冷軋汽車板的鋼企基本都開始涉足激光拼焊領(lǐng)域。


 

 

2002~2009年，我國已建成了32條激光拼焊生產(chǎn)線，如下表所示。隨著我國激光拼焊生產(chǎn)線的不斷發(fā)展，正在逐漸替代進口激光拼焊板。國外先進鋼鐵公司的經(jīng)驗表明，汽車制造業(yè)所采用的激光拼焊技術(shù)是鋼鐵行業(yè)延伸產(chǎn)業(yè)鏈的一種行之有效的技術(shù)。
 

 

 

 

 

 

激光拼焊作為一種新的工藝手段，給車身制造帶來新的產(chǎn)品解決方案，并給質(zhì)量提高和成本降低帶來了新的機遇。同時由于其工藝實施的特殊性，需要產(chǎn)品設(shè)計、沖壓工藝和模具制造等相關(guān)人員更為密切的配合，才能最終制造出既滿足結(jié)構(gòu)和性能要求、工藝合理穩(wěn)定、成本最低的合格產(chǎn)品。


下面我們來看看,在使用激光拼焊過程中，會遇到哪一些問題？


激光拼焊典型質(zhì)量問題分析
 

1.焊接氣孔問題

原因：

（1）、焊接保護氣體不純（解決方法：更換純度較高氣體）

（2）、焊接保護氣體位置不對（解決方法：調(diào)節(jié)銅管吹氣角度和高度位置）

（3）、焊接保護氣體流量大小不合適（解決方法：調(diào)節(jié)保護氣體流量）

（4）、板材表面有油污、水汽或雜質(zhì)等（解決方法：清潔板材焊縫表面）

 

2.焊接斷弧問題

原因：

（1）、焊接參數(shù)不合適（解決方法：調(diào)整焊接功率、速度、焦點、保護氣體等參數(shù)到合適值）

（2）、外光路鏡片污染（解決方法：檢查并清洗外光路鏡片）

（3）、激光器內(nèi)部鏡片污染（解決方法：檢查并清洗內(nèi)部光路鏡片）

 

3. 焊縫表面有顆?；蛘吆缚p成型不均勻

原因：

（1）、焊接保護氣體不純（解決方法：更換純度較高氣體）

（2）、焊接保護氣體位置不對（解決方法：調(diào)節(jié)銅管吹氣角度和高度位置）

（3）、焊接保護氣體流量大小不合適（解決方法：調(diào)節(jié)保護氣體流量）

（4）、板材表面有油污、水汽或雜質(zhì)等（解決方法：清潔板材焊縫表面）

 

4. 焊縫錯邊問題

原因：

（1）、板材精剪后平整度不一致（解決方法：檢查板材平整度）

（2）、焊接平臺不平整（解決方法：檢查并清理平臺是否有焊渣）

 

5. 焊縫偏向一側(cè)板材

原因：

（1）、拼縫時擠壓坐標值過大（解決方法：調(diào)整合適拼縫擠壓坐標值）

（2）、焊接時激光偏向一側(cè)（解決方法：調(diào)整焊接時激光到焊縫合適值）

 

6. 焊縫局部變窄問題

原因：

（1）、拼縫時間隙值過大（解決方法：調(diào)整合適拼縫擠壓坐標值或者更換合格板材）

（2）、焊接時激光偏向薄板一側(cè)（解決方法：調(diào)整焊接時激光到焊縫合適值）

 

7.焊縫未焊透

原因：焊接時工藝參數(shù)不合適（功率過低、速度過快、離焦量過大等）

 

8.焊縫燒穿

原因:

 

隨著汽車向著智能化、高端化、多元化的方向發(fā)展，汽車輕量化已經(jīng)大勢所趨；而激光焊接技術(shù)作為重要的一個加工技術(shù)，將大力推動汽車輕量化制程，成為汽車輕量化路上的得力助手。



結(jié)語


(1) 激光焊接技術(shù)是用于汽車制造零部件加工的關(guān)鍵技術(shù)，其中激光拼焊板是最成熟產(chǎn)品。

(2) 激光拼焊鋼帶技術(shù)的高焊接速度和裝卸效率，降低了制造成本，同時也帶來了零部件減重的可能性，這也使生產(chǎn)成本得以降低。

(3) 國外鋼鐵公司，尤其是歐洲地區(qū)的鋼鐵公司，具有豐富的鋼材深加工生產(chǎn)經(jīng)驗，可根據(jù)下游汽車廠用戶的需求生產(chǎn)出滿足汽車設(shè)計和制造要求的產(chǎn)品。

(4) 隨著新興汽車市場，尤其是中國汽車工業(yè)的發(fā)展，國外鋼鐵公司與國內(nèi)大型鋼企合資建設(shè)激光拼焊板生產(chǎn)線。此外，汽車板生產(chǎn)企業(yè)也采取與汽車廠、擁有激光拼焊技術(shù)的鋼鐵企業(yè)合資興建的方式，逐步開拓市場穩(wěn)定用戶、提高工藝技術(shù)水平。