焊接

“江湖中”關于激光焊接的五大傳說

轉載 :  zhongte88183.cn   2019年02月25日

  在神秘的汽車制造江湖,一直流傳着關于激光焊接的五個傳說,歡迎收看今天的《走進科學——“江湖中”關于激光焊接的五大傳說》,帶你一探傳說的究竟!

  傳說一:激光焊接比電阻點焊強

  汽車上電阻點焊作為使用率最高的焊接方式,一直因其易産生飛濺、美觀性差等受到诟病,而激光焊接可就不這樣了,既沒有飛濺,還能分分鐘給你條漂亮的焊縫。

  是不是就這麼愉快的下結論了?二者的較量,在生産中可不止這些:

  抛開以上問題,焊接強度或許更能引起我們的興趣。相比電阻點焊少得可憐的焊點,激光焊接那條長長的焊縫讓人感覺踏實不少。事實上激光焊接的抗拉強度會受焊縫長度、熔寬等因素影響,而點焊的抗拉強度也與焊點數量和間距等因素相關。雖然激光焊接确實在提高強度上限上有優勢,但考慮實際生産情況,這二者在強度上并沒有明顯的可比性。但不可否認的是,激光焊接由于提高了闆材之間的貼合度,且焊縫一緻性更好,在提升剛性上還是有優勢,尤其在改善NVH上。

  

  傳說二:激光焊接僅僅隻用激光

  聊起激光,有些人立馬想起星球大戰裡炫酷的“舞刀弄劍”。

  

  然而真相是,那隻不過是光劍而已,激光根本不會在空中隻保持一米多的長度。

  真正的激光能量很高,僅250毫瓦左右的激光器就能滿足DVD的工作需求了。而放在車身焊接上,一般是幾個千瓦的數量級。

  那激光焊接是不是開啟足夠能量後,在兩塊闆材之間來回一掃就完事啦?如果真的這麼認為,那大家的理解還是存在誤區的。不妨看看運用在汽車上的三種激光焊接技術。

  01 激光釺焊

  看到“釺”字,大家就明白了,這種激光焊接技術需要使用焊絲。它以激光作熱源,利用熔點比母材低的釺料,加熱熔化後,填充接頭間隙并與母材相互擴散,實現連接。

  

  這種技術主要運用在車頂、地闆、門蓋上。

  02 激光熔化焊

  顧名思義,利用激光為熱源,熔化兩闆件角接處,使其形成液體金屬,待其冷卻後,形成可靠連接。

  

  主要運用在車頂、門蓋上。激光熔化焊控制難度相對較低,但整體強度會稍弱些。

  03 激光遠程焊

  激光焊接未來最大的看點,就屬遠程激光焊了。

  它在機器人第六軸上安裝振鏡掃描頭,通過鏡片擺動反射,實現激光軌迹運動,無需機器手臂跟随運動。激光遠程焊接系統柔性化高,效率更高,一套系統可取代6~9套普通機器人點焊。

  

  這種處理工藝現主要運用在門蓋、側圍門框上。

  傳說三:激光焊接能夠降本增效

  乍聽之下,激光焊渾身都是優點。這不,還給打了個降本增效的名号。理性思考,雖然激光焊焊接速度快,一個焊點平均消耗5s時間,激光焊則可以完成近1m長的焊縫。注意這裡說的是速度而不是效率,由于穩定性較差,生産中往往容易造成凸起、凹陷、漏焊、焊穿、跳絲及焊縫不均勻等質量問題。

  就完成某區域的焊接來說,電阻點焊還可以增加焊機的方式縮短工作時間,但激光焊接由于高昂的運營成本和複雜的工作系統很難在同一工位增加設備,所以激光焊接實際效率并沒有後者高。

  以常見的鍍鋅鋼闆為例,在激光焊接時容易産生氣孔和裂紋問題,常見于頂蓋(天窗)激光焊接上,當年高爾夫頻繁漏水,想想并不是什麼稀奇事。頂蓋激光焊這個脆弱的工藝,遇到問題嚴重的,把整個車頂掀開重新焊,也不是不可能。

  傳說四:激光焊和鋁合金是好搭檔

  被吹上天的鋁合金除了質量輕,并不是一個好伺候的主。與鍍鋅鋼闆一樣,在焊接過程中也會産生許多氣孔和裂紋,影響焊接質量。

  鋁元素電離能低、焊接穩定性差,還會造成焊接不連續等現象,加之高熱量的焊接方式,整個過程中會産生三氧化二鋁和氮化鋁,對環境造成污染。種種看來,鋁合金焊接并未成為主流。

  不過也有辦法解決,可以在焊接前打磨鋁合金闆表面,增加其對激光能的吸收;焊接時配合惰性氣體,防止出現氣孔。

  雖然這裡說了不少激光釺焊的壞話,但不可否認,相比傳統焊接技術在鋁合金焊接上的頹勢,激光釺焊仍然好得多,但也沒有達到完美的地步。

  

  以CT6的鋁合金電阻點焊工藝為例,采用了環形電極帽擊破鋁合金表面氧化皮的方式,雖然也能達到效果,但成本也相應提高了。

  傳說五:激光焊接會成為新寵

  當今高調的激光焊接技術其實早在1964年就有了,那時主要應用在小而薄零件的焊接上,相當“低調”。

  從20世紀80年代開始,在穩定性得到改善後,激光焊接技術才開始投身于汽車車身制造。至此,此項技術一直處在蓄力階段,并沒有搞個大新聞。但随着鋁合金、钛合金、碳纖維等新興材料在汽車上的運用,激光焊接被逐漸推向台前,從此“飛入尋常百姓家”了。

  

  不鏽鋼和碳纖維之間怎麼焊接在一起?不用擔心,看似水火不容的兩種材料,激光焊接可以解決。

  連續的激光焊接不需要像傳統點焊工藝那樣需要使用闆材邊緣堆疊焊接,降低了材料的消耗,有助于輕量化。不同于電阻點焊,需要巨大的焊鉗加壓通電,并且力道可不小。而沒有振動産生的激光焊對車身更加溫柔,且焊接的集中性更好,有利于提高車身的裝配精度。這兩個優勢看似不起眼,但真真缺一不可。

  汽車工業步入柔性化模塊式生産,傳統加工工藝不能滿足新型生産方式的需要,這給激光焊接技術的大規模應用提供了更多的發展空間。

标簽:激光焊接 我要反饋 
專題報道
歐洲工業之旅
歐洲工業之旅

每年的漢諾威,汽車都是關鍵話題之一。 今年,輕量化、新能源被精準的提煉出來。 2019年,造車網帶你開啟漢諾威工業之

2019年賀歲版
2019年賀歲版

2018年已經過去,整體來看,汽車行業正朝着電動化、智能化、網聯化方向堅毅挺進,新品、收購、合作等動作不斷。2019年汽