激光拼焊技术在车身上的应用

汽车用激光拼焊板技术及其应用综述引言随着现代社会的发展和快节奏的生活，汽车在人们的生活中扮演者越来越重要的角色，人们对汽车行业的要求也越来越高，要求汽车的安全性和节能性，以及汽车的轻便性，这些要求直接促进了激光拼焊板技术在汽车行业的应用，目前这种技术已经在世界范围内广为应用。

在具体的汽车零件的生产过程中，主要是分离成形法和整体成形法。

分离成形法主要是是指单个的生产零件，然后再利用焊接技术将这些零散的部件焊接起来，形成汽车生产所需要的结构部件。

这种成形法的优点在于可以优化单个零件的性能，选择适宜的材料生产单个部件，将这些部件焊接起来也可以形成系统优势。

但是这样一来，将会加大生产中的加工和装配成本，并且由于单个零件的材料不同，再加上焊接时的节点重合，可能会增加汽车的重量。

而后者则简单的多，它是利用一台压机，将所需要的材料相同的零件在一块整体板材上生产的方法，这种方法从实际来看缺点是十分明显的，因为虽然材料可能相同，但是具体的零件的厚度要求等是不同的，这时候对于选择生产材料造成了影响，增大了成形难度。

以上两种是汽车零件生产中传统上应用的生产方法，其缺点都是增加了汽车自身的重量，降低了汽车的性能优化效果。

目前人们对汽车的要求越来越高，除了美观外，更要求汽车的轻便性、速度，而传统的部件生产方式无法满足这种要求。

因此，汽车生产领域结合传统方式的优缺点和现代机械技术，推出了一种新型的部件成形方式，即拼焊板冲压成形技术。

激光拼焊板技术是在激光焊接技术发展的基础上，结合汽车部件生产的需要而出现的一种新型的现代加工技术，主要的生产原则是利用高能量的激光，通过对不同类型和不同性能的材料的焊接，使得生产各个零件的材料集中在一张整体板块上，根据各个部件所需的材料进行冲压，满足零件对材料和厚度的不同要求。

激光拼焊板工艺在汽车行业的应用，有效地解决了传统部件成形方法中的缺点和问题，满足了不同部件的不同材料要求和不同工艺要求。

一、引言伴随着汽车工业的发展，汽车制造技术也在不断进步与创新。

自从车身焊接技术被广泛应用以来，焊接工艺一直被汽车生产厂商所重视。

然而，传统的焊接技术有很多局限性，如焊接强度低，焊接工艺复杂等等。

因此，为了满足汽车轻量化和节能降耗的目标，热成型激光拼焊技术逐渐被广泛应用到汽车行业中。

其中，一体式热成型激光拼焊门环是目前最先进的一种技术，本文将系统地介绍这种技术在汽车上的应用以及其优缺点。

二、一体式热成型激光拼焊门环技术概述一体式热成型激光拼焊门环技术是一种采用激光束进行材料加工和拼接的现代化焊接技术。

它是利用激光束在短时间内对被焊接材料进行瞬间加热、熔化、再快速冷却的技术，从而实现两个或多个金属零件的拼接。

该技术主要分为两种类型：传统激光拼接和强激光热成型拼接。

其中，强激光热成型拼接是将激光束聚焦在门环的部位，通过高温热成型的方式，将门环部位的金属材料加工成适合焊接的形状，再进行激光拼焊加工。

三、一体式热成型激光拼焊门环技术在汽车上的应用1.体积轻小，结构紧密汽车轻量化是目前汽车工业的发展趋势。

由于一体式热成型激光拼焊门环使用了先进的激光技术，使门环焊接后的结构更加落实，占据的空间更小，更加紧密，因而重量更轻。

这使得汽车设计师可以更好地发挥想象力，设计出更为美观、轻便的车身结构。

2.焊接强度高使用一体式热成型激光拼焊门环技术，焊接接头的强度极高，并且不会破坏母材金属的物理性能，因此门环的抗拉强度大于800 MPa。

这使得门环在车辆碰撞时具有更好的防护作用。

3.焊接工艺简单传统焊接工艺中需要使用大量的焊接工具和人力，而且工艺繁琐。

然而，使用一体式热成型激光拼焊门环技术，可以实现快速、精确焊接，减少了不必要的人力和物力资源的浪费，同时大幅降低了门环的生产成本。

四、一体式热成型激光拼焊门环技术的优缺点优点：1.焊接种类多样：它既可以在相同金属之间进行焊接，也可以在不同金属之间进行焊接。

2.焊接强度高：使用一体式热成型激光拼焊门环技术，焊接接头的强度非常高，不会破坏母材金属的物理性能。

浅谈激光拼焊在汽车制造工艺中的应用摘要：激光拼焊是现代汽车制造工业当中最常见的车身制造技术之一，在应用过程中主要体现为将各类不同的汽车制造材料与不同厚度的板材焊接在一起，如此就能够形成一个相对更完整的冲压车身外板。

而相对于传统的车身制造技术，在应用激光拼焊技术后的车身工艺表现更为均匀、强度更大、刚性更高。

如此一来，在实践过程中就可以更好地改善产品质量，同时也能够更好地提升生产效能、节约生产原料，为主机厂提供更大的利润空间。

然而本文在研究激光拼焊在汽车制造工艺中的应用时却也发现，激光拼焊如果在应用过程中出现偏差，加工的质量也会达不到预期，自然不利于汽车整车产品的质量控制。

关键词：激光拼焊;车身;应用;微裂纹;1.激光拼焊相关概述1.1激光拼焊的概念激光拼焊的主要方式是通过激光能源，把各类材质、形态以及喷涂物的金属板材自动拼合、通过点焊或弧焊的方式制成一体化的车身部件或是其他材料，从而让各个零部件都可以满足整车产品的设计需要，通过轻量化的材质以及更科学的内部结构，让车身的灵活性、燃油经济性得到有效提升[1]。

在过去，汽车坯料在设计阶段相对粗放，所以在埋料生产过程中的成本控制只能通过控制材料用量或是摆剪剪切的方式实现。

而在激光拼焊技术不断发展与普及后，这一技术就迅速成为了汽车制造业减少坯料成本、实现持续生产且提升模具生产质量和工艺水平的重要技术方向。

1.2激光拼焊的优点当前激光拼焊技术已经广泛运用在汽车生产制造当中，激光拼焊相对于传统电阻焊具有的优点更加明显，在激光拼焊中材料是对接焊接在一起的。

激光拼焊的区域体积相对较小，焊缝的宽度一般在0.5-1mm的范围，焊接完成之后不会增加焊缝的高度。

在焊缝上附加镀锌之后，阴极保护功能没有受到破坏，且在进行焊接时热影响范围较小[2]。

激光拼焊的焊缝强度相对较高，完成之后的强度能够符合标准要求。

此外，运用激光拼焊板工艺制造出来的产品能够有效减少物流方面的成本，降低油耗和废品率，零件成本相对要低，装配工艺更加简单，汽车抗碰撞性能也得到进一步增强，冲压成型性上的优势更加突出，由于密封胶使用率极低，因而也能体现绿色环保的要求。

汽车车身激光焊接技术发展与运用发布时间：2022-09-21T02:35:38.680Z 来源：《科技新时代》2022年5期作者：邢彦咤[导读] 随着我国汽车制造行业的发展，无论是安全性能还是低碳环保特性，铝合金都成为重要可靠的构件材料邢彦咤长城汽车股份有限公司河北保定 071000摘要: 随着我国汽车制造行业的发展，无论是安全性能还是低碳环保特性，铝合金都成为重要可靠的构件材料，对于提升汽车整体强度有着重要的实用价值。

因此，焊接技术在汽车制造行业中成为基础工艺之一，本文就汽车车身激光焊接技术发展与运用进行分析。

关键词：汽车；车身；激光焊接引言在汽车车身焊接中，激光技术以其能量密度高、光束中性、可接近性好、非接触焊接等优点，在汽车零部件生产中发挥着不可估量的作用和价值。

近年来，中国大力鼓励新能源汽车的研发、创新和生产，出台了许多与新能源汽车相配套的政策、措施和法律法规，为汽车产业的发展注入了新的活力，提供了更好的保障，极大地促进了车身产品设计方法的多样化和新材料应用的新颖性。

加强汽车车身激光焊接技术发展与运用的研究具有重要的现实意义。

1 汽车车身焊接中存在的问题随着汽车行业对能源与环保问题的影响愈发严重，汽车轻量化成为汽车制造业发展的必然趋势，轻量化生产不仅可以节约能源与降低排放，而且还能改善汽车性能，提高汽车服务质量。

铝合金作为汽车轻量化生产的核心材料，表现出多种应用优势。

但是在实际应用过程中，其焊接技术存在着以下问题：①在汽车车身的焊接过程中，由于铝合金自身材料的性质因素影响，焊接接头处更容易出现软化现象，而这是降低车身强度的关键因素，严重影响了焊接结构的基本承载能力，进而造成不安全因素，甚至无法达到安全标准。

②铝合金材料表面容易生成一层难以熔化的氧化膜，因此在铝合金车身焊接时，会由于氧化膜的阻碍因素难以将母材熔化与熔合。

与此同时，氧化膜还有更高的比重，在焊接过程中难以浮出表面，这也导致更容易生成夹渣，或者出现未熔合、未焊透等现象，对于焊接设备的功率要求也更高。

激光拼焊技术在车身制造中的应用摘要：激光拼焊板是一种新型的复合材料，与传统车身制造工艺相比，激光拼焊板不仅可以减少制件数量，简化工装设备和制造工艺，有效提升生产效率及材料利用率，降低整车的制造成本和装配成本，而且提高了产品精度，大大降低了零部件的制造及装配公差。

此外，激光拼焊板还可减少整车重量，进而大幅降低油耗，在实现轻量化的同时提升整车的抗腐蚀性能及抗冲撞性能。

在现代车身设计、冲压成形分析、模具加工制造等领域得到了广泛的应用。

基于此，本文对激光拼焊技术在车身制造中的应用进行了简要的探讨。

关键词：激光拼焊技术；车身制造；应用引言在汽车轻量化连接技术中，焊接适应于钢、铝合金、镁合金等同种或异种材料之间的连接，尤其是激光拼焊、激光钎焊、点焊和摩擦焊等焊接技术在汽车领域的应用更广泛。

本文主要对激光拼焊技术在车身制造中的应用进行了分析。

1激光拼焊技术概述激光拼焊技术是采用激光将相同或不同材质、板厚、强度及表面处理状态的板料拼焊成整体用于冲压成形件的加工工艺，具有减小结构自身质量、提高结构强度、减小噪声及降低生产成本等综合优势，从而能够在汽车轻量化中得到有效应用。

双相钢具有高强度和良好成形性，在获得同等结构强度情况下比传统钢材更能减小车身自身质量，广泛用于车身面板和结构件制造。

目前，国内外研究人员对双相钢激光拼焊的研究大多集中在DP590，DP780及DP980等双相钢的焊接性，研究了接头的宏观形貌及焊缝区和热影响区的微观组织；测试了接头显微硬度，并分析了接头软化机制；研究了接头拉伸失效机制和冲压成形失效机制；研究了激光功率、焊接速度、离焦量及保护气体等工艺参数对拼焊接头的微观组织和性能的影响，并对工艺参数进行了优化。

国内外学者对同质等厚和异质等厚双相钢（强度级别在1000MPa及其以下）激光拼焊研究较多，对异质不等厚双相钢激光拼焊研究较少。

2激光拼焊技术在车身制造中的应用2.1蒂森克虏伯TB（Tailoredblanks）—普通拼焊板。

汽车轻量化的九大关键工艺！文章来源：材加网一、激光拼焊（TWB）及不扥厚度轧制板（VRB）1.激光拼焊技术激光拼焊是将不同厚度、不同材质、不同强度、不同冲压性能和不同表面处理状况的板坯拼焊在一起，再进行冲压成形的一种制造技术。

德国大众最早于1985年将激光拼焊用于汽车。

北美于1993年也大量应用激光拼焊技术。

目前，几乎所有的著名汽车制造商都采用了激光拼焊技术。

采用拼焊板制造的结构件有身侧框架、车门内板、风挡玻璃框架／前风挡框、轮罩板、地板、中间支柱（Ｂ柱）等（见图1）。

最新统计表明，最新型的钢制车身结构中，50%采用了拼焊板制造。

图1 激光拼焊技术在车身上的应用实例激光拼焊技术在20世纪90年代末引入中国，一汽、上汽、长城、奇瑞、吉利等汽车公司在前纵梁、门内板和B柱加强板等都有应用。

宝钢已有23条激光拼焊生产线，年产2 200多万片板坯，占我国市场份额的70%以上，是世界第三、亚洲第一大激光拼焊板生产公司。

鞍钢也在与蒂森克虏伯合作，在长春等地建立激光焊接加工生产线。

2.不等厚度轧制板变厚板是轧钢机通过柔性轧制工艺生产的金属薄板，即在钢板轧制过程中，通过计算机实时控制和调整轧辊的间距，以获得沿轧制方向上按预先定制的厚度连续变化的板料。

图2显示了变厚板生产的工艺原理。

与TWB钢板相比，VRB 钢板仅可为同一种钢种，宽度也不能太宽，更适合制造梁类零部件。

图2 不等厚度轧制板生产原理德国Mubea公司有两条变厚板生产线，年产7万t。

板厚为0.7～3.5m m，原始板料的最高强度为800MP a级别。

目前，欧洲70余个车型使用变厚板或者变厚管产品。

奔驰C级车中通道加强板、前地板纵梁、后保险杠、后地板横梁等11个零件使用了VRB钢板。

我国宝钢和东北大学均开展了VRB钢板的研发和生产工作，目前具备了小批量供货的能力。

借助于强大的材料开发能力，宝钢形成了VRB零件的设计、材料开发、成形过程模拟、模具设计和产品质量评估的能力，并已试制成功前纵梁、仪表板支架、顶盖横梁等零件，同时也轧制成功了1 500MPa级别的非镀层和铝硅镀层的热冲压成形钢板，成功试制了热冲压成形VRB中通道零件。

汽车车身激光焊接技术的应用分析摘要：近年来，激光焊接技术在汽车车身焊接上得到了广泛的应用，其高密度、无接触焊接等一系列优势，有效保障了焊接效果。

本文从汽车车身激光焊接技术优势入手，对常见汽车车身激光焊接工艺及汽车车身激光焊接技术应用趋势进行简要地探析。

关键词：汽车车身焊接；激光焊接技术；焊接技术；激光焊接引言：随着我国汽车制造业的快速发展，我国汽车市场逐步完善，汽车普及率不断提升，人们对于汽车的关注点也从单一的性能向美观性、艺术性等角度发展，汽车焊接技术的好坏不仅会影响到汽车的质量，而且会对汽车的观赏性等都产生影响。

因此了解汽车车身激光焊接技术，对于促进汽车焊接技术的发展与改进至关重要。

一、汽车车身激光焊接技术优势激光焊接技术作为熔融焊接的一种，其主要能源为激光束，是一种较为先进的焊接技术。

当前在汽车车身焊接上已经得到了一定的应用。

相较于传统的焊接技术，激光焊接技术具有着一系列应用优势。

现从控制性强以及精准度高两方面，对汽车车身激光焊接技术的应用优势做出分析：（一）控制性强汽车车身激光焊接具有着控制性强的特点，通过有效的控制，大幅度的提升了焊接工艺的精准度。

在传统的焊接技术中，由于焊接用具接入热量难以控制，经常会由于温度过高，引发焊接面变形。

并且由于控制精准度不足，还存在焊接点形态不均匀等情况，影响汽车的美观性。

而在操作不当时，焊接用具有可能出现受损问题。

但是激光焊接技术能够有效控制接入热量，以能够满足焊接需求的最小热量作业，通过对热量的精准控制，既保障了焊接效果，又而避免了由于温度够高导致焊接面变形等情况的发生。

（二）精准度高与传统的焊接方式相比，激光焊接能够实现精准聚焦，利用激光束聚焦区域小等特点，能够焊接较为细小的部件。

在焊接的过程中，激光聚焦点准确，能够避免焊接对周围区域产生影响。

并且激光焊接不属于接触式焊接，能够在在智能控制下实现精准操作。

在封闭空间内也能够开展作业。

激光焊接能够结合不同的材质，调整焊接的方法，从而满足汽车异质材质焊接的焊接需求，保障焊接效果[1]。

激光拼焊技术在汽车工业中的应用摘要：激光拼焊接技术近年来取得了高速的开展，获得了国际上汽车工业的普遍认可。

激光拼焊接技术可以将不同形状、不同材质、不同涂层的钢板自动焊接成一块整体的板材，满足不同零部件对板材性能的要求，提高焊接的牢固程度，同时，可以有效减少焊接的本钱、减少汽车的生产工序，可见激光拼焊接技术在汽车工业上的应用具有广大的开展前景，本文对激光拼焊接技术在我国汽车工业的应用进行了探讨。

关键词：激光拼焊接技术；汽车工业；应用；探讨随着经济的开展和人们生活质量的提高，汽车逐渐成为了人们生活中不可或缺的必需品，汽车的遍及给人们的生产生活带来了极大的便利，但同时也带了大量的问题，包括能源的耗费、环境的污染以及一系列的平安隐患等。

汽车的平安性和稳定性关系到每一个人，在确保汽车平安性和稳定性的前提下，减少汽车的自身重量来到达减少能源耗费、缓解能源危机的目的将是未来汽车工业开展的方向和趋势，激光拼焊接技术可以很好的帮忙人们实现这一目标。

1激光拼焊接技术的含义激光拼焊接技术是汽车工业的所有焊机技术中最具开展潜力的焊接技术，同时也是较为新颖的焊接技术，最初是开展至今主要包括激光拼焊板和激光拼焊管，其中又以激光拼焊板的应用最为广泛，采用激光拼焊的方式不仅可以有效减少汽车的零部件数量、构件重量，还能显著提高汽车的结构质量以及汽车整体的稳定性，使材料得到充沛利用，实现汽车产业的高效、高质的开展，保持汽车产业的生命力以及活力。

2激光拼焊接技术的产品使汽车构件可以朝着更加轻量化的方向开展，从而缓解能源危机、实现节能减排的目标是激光拼焊接技术在汽车工业领域得到广泛使用的主要原因，激光拼焊接产品主要包括激光拼焊板和激光拼焊板。

2.1激光拼焊板激光拼焊板的生产工序包括待焊拼焊板的准备和激光焊接，具体是指将两块或两块以上的、相同厚度或者不同厚度的材料连接在一起而形成的一种新的产品。

激光拼焊板的优势在于它可以很好的实现设计的要求，将各种不一样的材质物尽其用，实现最优的组合配置，极大的减少了汽车工业的生产工序、构件重量，使汽车结构的性能显著提升。

激光拼焊技术在汽车车身焊接中的应用摘要：当前形势下，激光焊接技术已在汽车制造中得到了迅速的推广与普及，有相关数据显示：在西方发达国家，大约有70%的汽车零部件都是通过激光焊接技术完成的，激光焊接技术不仅可以实现厚度不同钢板的焊接，还可完成对车身的组装，并已受到了业内人士的一致好评。

关键词：激光焊接；汽车制造；质量引言在汽车制造的过程中，由于对零部件的质量要求非常高，因此需要对大量的零件进行精加工和测试。

在车身焊接、零部件焊接、厚板拼焊等方面，激光焊接技术的应用以其自身工艺的优越性、安全性、节能环保等特点受到了青睐并得到广泛应用。

因此，了解激光焊接技术的优缺点并加强对激光焊接技术的应用，对进一步提升汽车制造的整体安全性和质量精度有着重要的意义。

1激光拼焊技术的基本概念激光拼焊技术是指采用先进的激光技术及设备，将一定数量的不同材质、厚度、涂层的钢材、铝合金等材料通过自动拼合和焊接组成一块整体板材，通过冲压制造成为零部件，用以满足不同的零部件因作用不同而需具有不同材料性能、厚度及抗腐蚀性等要求。

这一技术是基于激光焊接技术的成熟发展及应用而衍生出的现代加工工艺技术，其主要的特点是焊接速度较快和质量较高，且激光的精密性还保证了焊接效果的精准性，生产效率极高。

2激光焊接技术特点分析激光焊接技术与传统的焊接技术相比较而言，其优势主要体现在以下几个方面：①热影响区域小。

激光焊接技术在汽车制造中的应用，其焊接过程主要是将激光束直接打入被焊接部位，使激光束被焊接区域内热影响范围变小，基于激光焊接技术的这一特点，现已被广泛地应用到精密化要求程度高的零件生产和加工环节中，并有效解决和克服了其在焊接过程中的收缩、变形等难题。

②焊接要求高。

激光焊接技术在汽车制造中的应用，由于其本身具备了大量的能量，所以在具体的应用过程中不仅不会对周围的自然环境带来影响，还能有效保证整体焊接质量的提高。

③灵活性高。

在对汽车隐蔽部位的焊接过程中，激光焊接技术同样得到了业内人士的一致好评，而焊接工作人员仅需不断调整焊接的方向，就能实现焊接部位的精准定位。