激光焊接在汽车行业中的应用
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激光焊接技术应用第一篇:激光焊接技术的基本原理及应用激光焊接技术是一种高效、高精度的焊接方法,被广泛应用于航空航天、汽车、电子、医疗、机械等行业。
它主要利用激光束的高能量密度和狭窄聚焦的特性,将金属材料熔化并凝固成为一体。
下面将详细介绍激光焊接技术的基本原理及应用。
一、激光焊接技术的基本原理激光焊接技术是通过高能量密度的激光束对金属材料进行加热,使其熔化和凝固,实现金属之间的连接。
在激光焊接过程中,激光束被聚焦到比光束直径更小的区域内,形成数十万至数百万度的高温点。
这样的高温点可以迅速将金属熔化融合,并形成稳定的焊接连接。
激光焊接技术具有以下几个基本特点:1. 较高的功率密度:利用激光束的高能量密度加热金属材料,可以迅速进行熔化和凝固,实现高效、快速的焊接。
2. 狭窄的焊接区域:激光束可被聚焦到小于0.2mm的区域内,能够实现高精度、高质量的焊接。
3. 快速焊接速度:激光焊接可达到每秒10米的快速焊接速度,能够快速完成大批量的生产任务。
二、激光焊接技术的应用激光焊接技术被广泛应用于各种各样的工业领域。
下面是具体的应用举例:1. 航空航天领域:激光焊接技术能够实现高强度、高质量的金属结构焊接,因此在航空航天领域被广泛应用。
它可以用于制造飞机引擎部件、机身连接结构等。
2. 汽车行业:激光焊接技术可以用于汽车制造中的零部件制造和组装。
它可以用于车身、引擎、制动系统等组件的焊接,保证汽车安全性和性能。
3. 电子行业:激光焊接技术可以制造电子产品中的电池、触摸屏、芯片等关键部件。
它可以实现高精度的焊接,提高了产品的质量和可靠性。
4. 医疗行业:激光焊接技术可以用于医用器械的制造中。
例如,可以使用激光焊接技术制造人工关节、牙齿种植体等。
5. 其他行业:激光焊接技术还可以用于钢结构、家用电器、建筑材料等领域。
例如,它可以用于建筑钢结构的连接和家用电器中的焊接。
总之,激光焊接技术的应用领域非常广泛,优势明显,随着技术的不断发展,激光焊接技术将在各行各业的应用中得到更加广泛的推广和使用。
激光制造技术的应用现状和展望激光制造技术是一种应用广泛且高效的工艺技术,它通过激光束的加工、切割、焊接、打标等方式,可以以高精度和高速度对各类材料进行加工。
激光制造技术已经在许多领域得到了广泛应用,如汽车制造、航空航天、电子产品制造等,取得了显著的成果,并且展望未来仍有巨大的发展潜力。
目前,激光制造技术在汽车制造领域的应用非常广泛。
例如,在汽车制造过程中,激光焊接技术可以用于焊接汽车车身和车桥,具有高质量和高效率的优势。
激光切割技术可以用于切割汽车车门和汽车车顶等零部件,其高精度和高速度可以大大提高生产效率。
此外,激光打标技术可以应用于汽车发动机和车身上,用来进行产品标识和追踪,提高产品质量和溯源能力。
在航空航天领域,激光制造技术也发挥着重要作用。
航空航天器结构通常要求轻、强、刚性好,而通过激光焊接、激光切割和激光打孔等技术可以制造出形状复杂、高质量的航空航天器部件。
激光金属沉积技术可以用于修复和加固航空发动机叶片等关键部件,在提高航空器安全性的同时也降低了维修成本。
在电子产品制造领域,激光制造技术也被广泛应用。
激光切割技术可以用于切割手机屏幕、平板电脑和电视屏幕等薄膜材料,具有高效率和高精度的特点。
激光焊接技术可以用于连接电子元器件,不仅提高了连接质量,还可以在不破坏其他元器件的情况下实现无接触连接。
此外,激光打标技术可以用于电子产品的标识和唯一编码,提高了产品的溯源能力和防伪能力。
展望未来,激光制造技术仍有很大的发展潜力。
随着激光技术的不断进步和降低成本,激光加工设备的普及将越来越广泛,应用也将进一步扩大。
例如,在医疗领域,激光制造技术可以用于制造医疗器械和人工器官,为医疗行业的发展提供更多的可能性。
在能源领域,激光制造技术可以用于制造太阳能电池板和核能设备等,为可再生能源和清洁能源的发展做出贡献。
总的来说,激光制造技术在各个领域的应用现状非常广泛,并且展望未来仍具有巨大的发展潜力。
随着技术的不断进步和创新,激光制造技术将为各个行业带来更多的机会和挑战,成为推动产业升级和经济发展的重要力量。
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。
激光加工技术在汽车零部件制造中的应用近年来,激光加工技术在汽车零部件制造领域中的应用越来越广泛,不仅提高了生产效率,还能大大降低成本和提升产品质量。
本文将对激光加工技术在汽车零部件制造中的应用进行详细介绍。
一、激光切割技术的应用激光切割技术是激光加工技术中最为常见的一种,它在汽车零部件制造中的应用也非常广泛,可以用于切割各种材料的板材和管材,例如汽车车身、底盘结构及发动机系统中的零部件等。
与传统的机械切割相比,激光切割技术具有精度高、速度快、处理范围大、没有机械切削的接触问题等优点。
此外,激光切割还可以在切割过程中对材料进行焊接、标记和打孔等处理,大大提高了生产效率。
二、激光打标技术的应用激光打标技术可以将需要标记的数据通过激光线在材料表面上刻印出来,用于制造汽车零件的品牌标志、规格型号、生产日期等数据及图形标识等,在汽车行业中广泛应用。
激光打标技术具有高精度、高速度、耐磨等特点,而且打印出来的标记清晰、持久,难以被模仿。
因此,在汽车零部件制造中广泛应用,是一种轻量级、环保且高端的标识制造技术。
三、激光焊接技术的应用激光焊接技术是一种高能量热源焊接技术,具有高功率密度、可控性强等特点,广泛应用于汽车制造的零部件中。
激光焊接可用于焊接汽车车身的门、屋盖、底盘等车身结构及发动机系统中的零部件等。
与传统的焊接技术相比,激光焊接具有精度高、接口强度高和变形小等优点,可以避免在加工过程中导致的振动和松动等问题,从而提高了汽车零件的质量和寿命。
四、激光熔覆修复技术的应用激光熔覆修复技术是一种先进的金属材料表面修复技术,广泛用于汽车制造中的发动机缸体铸件和铝合金车轮的修复等。
激光加热后的材料表面可以达到高温状态,然后通过制造、修复、调整的方式,将翻新的发动机缸体和车轮结构表面恢复到预期的使用状态。
激光熔覆技术具有高精度、低热变形、高修复效率的优点,可以大大降低修复成本和提升产品质量。
五、激光焊割复合技术的应用激光焊割复合技术是将激光焊接和切割技术集成在一起实现的一种复合加工技术。
激光深熔焊的应用场景
激光深熔焊是一种高热输入焊接方法,适用于许多复杂的焊接应用场景。
以下是激光深熔焊的一些常见应用场景:
1.汽车制造:激光深熔焊可用于汽车车身的连结焊接,如车门
与车身的连接、车顶与车身的连接等。
它提供了高强度的连接,同时可以减少热影响区和变形。
2.电子设备制造:激光深熔焊在电子设备制造中也有广泛应用,例如印刷电路板(PCB)的焊接。
它可以实现高精度的焊接,同时避免对敏感电子元件的损伤。
3.航空航天:激光深熔焊可用于航空航天行业的焊接应用,如
飞机发动机部件、涡轮叶片等高温和高强度要求的焊接工艺。
它提供了高强度的连接和较小的热影响区,从而提高了零件的可靠性和寿命。
4.医疗器械制造:激光深熔焊在医疗器械制造中也有重要应用,如医疗器械的接头和连接部分的焊接。
它可以实现细小焊接区域和高精度的焊接,保持器械的外观和功能完整。
5.金属加工:激光深熔焊还可用于金属加工行业中的焊接应用,如不锈钢管、铜管等工业管道的焊接。
它可以实现高效、高质量的焊接,同时减少人工干预和后续处理工艺。
总之,激光深熔焊在许多行业中都有广泛的应用,它提供了高
精度、高强度和低热影响区的焊接解决方案,可以应对各种复杂的焊接需求。
汽车制造中的顶盖激光焊接工艺(总结).doc 汽车制造中的顶盖激光焊接工艺(总结)一、引言汽车制造工艺的重要性激光焊接技术的发展背景顶盖焊接在汽车制造中的作用二、激光焊接技术概述激光焊接的基本原理激光焊接的特点和优势激光焊接在汽车制造中的应用范围三、顶盖焊接工艺的重要性顶盖结构对汽车性能的影响顶盖焊接质量对整车安全性的影响顶盖焊接在现代汽车制造中的地位四、顶盖激光焊接工艺流程材料准备顶盖材料的选择和特性焊接材料的准备焊接设备和参数设置激光焊接设备的介绍焊接参数的设定原则焊接过程焊接前的准备工作实际焊接操作步骤焊接过程中的监控和调整五、顶盖激光焊接技术的关键点焊接接头设计激光功率和速度控制焊接路径规划焊接过程中的保护措施六、顶盖激光焊接的质量控制焊接质量的评价标准常见焊接缺陷及其成因质量控制的方法和措施七、顶盖激光焊接的自动化与智能化自动化焊接系统的应用智能化焊接技术的发展未来焊接技术的展望八、案例分析典型汽车制造企业顶盖焊接工艺案例工艺实施的效果分析案例中的创新点和改进措施九、顶盖激光焊接工艺的挑战与对策材料特性对焊接工艺的影响高效率生产的需求与挑战环境保护和能效管理十、实习心得与体会实习过程中的学习与成长对激光焊接技术的深入理解对汽车制造行业的感悟十一、结论顶盖激光焊接工艺的总结评价工艺的发展趋势和前景对未来汽车制造工艺的建议参考文献列出参考的激光焊接技术书籍、汽车制造标准、相关研究论文等附录实习日志摘录焊接工艺流程图焊接质量检测报告个人学习笔记和心得。
激光焊接解决方案激光焊接是一种高精度、高效率的焊接技术,广泛应用于汽车、航空航天、电子、医疗器械等领域。
本文将详细介绍激光焊接的原理、优势、应用领域以及解决方案。
一、激光焊接原理激光焊接利用高能量密度的激光束瞬间加热工件表面,使其局部区域熔化并迅速冷却,从而实现焊接。
激光束的能量密度高、焦点小,能够实现高精度的焊接,并且不会对周围区域产生热影响。
二、激光焊接的优势1. 高精度:激光束的焦点小,能够实现弱小焊点的精确定位,适合于对焊接质量要求高的应用场景。
2. 高效率:激光焊接速度快,焊接时间短,能够提高生产效率。
3. 无接触:激光焊接不需要直接接触工件表面,避免了传统焊接中可能浮现的磨损和污染问题。
4. 适应性强:激光焊接适合于各种材料的焊接,包括金属、塑料、陶瓷等,具有广泛的应用领域。
三、激光焊接的应用领域1. 汽车创造:激光焊接被广泛应用于汽车创造中的车身焊接、发动机焊接等环节,能够提高焊接质量和生产效率。
2. 航空航天:激光焊接在航空航天领域中的应用包括航空发动机部件、飞机结构等,能够提高零部件的强度和耐久性。
3. 电子创造:激光焊接在电子创造中的应用包括电路板焊接、电子元件连接等,能够实现高精度的焊接,提高产品的可靠性。
4. 医疗器械:激光焊接在医疗器械创造中的应用包括人工关节、牙科器械等,能够实现精细焊接,提高产品的质量和可靠性。
四、激光焊接解决方案针对不同行业和应用领域的激光焊接需求,我们提供以下解决方案:1. 设备选择:根据客户需求和焊接要求,提供适合的激光焊接设备,包括激光器、光纤传输系统、焊接头等。
2. 工艺优化:根据客户提供的工件材料和要求,优化焊接工艺参数,确保焊接质量和效率。
3. 自动化集成:根据客户的生产线布局和工艺要求,提供自动化激光焊接系统,实现自动化生产。
4. 售后服务:提供设备安装调试、操作培训等售后服务,确保客户能够顺利使用激光焊接设备。
总结:激光焊接作为一种高精度、高效率的焊接技术,在汽车、航空航天、电子、医疗器械等领域有着广泛的应用。
激光焊接技术在汽车顶盖的应用激光焊接技术是一种高效、精密的焊接方法,逐渐在汽车制造领域得到了广泛的应用。
在汽车制造过程中,顶盖是车身结构中一个重要的部分,激光焊接技术在汽车顶盖的生产中发挥着重要作用。
本文将对激光焊接技术在汽车顶盖的应用进行介绍和分析。
让我们来了解一下激光焊接技术的基本原理。
激光焊接是利用激光束的高能量来熔化金属,从而实现焊接的方法。
激光束的能量很容易被集中到一个小的区域,因此可以实现高精度的焊接。
在汽车制造中,特别是在顶盖的生产过程中,激光焊接技术可以大大提高生产效率和焊接质量。
激光焊接技术在汽车顶盖的应用主要可以分为以下几个方面:1. 材料选择:汽车顶盖通常由金属材料制成,例如铝合金、镁合金等。
激光焊接技术对于这些金属材料都有很好的适应性,可以实现高质量的焊接。
2. 焊接工艺:激光焊接技术可以实现高速焊接,从而提高生产效率。
由于激光焊接的高能量聚焦特性,可以实现焊接接头的精确控制,从而提高焊接质量。
3. 自动化生产:激光焊接技术可以与自动化生产线结合,实现全自动的汽车顶盖生产。
这不仅降低了人工成本,还提高了生产效率和一致性。
4. 节能环保:激光焊接技术不需要额外的焊接材料,可以减少焊接过程中的污染物排放,符合节能环保的要求。
激光焊接技术在汽车顶盖的应用可以大大提高汽车制造的生产效率和产品质量,同时还能降低生产成本和能源消耗,是一种非常理想的焊接方法。
激光焊接技术还具有以下优势:1. 高焊接质量:激光焊接可以实现高质量的焊接,焊缝成型好,焊接强度高。
2. 适应性广:激光焊接技术可以适应各种金属材料的焊接,包括铝合金、不锈钢、镁合金等。
3. 熔深小:激光焊接过程中热影响区小,熔深小,对工件变形影响小。
4. 自动化程度高:激光焊接可以与机器人等自动化设备结合,实现全自动化生产。
5. 环保节能:激光焊接不产生废气、废液,能源利用率高,符合节能环保要求。
基于以上优势,激光焊接技术在汽车顶盖的应用前景广阔。
激光焊接技术在白车身中的应用【摘要】激光焊接技术在白车身制造中起着重要作用。
本文首先介绍了激光焊接技术的基本原理和在汽车制造中的发展历程。
接着探讨了激光焊接技术在白车身焊接中的优势,包括高精度、高效率和节能环保等优点。
然后分析了激光焊接技术在车身局部焊接和整体焊接中的具体应用。
展望了激光焊接技术在白车身制造中的前景,并归纳了其带来的效益和发展趋势。
通过本文的阐述,读者可以全面了解激光焊接技术在白车身制造中的重要性和应用前景,为相关领域的研究和实践提供了有益的参考。
【关键词】激光焊接技术、白车身、汽车制造、发展、优势、局部焊接、整体焊接、前景、效益、发展趋势1. 引言1.1 激光焊接技术在白车身中的应用激光焊接技术在白车身中的应用是汽车制造领域中的重要技术之一。
随着汽车工业的发展,车身焊接工艺也在不断进步,激光焊接技术的应用正逐渐成为主流趋势。
激光焊接技术利用激光束对焊缝进行高能量密度的瞬时加热,使金属材料迅速熔化并形成焊缝。
这种高精度、高效率的焊接技术,可以实现对车身零部件的精确焊接,保证焊缝质量和强度,同时避免对车身结构造成不必要的热变形和影响。
在白车身焊接中,激光焊接技术具有诸多优势,包括焊接速度快、热影响区小、焊缝质量高等特点。
这使得激光焊接技术在汽车制造中得到广泛应用,能够满足对车身结构强度、外观和质量要求。
激光焊接技术在白车身制造中具有重要的应用前景,其应用可带来更高的生产效益和产品质量,未来将继续发展壮大,为汽车工业的发展贡献更多力量。
2. 正文2.1 激光焊接技术的基本原理激光焊接技术的基本原理是利用高能量密度的激光束对工件进行加热,通过熔化和冷却形成焊接接头。
激光束在焊接区域集中能量,使其局部瞬间高温,达到熔化金属的目的。
激光焊接技术的基本过程包括光束生成、聚焦、照射、传递、熔化、冷却等步骤。
激光焊接技术的核心设备是激光器,主要包括气体激光器、固体激光器和半导体激光器。
通过激光器发出的高能激光束,通过透镜聚焦到焊接区域,实现对工件的加热和熔化。
本文介绍了几种典型的激光焊接技术如激光钎焊,激光复合焊和激光熔焊的特点,并重点分析了激光填丝熔焊技术在江淮汽车星锐车型中的应用.本文介绍了几种典型的激光焊接技术如激光钎焊、激光复合焊和激光熔焊的特点,并重点分析了激光填丝熔焊技术在江淮汽车星锐车型中的应用。
为满足安全、环保和节能等指标要求,实现焊接产品制造的自动化、柔性化与智能化,各知名汽车公司在车身制造中大量应用激光焊接技术,以保证产品质量和技术先进性,以求在日益激烈的竞争中立于不败之地。
江淮汽车星锐车型采用的激光填丝熔焊技术开创了国内自主品牌激光技术应用的先河,本文对此进行了详细介绍。
典型激光焊接技术激光焊接主要用于车身框架结构的焊接,如顶盖与侧围的连接,以及汽车地板与纵、横梁的连接。
激光钎焊、激光复合焊和激光熔焊是白车身制造领域几种常用的激光焊接技术。
1.激光钎焊技术激光钎焊利用熔点比母材低的材料作填充金属(称为钎料),经加热熔化后,利用液态钎料润湿母材,填充接头间隙并与母材相互扩散,实现连接,多用于轿车顶盖及行李箱等处的焊接。
激光钎焊工艺应用于焊接,不仅能使产品更加美观,还提高了密封性、提升了整车的安全性能。
顶盖激光钎焊的定位工装(见图1)采用的是琴键式车身压紧工装结构,包括夹具基架及基架两侧连接的压头,其压头包含多个可调小压头,在基架的侧面间隔排列成琴键式压紧机构,可调整每个可调小压头的压力。
每个压头的形面与车身顶盖的形面匹配,保证每个压块都能很好地与车身顶盖贴合,以保证激光送丝焊接时,车身顶盖和侧围焊接处缝隙均小于0.3mm,可以更好地保证焊接质量及焊接外观。
图1 顶盖激光钎焊工装2.激光复合焊接技术激光复合焊接主要指激光与TIG或MIG电弧复合焊接。
在这种工艺中,激光和电弧相互作用、取长补短。
激光复合焊的优点是焊缝熔深大、焊接速度快、热输入低且焊缝强度高。
整个系统的生产过程稳定性好,设备可用性好,焊缝准备工作量和焊接后焊缝处理工作量小,焊接生产工时短、费用低且生产效率高。
激光焊接解决方案激光焊接是一种高精度、高效率的焊接技术,广泛应用于汽车创造、航空航天、电子设备等领域。
本文将介绍激光焊接的原理、应用及其解决方案。
一、激光焊接原理激光焊接利用高能量密度的激光束对焊接材料进行加热,使其局部熔化并形成焊缝。
激光束的能量可通过光纤传输,具有灵便性和高精度。
激光焊接的原理可分为传导模式和深熔模式两种。
1. 传导模式激光焊接:激光束在焊接接头表面形成熔池,通过传导热量使焊缝形成。
2. 深熔模式激光焊接:激光束能量足够高,能够穿透焊接材料并在焊缝下方形成熔池,通过深度熔化实现焊接。
二、激光焊接应用领域激光焊接广泛应用于以下领域:1. 汽车创造:激光焊接可用于汽车车身焊接、零部件焊接等。
其高精度和高效率能够提高焊接质量和生产效率。
2. 航空航天:激光焊接可用于航空航天器件的焊接,如发动机部件、燃气涡轮叶片等。
激光焊接能够实现高强度、高质量的焊接,提高航空航天器件的性能。
3. 电子设备:激光焊接可用于电子设备的焊接,如电池片焊接、电路板焊接等。
激光焊接能够实现弱小焊点和高精度焊接,适合于微电子器件的创造。
三、激光焊接解决方案为了满足不同行业的需求,激光焊接解决方案应根据具体情况进行设计和优化。
以下是一些常见的激光焊接解决方案:1. 激光焊接设备:选择适合焊接材料和焊接方式的激光焊接设备,如激光焊接机器人、激光焊接工作站等。
设备应具备稳定的激光输出和高精度的焊接控制系统。
2. 材料选择:根据焊接要求选择合适的焊接材料,如金属材料、塑料材料等。
材料的选择应考虑其导热性、熔点和焊接性能等因素。
3. 工艺参数优化:根据焊接材料和焊接要求,优化激光焊接的工艺参数,如激光功率、焊接速度、焊接角度等。
通过实验和摹拟分析,确定最佳的工艺参数。
4. 自动化控制:采用自动化控制系统,实现激光焊接的自动化和智能化。
自动化控制系统可实现焊接路径规划、焊接参数调整、焊接质量检测等功能。
5. 质量检测与监控:建立焊接质量检测与监控系统,实时监测焊接质量,并及时调整焊接参数。
激光焊接技术在汽车顶盖的应用激光焊接技术是一种将激光能量聚焦于工件表面,通过工件表面的能量吸收来实现焊接的高效技术。
它具有焊缝狭窄、热影响区小等优点,在汽车制造领域得到了广泛应用。
汽车顶盖作为汽车外部的重要部件,对其质量要求较高,激光焊接技术的应用能够有效提高汽车顶盖的质量和性能。
1. 焊接质量和性能更好:激光焊接技术可以实现焊缝的最小化,焊缝宽度可以控制在数毫米以下,能够有效提高焊接质量和性能。
与传统的焊接方法相比,激光焊接不需要使用焊接材料,也不会产生很多的焊渣和气味等副产品,减少了焊接辅助工艺步骤和后续处理工序,节约了生产成本和时间。
2. 技术适应性强:激光焊接技术适用于各种材料的焊接,包括有色金属、不锈钢、铝合金等。
而汽车顶盖通常由多种材料组成,激光焊接技术的广泛适用性使得它能够满足汽车顶盖不同材料的焊接需求。
3. 焊接速度快:激光焊接技术具有快速焊接的优势,焊接速度可以达到每秒数米,比传统焊接技术快几倍甚至几十倍。
在汽车制造过程中,焊接速度的提高可以大幅度提高汽车生产效率,降低生产成本。
4. 热影响区小:激光焊接技术通过激光束的高能量浓缩,能够快速加热焊接接触面,使得焊点迅速熔化并形成焊缝。
焊接过程中,激光焊接的热输入量小,热影响区也相应减小,可以有效避免因焊接过程中产生的热效应而引起的变形和应力集中等问题,在提高汽车顶盖的焊接质量的减少了后续工序的调整和修复工作。
激光焊接技术在汽车顶盖的应用可以提高汽车顶盖的质量和性能,同时降低生产成本。
随着激光焊接技术的不断发展和创新,相信它在汽车制造领域的应用将会更加广泛,为汽车行业的发展带来更多的机遇和挑战。
六种先进的焊接技术一、激光焊接技术激光焊接技术是一种高能量密度焊接方式,利用激光束的聚焦能力,将工件表面局部加热至熔化点以上,达到焊接的目的。
同时,激光焊接具有较高的焊接速度和精度,适用于细小部件的焊接,且可以在多种材料之间实现高质量的连接。
激光焊接具有焊缝狭窄、热输入小、变形小、污染少等优点,广泛应用于电子、汽车、航空航天等领域。
在电子制造业中,激光焊接可用于连接电子器件和印刷电路板,提高产品的可靠性和性能。
在汽车制造业中,激光焊接可用于焊接车身零部件和机械连接部件,提高汽车的安全性和稳定性。
二、电阻焊接技术电阻焊接技术利用电流通过零件接触面时产生的热量,将工件加热至熔化点以上,然后施加压力使其连接。
电阻焊接适用于各种金属材料的连接,包括钢铁、铜、铝等。
电阻焊接具有焊接速度快、成本低、焊缝质量高等特点,被广泛应用于汽车、电子、家电等行业。
在汽车制造业中,电阻焊接常用于连接车身零部件和车身框架,提高整车的强度和刚性。
在电子制造业中,电阻焊接常用于焊接电子器件与电路板,保证电流传导的可靠性。
三、摩擦焊接技术摩擦焊接技术是一种利用瑞金焊接头之间的摩擦产生的热量将工件表面熔化,然后通过施加外压力实现连接的焊接方式。
摩擦焊接可以在几秒钟内实现焊接,适用于各种金属材料的连接。
摩擦焊接具有高焊接强度、不需要填充材料、无焊接变形等优点,被广泛应用于航空航天、船舶制造等领域。
在航空航天领域,摩擦焊接可用于连接航空发动机零部件和航天器结构件,提高飞行器的可靠性和性能。
四、电弧焊接技术电弧焊接技术是一种利用电弧的高温热源将焊接材料熔化并连接的焊接方式。
电弧焊接适用于钢铁、铝、铜等金属材料的连接,广泛应用于钢结构、工业设备制造等领域。
电弧焊接具有焊接速度快、焊缝质量高、广泛适用于各种材料等特点,是目前应用最广泛的焊接技术之一。
在建筑领域,电弧焊接常用于焊接钢结构零部件和管道连接,提高建筑物的强度和稳定性。
在制造业领域,电弧焊接可用于制造输送设备、压力容器等工业设备,保证产品质量和安全性。
激光焊接在汽车行业中的应用(上)
美国三大汽车集团(通用、福特、克莱斯勒公司)、欧洲汽车制造公司(如RENAULT、VOLVO、AUDI、BENZ和BMW 公司)生产线上采用大量激光焊接机器人,德国大众公司在Audi A6、Golf A4、Passat 等品牌车型的车顶均采用激光焊接。
奔驰、宝马、大众、沃尔沃等众多国际知名汽车公司都已将激光焊接技术大量应用在车身制造工艺中,以保证产品质量和技术先进性,这意味着现代汽车制造已离不开激光焊接。
1、激光焊接介绍
在汽车车身制造中,激光焊接应用较为成熟的是车顶激光焊和后盖激光钎焊技术以及坯板的拼板焊。
激光焊工艺具有减轻车身重量,增加车身刚性等优点。
激光焊与常规钎焊、CO2焊之比较,见表1。
表1 激光焊、钎焊与CO2焊的比较
激光焊与电阻点焊在汽车生产中的应用比较见图1、图2。
可以看出,激光钎焊外观美观,可作为外观面处理,节省阻焊所需要的装饰条。
图1 顶盖激光钎焊与电阻点焊的比较
图2 电阻点焊与激光钎焊在顶盖应用的外观对比图
2、激光焊接汽车应用案例
国外汽车品牌先后于上世纪八十年代逐步采用激光焊应用于汽车车身制造,国内武汉法利莱切割系统工程有限公司通过技术攻关,凭借自主品牌激光焊接设备,先后成功竞标神龙、江淮及通用项目,打破国外技术垄断。
激光焊接应用于汽车行业主要表现在以下几个方面:
2.1 车顶激光钎焊
图3 车顶与侧框外板的搭接示意图
图4 车顶焊接示意图
在车顶的机器人编程及焊接实践中,关键在与确定焦点的大小和相对位置。
如图4所示,锥形体代表入射激光,斑点代表落在焊缝表面的激光焦点,两个搭接的阴影块分别代表待焊的车顶和侧围零件。
调整聚焦镜组与焊缝上下的距离L就可以改变焦点的大小,调整左右的距离便可确定焦点相对于车顶和侧框的位置。
2.2 激光拼板焊
激光拼焊板既是钢铁工业的延伸产品,又是汽车工业的重要原材料之一,在钢铁和汽车制造业中占有重要地位。
激光拼焊是将不同厚度、强度、材质钢板,“剪裁”成合适尺寸和形状的坯板,然后用激光焊接成能进行冲压的板材。
采用激光拼焊,可节约材料消耗,减轻构件重量,同时节省工序和装配工作量,减少费用,提高车身尺寸精度,降低零件公差,提高整车结构刚度和安全性。
同时,还可使钢材得到充分利用。
图5、图6分别为激光拼板焊生产线和激光拼板加工部件。
图5 全自动激光拼焊生产线
图6 由拼焊板生产的汽车车身零部件
2.3 后备箱激光钎焊
图7 后盖焊接示意图
如图7所示为后盖的焊缝走向,其中两个“下坡”和“上坡”位置为机器人姿态控制的难点,很容易造成机器人行走时的抖动,从而影响送丝的不稳定性,直接导致假焊、焊料堆积、缩孔和其它焊接缺陷。
2.4 其他部件激光焊接应用
2.4.1 汽车双向筒式减震储油缸筒的激光焊接
为了提高车辆的舒适性和平顺性,现代多数汽车(特别是轿车)在悬架系统内部都安装了减震器,并且以液力减震器
为主。
由于双向筒式减震器质量小、性能稳定、工作可靠而被广泛采用。
由于减震器储油缸筒在工作过程中经受高压作用,因而必须有良好的气密性和拉伸断裂抗力。
图8 汽车双向筒式减震储油缸筒的激光焊接
2.4.2 激光飞行焊接
激光飞行焊接是利用激光头中振镜的运动,从而形成激光头和光路的双倍速度运动而速度大幅提高。
因为速度快,主要用于焊接镀锌板等薄板。
其原理图见图9,设备及加工效果见图10。
图9 飞行激光焊接原理
图10 飞行激光焊接系统及其加工工件效果
激光焊接在汽车行业中的应用(下)
一、国外激光焊接汽车标准
关于大众汽车的激光焊接标准
1、板材要求参考DIN 18800 Part7,Section3.4,或DVS Code of Practice 0705,Section3.2。
适用碳钢板板材厚度0.5~3.0mm,板材结构承受静载。
板材包括焊缝接头类型,材料种类(参考DIN EN ISO13919-1)
2、激光焊接焊缝按照要求进行一些强制性的检测,焊缝横截面外观尺寸参考DIN 32511进行,主要包括余高、熔深、熔宽、焊接深度、板材厚度等,参见图1。
图1 激光焊接横截面尺寸
3、激光焊接要求
参照DVS 3203 Part 3,材料分成冷轧钢板(DIN 1623 Part 1,即EN10027)、轧带钢(DIN 1624,即EN 10027),热轧带钢板(C<0.20%,TL 1111)、冷轧窄带板(参见DIN 17100,即EN 10027),对于钢板中碳含量大于0.22%,或锌层厚度大于7.5um,需要咨询工程师。
4、焊缝设计
焊缝可焊性主要考虑三个因素:设计,材料和生产。
焊缝的主要设计特性包括负载特性、焊缝参数、装夹、工件的可容允度、焊后处理等,参见DIN 8528 Part 1。
4.1 设计布局(参见DVS 3203-4)
主要考虑接头类型(对接、角接、搭接、叠焊、卷边等)、焊缝类型(包括位置等信息)如果是镀锌板,平板对接间隙控制在0.05~0.1mm,角焊缝单边角度大于10°。
4.2 工艺和质量保证
焊缝质量参见EN 729 Part 1 ,全面的质量要求参见EN 729 Part 2。
当没有明确说明时,可参见通用标准EN 25817 和En ISO 13919-1,一般情况下满足B级要求。
评价标准:外部缺陷或成型标准参见EN 970,用五倍放大镜观察焊缝成型即可。
破坏性试验:如图所示未熔合是焊接缺陷中的一种。
图2 激光焊接横截面尺寸
焊缝图纸参见En 22553执行,其标注、焊接方法对应代码等要一一对应。
二、激光焊缝缺陷、原因及对策:
1、焊接飞溅:激光焊接完成后,材料或工件表面出现多的金属颗粒,附着于材料或工件表面。
原因:材料或工件表面未清洗,存在油渍或污染物,也可能是镀锌层的挥发所致。
对策:激光焊前清洗材料或工件。
2、焊缝堆积:填充焊时焊缝填充材料明显太多,焊缝太高。
原因:焊接时送丝速度过快或焊接速度太慢。
对策:增加焊接速度或减小送丝速度,或减小激光功率。
3、焊偏:焊缝金属不在接头结构中心凝固。
原因:焊接时定位不准,或填充焊时光与丝的对位不准。
对策:调整焊接定位,或调整填充焊时光与丝的位置,以及光、丝与焊缝的位置。
4、焊缝凹陷:焊缝金属表面出现凹下的现象。
原因:钎焊时,焊接光斑中心位置不良所致,光斑中心靠近下层板材且偏离焊缝中心位置,造成部分母材熔化。
对策:调整光、丝匹配。
5、焊缝中断或粗细不均匀:焊缝钎焊时,未送丝而形成焊缝中断或粗细不均匀。
原因:送丝不稳定,或出光不连续等。
对策:调整设备的稳定性。
6、气孔:焊缝表面出现气孔。
原因:焊缝表面未清理,或镀锌板锌蒸气的挥发所致。
对策:清理焊缝表面,改善锌受热时的挥发。
7、焊瘤:在焊缝轨迹发生大的变化时,容易在转角处出现焊瘤或成型不均等现象。
原因:焊缝轨迹变化大,示教不均匀所致。
对策:在最优参数下焊接,且调整好示教以连贯过度转角处。