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激光白車(chē)身焊接中的技術(shù)革新

上傳人:san****019 文檔編號(hào):21161055 上傳時(shí)間:2021-04-25 格式:PPTX 頁(yè)數(shù):37 大小:287.86KB
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1、從2 0世紀(jì)8 0年代德國(guó)大眾汽車(chē)制造廠率先采用激光焊接白車(chē)身以來(lái),激光作為一種優(yōu)異的材料加工熱源在汽車(chē)白車(chē)身焊接中應(yīng)用越來(lái)越廣泛。單就 白車(chē)身中采用激光焊接最普遍的車(chē)頂,側(cè)圍和后蓋上來(lái)說(shuō),在一些歐美系汽車(chē)制造廠已經(jīng)成為一種標(biāo)準(zhǔn)化的加工工藝。例如奧迪汽車(chē)的車(chē)頂與后行李箱 蓋焊接已經(jīng)完全放棄點(diǎn)焊,在車(chē)頂和后行李箱蓋的設(shè)計(jì)上也完全放棄了針對(duì)點(diǎn)焊的大法蘭和用于密封條的凹槽設(shè)計(jì),進(jìn)而采用法蘭邊更短,材料單一的 法蘭對(duì)接設(shè)計(jì),在提高車(chē)身強(qiáng)度的同時(shí)滿(mǎn)足了對(duì)車(chē)身輕量化和減少工藝步驟提高生產(chǎn)效率的要求。歐美汽車(chē)制造廠對(duì)激光焊接技術(shù)的成熟使用,已經(jīng)使 激光的白車(chē)身焊接不再是一種高端的焊接技術(shù)。在激光白車(chē)身焊接技

2、術(shù)隨著大眾、奧迪等德系車(chē)剛剛進(jìn)入我國(guó)汽車(chē)制造領(lǐng)域時(shí),由于德系車(chē)廠當(dāng)時(shí)對(duì)激 光焊接的技術(shù)壟斷,經(jīng)過(guò)激光焊接的高強(qiáng)度車(chē)身一度成為他們?cè)谑袌?chǎng)中宣傳的亮點(diǎn)。近十年來(lái)我國(guó)的眾多汽車(chē)制造廠也紛紛開(kāi)始應(yīng)用激光進(jìn)行白車(chē)身的 焊接,在亞洲已經(jīng)走在日韓車(chē)系的前面。在對(duì)國(guó)外技術(shù)實(shí)行引進(jìn)-模仿-國(guó)產(chǎn)化的道路上,我國(guó)汽車(chē)制造廠不斷突破重重技術(shù)難題,在歐美車(chē)系對(duì)激光 成熟應(yīng)用的基礎(chǔ)上,積累了自己的經(jīng)驗(yàn)和成果。如江淮汽車(chē)的大尺寸、長(zhǎng)行程的薄板結(jié)構(gòu)件的焊接,就是在德系車(chē)激光站的基礎(chǔ)上進(jìn)行了適合自己工藝 特點(diǎn)的改裝后投產(chǎn)運(yùn)行的。在我國(guó)汽車(chē)制造廠在激光技術(shù)的引進(jìn)-模仿-國(guó)產(chǎn)化道路中,廣州阿比泰克焊接技術(shù)有限公司作為Scanson

3、ic激光 產(chǎn)品在中國(guó)的銷(xiāo)售和服務(wù)總負(fù)責(zé),在中德之間架起了一道技術(shù)交流的橋梁,多年以來(lái)不斷將德系車(chē)在白車(chē)身焊接方面的經(jīng)驗(yàn)和理念引進(jìn)回國(guó),并與我國(guó) 本土汽車(chē)制造廠進(jìn)行交流,從很多激光項(xiàng)目的調(diào)研階段起就提供技術(shù)支持與項(xiàng)目可行性探討,以公司在德國(guó)的強(qiáng)大工程師團(tuán)隊(duì)和1 6年的激光白車(chē)身焊 接經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ),在很大程度上為國(guó)產(chǎn)汽車(chē)制造廠縮短了激光項(xiàng)目的前期調(diào)研時(shí)間,減少了研發(fā)經(jīng)費(fèi),降低了使用風(fēng)險(xiǎn)。本文將向讀者介紹激光在白車(chē)身 焊接的使用發(fā)展歷程中,在焊接過(guò)程中通過(guò)對(duì)激光光束的即時(shí)控制提高焊接精度而確保焊接質(zhì)量,進(jìn)而最大化的利用了激光焊接的優(yōu)點(diǎn)做詳細(xì)介紹。并 對(duì)目前德系車(chē)制造廠在以提高生產(chǎn)節(jié)拍和車(chē)身輕量化的要求

4、前提下,對(duì)激光在白車(chē)身焊接中提出的新的要求和設(shè)想,以及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)和所取得的研究 成果做了一定闡述。希望對(duì)讀者和我國(guó)本土汽車(chē)制造廠在認(rèn)識(shí)國(guó)外激光焊接技術(shù)和未來(lái)發(fā)展方向上有一定幫助,也歡迎大家與我們之間相互學(xué)習(xí)進(jìn)行更 多的技術(shù)交流,為提高我們自主品牌汽車(chē)在市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力出一份力。激光焊接白車(chē)身薄板最顯著的優(yōu)點(diǎn)是能量集中,焊接速度快。但在高速的焊接過(guò) 程中,如何確保焊接質(zhì)量一直是所有汽車(chē)制造廠關(guān)注的焦點(diǎn)。不同焊縫搭接形式可采用的焊接工藝不同,焊接強(qiáng)度也有所不同,要分析如何在白車(chē)身焊 接中得到滿(mǎn)足各汽車(chē)制造廠所規(guī)定的焊縫強(qiáng)度,在此我們先總結(jié)一下目前汽車(chē)白車(chē)身焊接所采用的幾種主要焊縫搭接形式和用于這些

5、搭接形式的焊接工 藝。焊接工藝上分為激光溶焊和激光釬焊激光溶焊具有功率密度高,加熱集中,可以焊接高熔點(diǎn)材料,焊縫寬度小,直線性好,焊縫技術(shù)強(qiáng)度相對(duì)較高 等優(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn)是焊縫易腐蝕,焊接中熔孔穩(wěn)定性要求高,焊接參數(shù)調(diào)節(jié)范圍小,焊縫缺陷率很高,焊縫表面不平整,需后續(xù)打磨工序。激光釬焊的優(yōu)點(diǎn) 是,激光能量底,熱影響和車(chē)身變形小,可焊接復(fù)雜的幾何形狀,鍍鋅層燒損少,焊縫不宜腐蝕,焊接參數(shù)調(diào)節(jié)范圍大,焊接飛濺少,焊接狀態(tài)穩(wěn)定, 焊縫缺陷率極低,焊縫成形美觀,焊后僅需簡(jiǎn)單處理甚至無(wú)需處理。在無(wú)焊接缺陷的前提下對(duì)比溶焊所得到的焊縫強(qiáng)度略低,激光釬焊對(duì)焊絲和光斑以 及焊點(diǎn)三處的相對(duì)位置精度要求高。白車(chē)身目前普遍

6、采用的焊縫搭接方式有以下幾種,雙層/多層重疊搭接,角焊縫,法蘭對(duì)接焊縫。不同的車(chē)身部位 目前采用的搭接方式不同,主要是出于對(duì)母材材質(zhì),焊縫強(qiáng)度,外觀以及焊接成本等因素的考慮。雙層/多層重疊搭接目前采用最多的焊縫搭接形式, 主要用于汽車(chē)A,B,C柱、車(chē)底、側(cè)圍、擋泥板等多個(gè)部位。這種拼接方式主要采用激光深熔焊,焊接精度要求低,形成的焊縫強(qiáng)度高,設(shè)備價(jià)格低 ,操作簡(jiǎn)單。但在焊接鍍鋅板以及表面帶有油和水的材質(zhì)時(shí),由于鍍鋅層和水油氣的揮發(fā)極易形成氣孔甚至透洞等焊接缺陷。在焊接前大多需要對(duì)板材 打錨,使板材間形成空隙,易于排出揮發(fā)氣體。板材間空隙距離須確保在0 .2 0 .3毫米之間,空隙太小排氣效果差

7、,空隙過(guò)大焊縫易形成塌陷, 這就對(duì)打錨設(shè)備精度提出很高要求,并增加生產(chǎn)工序,降低生產(chǎn)效率。為了提高焊接速度,目前市面上有多種飛行激光焊頭,其所焊接的焊縫拼接多是 雙層疊加。角焊縫主要用于車(chē)門(mén)外框、車(chē)窗框、后行李箱蓋等部位。這種拼接方式焊接部位位于上層板的截?cái)嗝?,焊接部位鍍鋅層,油和水的揮發(fā)氣體 有足夠的排放空間,焊縫質(zhì)量很大程度上得以改善。釬焊和熔焊均可采用。但激光光斑需要準(zhǔn)確作用于焊接點(diǎn),定位難度極高,所以在起始的激光焊接 中,采用這種拼接方式不多。自2 0 0 0年以來(lái),Scansonic的接觸式焊縫跟蹤系統(tǒng)(ALO:AdapterLaserOptik)通過(guò) 其所有的專(zhuān)利技術(shù),已經(jīng)解決了光

8、斑和焊絲相對(duì)于焊縫焊點(diǎn)的定位問(wèn)題,目前車(chē)場(chǎng)中大多采用的接觸式焊縫跟蹤系統(tǒng)都是此項(xiàng)專(zhuān)利技術(shù)。其使用率在9 0 %以上。角焊縫相對(duì)于雙層/多層搭接的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是法蘭邊較短,在當(dāng)前車(chē)身輕量化的趨勢(shì)中越來(lái)越多的被采用。在鋁制車(chē)身的焊接上,角焊縫的 采用極大的降低了熱裂的風(fēng)險(xiǎn)。當(dāng)采用疊加方式的焊縫時(shí),板材被溶化的部位位于未溶化的板材之間,在溶化部位冷卻過(guò)程中會(huì)在熱脹冷縮的作用下向 未溶化部位冷縮凝固,進(jìn)而形成熱裂。而采用角焊縫進(jìn)行焊接時(shí),冷凝過(guò)程更多是像雙層板材的一側(cè)移動(dòng),使熱裂風(fēng)險(xiǎn)大大降低,但如何更有效的避免 熱裂現(xiàn)象,在本文后半段的德系車(chē)的激光焊接未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)中做進(jìn)一步闡述。 轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明文章出處,謝謝。超聲波焊接機(jī) ty7 2 htvv

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