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车辆激光焊接的优缺点

编辑: 时间:2022-09-17 16:59:53 阅读:3

激光焊接因其能量密度高、形变小、热影响区窄、焊接速度高、易完成自动控制、无后续加工的优势,已成为工业制造中的重要途径之一,尤其是在汽车业中的运用。激光焊接机技术为汽车行业的制造提升了生产效率,而且为汽车制造业增添了显着的经济收益。

车辆激光焊接的优缺点

激光焊接要在汽车制造业中应用最多的激光焊接技术,此外还有激光雕刻技术、激光切割技术等。最早用于汽车变速箱齿轮组的激光焊接,选用2一3kw的持续co2激光器,再配置必要清洗、卡紧、旋转台、激光器、水冷系统、导光系统、保护气体系统以及在线监测设备,全套设备运行起来加工速度很快,一般每分钟可焊接两件,根据长阶段运行已经形成了一整套激光加工管理方案,累积了大量的工作经验,汽车齿轮的激光焊接工艺可行性已获得厂家的高度肯定,变成汽车制造业完善固定的工艺。

汽车制造业大量选用激光焊接薄钢板和不等碳钢板,充分利用激光焊缝特性良好的特点,焊接后再冲压成型,不会裂开。一方面针对总宽不够的钢板拼焊后冲压车身部件,因车身不同位置受力情况不一样,对强度、刚度规定也不同,为了减轻车身净重,通常依据各个部位实际需要采用不等薄厚、不同种类钢材或表层处理方式不同的板材用激光焊接在一起,做为冲压前胚料。

车辆激光焊接机是由激光电源对氙灯脉冲放电,产生一定频率,一定脉宽的光波,该光波经过聚光腔辐射到Nd3+:YAG激光晶体上,激起Nd3+:YAG激光晶体发亮,再经过激光谐振腔谐振以后,传出波长为10**nm脉冲光,该脉冲光经过扩束、反射、(或经光纤传输)聚焦后打在要焊接的物件上;在PLC或工业PC机的控制下完成焊接。

优势

“激光”大动能可以集中在一个小功能点上。与传统的焊接和熔焊工艺相比,这将带来许多好处:

尺寸精度加倍提升。由于热量,激光焊缝的高温区域。由于激光焊缝宽度较窄,这些较小的高温区域也使热膨胀特别小。

激光焦点的功率和尺寸可根据加工要求动态调整,生产过程可实时监控,各种应用可完成。

使用固体激光器时,可灵活避免运输激光器的操作,使能源与生产设备从空间中分离,不难完成。

激光不会带来任何损坏,而且能长期平稳地工作。

可将入热量降到最低的需求量,热影响区金相变化范畴小,且因热传导导致的形变亦最少。

32mm厚度单道焊接的焊接工艺参数业经检定达标,可降低厚板焊接所需的时间甚至可省去填料金属的应用。

不需应用电级,没有电级污染或受损的顾忌。且因不属接触式焊接制造,机具的损耗及形变接可降至最低。

激光便于聚焦、对准及受光学设备所导引,可放置于离工件适度之间距,且可在工件四周的机具或阻碍间再导引,其他焊接法则因遭受以上空间限定而无法发挥。

工件可放置于封闭空间(经抽真空或内部气体环境在控制下)。

激光可聚焦在很小的地区,可焊接小型且间距相近的部件,

可焊材料类型范围大,亦可相互接合各种异质材料。

便于以自动化开展高速焊接,亦能够多位或电脑控制。

焊接薄材或细径线缆时,不会像电弧焊接般易有回熔的烦恼。

不受磁场所影响(电弧焊接及电子束焊接则容易),能精准的对准焊件。

可焊接不同物性(如不同电阻)的两种金属

不需真空,亦不需做X射线防护。

若以破孔式焊接,焊缝深一宽比可达10:1

能够转换设备将激光传输至多个工作站。

据有关资料统计,在欧美发达工业国家中,有50%~70%的汽车零部件要用激光加工来完成的。其中主要以激光焊接和激光切割为主,激光焊接在汽车工业中已成为标准工艺。激光用以车体面板的焊接可将不同厚度和具备不同表层涂涂层的金属板焊在一起,然后再进行冲压,那样制成的面板构造能达到最合理的金属组合。因为很少形变,也免去了二次加工。激光焊接加速了用车体冲压零件替代煅造零件的过程。选用激光焊接,能够减少搭接总宽和一些加强部件,还能够缩小车身结构件自身的体积。仅此一项车身的净重可减少50kg上下。并且激光焊接技术能确保点焊连接达到份子方面的接合,有效提升了车身的刚度和撞击安全性,同时有效降低了车里噪音。

缺陷

规定焊件装配精度高,且规定光束在工件上的部位不能有明显偏位。这是因为激光聚焦后光点规格小,焊缝窄。如工件装配精度或光束精度等级达不到要求,很容易导致焊接缺陷。

激光器以及有关系统的成本较高,一次性投资较大。

镀锌板只是为了防止生锈,与激光焊接是两个概念,没有可比性。

与传统焊接工艺相比,激光焊接功能满足车上各种材料加工的,提升车辆整体的特性,且能降低生产成本,提高生产效率。


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