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激光下料焊接加工工藝在汽車制造中應(yīng)用
來源:http://online56.net.cn/news/news2/2022-08-05/27.html 發(fā)布時間:2022-08-05 14:47:27

  激光下料焊接加工是將方向性好、高單色性、高強(qiáng)度、高亮度、高相干性的激光束照射至待加工工件的表面區(qū)域,激光束經(jīng)光學(xué)系統(tǒng)聚焦后,其激光焦點的功率密度為104-107W/cm2.通過激光與焊接物體的相互作用,可以在很短的時間內(nèi)在焊接處形成高度集中的熱源區(qū)。熱能熔化焊接對象區(qū)域后,會冷卻結(jié)晶形成牢固的焊點和焊點。

  汽車行業(yè)是需要大量加工和檢測的生產(chǎn)行業(yè),也是激光下料焊接加工技術(shù)應(yīng)用廣泛的行業(yè)之一。安全、舒適、節(jié)能和環(huán)保一直是世界汽車工業(yè)發(fā)展的主題,激光技術(shù)作為現(xiàn)代汽車生產(chǎn)的主要加工手段之一,其發(fā)展主要圍繞這一主題,結(jié)合本專業(yè)的特點。由于激光焊接技術(shù)的優(yōu)越性、高 效性和良好的柔性等優(yōu)點,隨著汽車輕量化和安全性能觀念的不斷增強(qiáng),激光下料焊接加工和切割技術(shù)將會在汽車工業(yè)領(lǐng)域得到更多的重視和廣泛的應(yīng)用。

  激光自焊,即焊接的兩個或兩個以上的部分自行熔化,冷卻凝結(jié)成一個整體。這種焊接方法完全利用工件本身的材料焊接在一起,不需要添加輔助焊劑或填料。當(dāng)工件表面激光光斑的功率密度達(dá)到106W/cm2時,工件在激光的照射下被迅速加熱,其表面溫度在極短的時間內(nèi)上升到沸點,使金屬熔化汽化,在液態(tài)金屬中形成一個充滿金屬蒸汽的細(xì)長孔洞。當(dāng)金屬蒸氣的反沖壓力與液態(tài)金屬的表面張力和重力達(dá)到平衡時,孔洞就不會再加深,形成深度穩(wěn)定的孔洞。

  在汽車車身制造中,采用激光下料焊接加工技術(shù)可以降低制造成本,提高產(chǎn)品設(shè)計的靈活性,提高車身的剛性,增強(qiáng)產(chǎn)品的競爭力。激光焊接速度更快,所以焊接接頭的熱影響區(qū)比其他焊接方法小,幾乎沒有焊接變形。這樣可以大大改善車身的結(jié)構(gòu)和匹配尺寸,擋風(fēng)玻璃和風(fēng)窗的匹配和密封,門蓋和側(cè)墻的平整度和密封效果,實現(xiàn)多層板的高質(zhì)量連接,從而達(dá)到更高的車身強(qiáng)度。

  另外,由于現(xiàn)代汽車車身多采用鍍鋅鋼或優(yōu) 質(zhì)高強(qiáng)度鋼,如果采用傳統(tǒng)的點焊工藝,由于三層板和鍍鋅,需要采用大的焊接電流和焊接壓力,必然導(dǎo)致焊點變形嚴(yán)重,焊點質(zhì)量下降,從而導(dǎo)致裝配質(zhì)量下降,可行的辦法就是采用中頻點焊和激光熔焊。就點焊本身而言,點焊的強(qiáng)度可以很高,但沒有點焊的部分仍然是間歇性分離,整體強(qiáng)度低于激光焊接接頭。