激光焊接、切割在汽車制造中的應用研究

馬傳剛

（廣西英華國際職業(yè)學院，廣西 欽州　535000）

激光焊接、切割在汽車制造中的應用研究

馬傳剛

（廣西英華國際職業(yè)學院，廣西 欽州535000）

隨著科技的飛速前進，激光焊接技術的發(fā)展也是日新月異，汽車的制造過程離不開激光焊接，激光焊接技術的運用，促進了汽車制造業(yè)的繁榮發(fā)展，文章就汽車激光技術的原理以及在汽車制造業(yè)的應用進行了簡要探討和分析，以作參考。

汽車制造；激光焊接；切割；應用

近幾十年里，激光焊接技術作為一項先進的制造技術，已經(jīng)被廣泛運用到各行各業(yè)，而在汽車制造行業(yè)的體現(xiàn)則是在激光焊接的技術上，這種焊接技術比傳統(tǒng)的單一激光焊接技術擁有更好地焊接能力以及非常強的焊縫紉性。激光焊接技術的出現(xiàn)，極大增強了汽車制造的水準與質量。

1　激光焊接的原理

激光焊接技術是把激光作為焊接源的一種自動化焊接技術，用激光熱源把大部分的的熱源控制在很小的部位里，能夠加速焊接部位的連接。而且在一定功率下，激光能夠快速加熱金屬的指定部位，氣化金屬的表面，然后從金屬的表層脫落，在氣化的過程中，當金屬的表層附加上應力時，表層就會出現(xiàn)凹陷的現(xiàn)象。進一步的激光可以射到凹陷的底部，產(chǎn)生既小且細的孔，隨著激光方向的移動，孔也會向焊接方向做移動，當金屬在孔的前方熔化之后，孔的后方在重新凝固后也就產(chǎn)生了焊縫。激光功率的密度決定了焊縫的深淺，如若激光功率密度較高，熔深就會較大，焊縫深寬也就隨之較大；反之，激光功率密度較低，熔深也就較淺，焊縫深寬也就相應較小。

2　激光焊接技術在汽車制造領域中的應用

激光焊接技術的運用在汽車制造組件中起著銜接性的關鍵作用。激光焊接技術可以被電腦控制從而進行自動化操作，焊接的精密度高，能夠短時間內將較大面積的材料熔化掉；激光焊接不使用電極，而是用激光束進行焊接。激光焊接的品粒很是均勻而且非常小，連接后不但美觀干凈，而且能夠不受磁場的干擾，從而提高銜接的精確度，并且有效地節(jié)省了人力、物力以及工作時間。激光焊接的技術多樣，在汽車制造的過程中，激光焊接可以根據(jù)不同的環(huán)節(jié)選擇相應的焊接技術方式。

（1）激光焊接。變速器齒輪就是能夠變速的齒輪，是汽車制造過程中最先會運用到激光焊接技術的部件，變速器齒輪自身的重量、運轉速度以及耐磨性和負荷承受力等方面都對焊接技術的要求非常高。焊接時要時刻注意齒輪的凈度，不能再加重齒輪本身的負擔，因而焊接技術必須十分精準。針對這些問題，激光焊接技術完全可以解決。激光焊接技術是利用激光與光束聚焦銜接的一項技術，不會產(chǎn)生氣態(tài)或者任何增加齒輪重量的物質，且精準度高，所以被最先運用到變速器齒輪焊接上。20世紀后期，美國三大汽車制造公司陸續(xù)引進該項激光技術，這種焊接技術有效提高了傳動部件的焊接質量以及焊接效率，還大大的節(jié)省了材料，使美國汽車制造技術占據(jù)著汽車制造業(yè)的領先地位。隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)展，汽車制造市場涌現(xiàn)出越來越多的汽車制造材料，激光焊接技術也越來越受到關注和重視，傳統(tǒng)的汽車制造材料難以同時兼顧到汽車的功能和美觀。且傳統(tǒng)的點焊方法局限性較大，會致使鋁、鎂等輕質材料形成金屬鍵化合物，金屬化合物關系著焊接的使用壽命以及效果。而激光焊接技術就能在不影響材料的功能和壽命的前提下，對不同材質的材料進行良好焊接。

（2）激光拼焊。激光拼焊在汽車制造過

程中是一個相當關鍵的步驟。傳統(tǒng)焊接技術只是為了把各部位的車身進行沖壓，使它成為一定的形狀，然后再用焊接技術將其連接在一起，若是強行用這種焊接技術把各個成型的部件拼在一起，其在質量和美觀上的最終效果都會比較差。激光拼焊技術的出現(xiàn)，可以很好地解決上述問題，激光拼焊不用沖壓車身，可以直接將車身不同部位焊接起來，然后再進行沖壓成型，激光拼焊能夠依據(jù)車身各部件的具體位置而選擇對應的鋼板進行焊接，并且其在實際焊接時，能夠不受鋼板的厚度、涂層和材質等方面的限制。激光拼焊技術不但能避免傳統(tǒng)焊接時會出現(xiàn)的問題，而且其精準度高，能夠有效節(jié)省成本。因此，激光拼焊技術已經(jīng)成為最優(yōu)秀的汽車車身焊接技術，被廣泛運用在汽車制造中。

（3）激光復合焊接。激光復合焊接技術是把激光與電弧焊接技術有效結合在一起的工藝技術。激光焊接技術在汽車制造運用上優(yōu)勢很大，優(yōu)點也很多。但是其受熱面積狹隘，會導致焊縫較深。而電弧焊接技術是通過熱傳導擴大材料的受熱面積，從而能在焊接時良好掌控住焊縫的深淺度。把激光焊接技術與電弧焊接技術進行有效地結合后，就是激光復合焊接技術，它有效彌補了傳統(tǒng)焊接技術的不足，既可以確保焊縫的深度，又能將受熱面積增大，這對于焊接的效率和質量是一個很大的提升，激光復合焊接已經(jīng)是當前汽車制造業(yè)的核心技術。

3　結語

現(xiàn)如今，人們對汽車的制造水平要求越來越嚴格，這就需要汽車制造業(yè)工藝水平的不斷精進。激光焊接技術的出現(xiàn)滿足了這點，它能在提升汽車制造的生產(chǎn)效率和美觀度時，保證到汽車的質量以及汽車的功能性，是一種不可多得的焊接技術。不過任何技術都會有其自身的局限性，汽車制造業(yè)在廣泛運用激光焊接技術的同時，也應該知道這項技術還存有哪些不足，從而進一步完善和鞏固激光焊接技術。

［1］陳非歷.激光焊接技術在汽車制造中的應用［J］.科技創(chuàng)業(yè)家，2013，（5）：92.

［2］朱宏偉，張濤.激光焊接技術在汽車制造中的應用［J］.企業(yè)導報，2013，（11）：276.

［3］田文卿.激光焊接技術在汽車制造中的應用價值［J］.科技創(chuàng)新與應用，2016，（5）：93.

［4］鐘建強，柳娟娟.激光焊接技術在汽車制造領域中的應用［J］.科技資訊，2011，（6）：115.

Application of Laser Beam Welding and Cutting in Automobile Manufacture

MA Chuan-gang
（Guangxi Yinghua International Career Academy，Qinzhou，Guangxi 535000，China）

With the rapid progress of science and technology，laser welding technology is progressing with each passing day，the automobile manufacturing process is inseparable from the laser welding.The application of laser welding technology promotes the prosperity and development of the automobile manufacturing industry，the principle of laser technology in automobile and in the automobile manufacturing industry are briefly discussed and analyzed in this paper to provide reference.

automobile manufacture；laser beam welding；cutting；application

U466

A

2095-980X（2016）04-0029-01

2016-03-25

馬傳剛（1986-），男，黑龍江人，大學本科，助教，主要研究方向：汽車檢測、維修方面。