激光焊接技術在汽車工業中的應用前景

激光焊接技術在汽車工業中的應用前景

在早期的汽車行業中，白車身焊接廣泛采用電阻點焊技術。但隨著汽車輕量化的需要，鋁及其合金等低密度金屬開始被應用到汽車車身、發動機等零部件設計中，而電阻點焊技術不適合焊接鋁或其合金材料，因為電阻點焊的電極頭的磨損甚至比焊接鍍鋅鋼板的焊接更嚴重，且相比焊接鋼結構，焊接鋁結構需要3倍的電流，電極的壽命縮小近1/10。因此，研究了焊接鋁及其合金等材料新的焊接方法。研究發現，激光焊接技術可克服傳統電阻點焊技術的缺陷，可進行鋁及其合金等材料的焊接。

介紹了鍍鋅鋼、鎂合金、鋁合金、鈦合金和異種材料激光焊接的最新進展。研究表明，對異種材料進行激光焊接時存在以下一些問題：①在鍍鋅鋼的激光焊接中，鋅的蒸發會導致小孔和空洞的形成。鋅蒸氣的不利影響可以通過預先脫去鍍鋅鋼焊接部位的鍍鋅層，并利用脈沖激光束的方法來克服；②鎂合金易氧化產生雜質，使焊接部位有氣孔產生。可通過提高激光能量密度，使焊接過程盡量縮短，從而抑制氣孔的產生；③鋁合金焊接接頭易凝固且容易開裂，因發生電解反應，產生氫氣導致出現氣孔。減緩焊接接頭的凝固可有效解決這一問題；④激光焊接鈦合金同樣存在焊接接頭凝固過快等問題，解決方法和鋁合金的解決方法一樣；⑤激光焊接異種金屬（如鋼和鋁合金或鋼鎂合金），因焊接接頭處出現脆性的金屬間化合物，導致接頭處強度不夠，這一問題的解決，還需要對激光焊接技術做進一步研究。

刊名：Journal of Materials Processing Technology（英）

刊期：2017年第1期

作者：Kyung-Min Hong et al

編譯：徐嘉浩