探討激光焊接技術在環(huán)衛(wèi)車制造中的應用前景

倪蘇周

（煙臺海德專用汽車有限公司 264100)

探討激光焊接技術在環(huán)衛(wèi)車制造中的應用前景

倪蘇周

（煙臺海德專用汽車有限公司 264100)

隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，人們的生活水平也在不斷提高。環(huán)衛(wèi)車在我國國民經(jīng)濟中得到了長足發(fā)展，得到百姓的高度認可，生活環(huán)境得到極大的改善。激光焊接技術在汽車制造業(yè)中得到廣泛的應用，激光焊接技術不但可以提高汽車焊接的精度與質量，同時可以得到一個美觀的外形。本文簡述了激光焊接技術在環(huán)衛(wèi)車專用車上應用的優(yōu)點，并分析了激光焊接技術在環(huán)衛(wèi)車企業(yè)制造中的應用，希望對環(huán)衛(wèi)車制造業(yè)的激光焊接技術的發(fā)展有所幫助。

激光焊接技術；環(huán)衛(wèi)車制造；應用

0 引言

激光焊接技術在各國的發(fā)展中不是很均衡。這項技術在汽車制造中應用最多的就是歐洲、北美等地區(qū)。雖然我國汽車生產(chǎn)量較大，也在大量應用，但是在環(huán)衛(wèi)車企業(yè)應用比較少。為了提高我國環(huán)衛(wèi)車制造的技術，我們應該不斷嘗試使用先進的生產(chǎn)工藝，如激光焊接技術，來完善和提升生產(chǎn)技術。

1 環(huán)衛(wèi)車發(fā)展現(xiàn)狀及特點

1.1 環(huán)衛(wèi)車的發(fā)展現(xiàn)狀

近20年來，環(huán)衛(wèi)車市場在國家政策的大力扶持之下，得到大力發(fā)展。目前因為很多行業(yè)不景氣，很多公司轉型到環(huán)衛(wèi)行業(yè)。由于過去環(huán)衛(wèi)車輛品種比較單一，產(chǎn)量低，零部件數(shù)量多，所以通常情況下都是采用分散作業(yè)集中組裝。既然是分散作業(yè)就造成各個協(xié)作廠的焊接水平不一，焊接質量難以保證，質量檢測困難，同時各個協(xié)作廠之間的路途不等，增加了運輸成本，為了解決上述問題可以將產(chǎn)量比較大的產(chǎn)品集中生產(chǎn)，采用激光焊接技術，一是提高焊接質量，二是減少運輸成本[1]。

1.2 環(huán)衛(wèi)車的特點

環(huán)衛(wèi)車屬于特種改裝車，比如掃路車、垃圾運輸車和泔水車等的箱體均是容納垃圾和污水的空間，箱體板面幅度大，需要采用不銹鋼和普通碳鋼板拼接。采用手工電弧焊、CO2氣體保護焊或氬弧焊焊接，板面受熱后均有不同程度的變形；焊縫易產(chǎn)生缺陷，如接縫因技術原因極易造成砂眼、氣孔等缺陷。產(chǎn)品就會在檢測不到或是漏檢的情況下發(fā)生漏水事故，造成工時和材料的二次浪費。

2 激光焊接技術在環(huán)衛(wèi)車上應用的優(yōu)點

2.1 有利于提升汽車的功能與造型

之前在制造環(huán)衛(wèi)汽車的時候較為重視車輛的實用性與功能性，而忽略了車輛造型的美感。目前，因為消費者的消費水平和欣賞水平的提高，對于車輛的造型也越來越重視，車輛的焊線成為考核一個企業(yè)制造能力的重要指標。因此，在環(huán)衛(wèi)車的制造過程中使用激光焊接技術，可以有效提高車輛的生產(chǎn)效率與提升企業(yè)形象以及車輛的外形美感，從而滿足了消費者對環(huán)衛(wèi)車在除了實用性能之外的美感需要[2]。

2.2 有利于提升環(huán)衛(wèi)車制造企業(yè)的競爭力

在制造環(huán)衛(wèi)車箱體的過程中使用激光焊接技術可以有效提高焊接的質量和生產(chǎn)效率，提高箱體的耐磨性與耐腐性等性能，進而提高環(huán)衛(wèi)車的制造水平，實現(xiàn)其在同行業(yè)中競爭力的目的。

2.3 有利于環(huán)衛(wèi)車行業(yè)向著規(guī)模化的方向發(fā)展

環(huán)衛(wèi)車行業(yè)逐步規(guī)模化發(fā)展是一個趨勢。環(huán)衛(wèi)車市場發(fā)展到今天技術日漸成熟，批量生產(chǎn)已然成為可能。使用激光焊接技術可以提高焊接的速度，進而提高汽車的生產(chǎn)效率，更可以提高產(chǎn)品的外觀，質量，提升企業(yè)的競爭力。焊接工作在環(huán)衛(wèi)車箱體制造的過程中需要的各種準備時間、焊接工作時間以及所用的勞動力都比較多，因而提高焊接工作的效率對于提高環(huán)衛(wèi)車的生產(chǎn)效率有著重要的意義。

3 激光焊接技術原理及發(fā)展

3.1 激光焊接技術的原理

激光焊接是以激光為熱源焊接，激光是一束平行的光用拋物面鏡或是凸透鏡鏡聚光，可以得到高的功率密度。其有著焊接變形小、焊接的速度快、加熱較為集中等的優(yōu)點，加熱能力也較強，可以在較小的作用點集中熱量，進而快速進行焊接的工作。激光焊接的設備包含了控制系統(tǒng)、焊接機、光導系統(tǒng)與激光器幾種設備，可以用于高速的焊接工作，其能量的密度也比較高。

激光焊接適用于硬度與熔點都較高的焊接工作，對于材料或者是熱影響區(qū)的熱變形也比較小，其焊接的時間也比較短。使用激光焊接技術不會使設備或者是電極產(chǎn)生磨損的情況，也不會污染周圍的環(huán)境。使用激光焊接技術產(chǎn)生的焊接熱量較少，零部件在生產(chǎn)的過程當中的穩(wěn)定性也較高，焊接縫的凸出與寬度也比較小，焊接強度較大。因而在汽車制造過程中使用激光焊接技術，不僅可以減少焊接工作的準備工作，還可以減少處理焊接縫的工作量。

3.2 激光焊接技術的發(fā)展

在制造汽車的過程當中，生產(chǎn)變速器齒輪的時候使用了激光焊接技術。這種齒輪對于焊接工作的要求比較高，在焊接的時候應該綜合考慮齒輪在質量、運轉的速度和負荷等方面的因素，對焊接的精準度的要求也比較高。在焊接的時候還要注意，不能增加齒輪質量。激光焊接技術是一種使用激光、光束聚焦的技術，其不僅有精確度較高的特點，在焊接工作中還不會產(chǎn)生氣態(tài)或者是增加齒輪重量的物質，可以完美地完成焊接的工作，因此其被廣泛應用在齒輪的焊接工作中。

隨著經(jīng)濟與科技的發(fā)展，在制造汽車的時候使用的材料也日益增多，這些材料使得人們提高了對激光焊接技術的了解程度。傳統(tǒng)的焊接技術在焊接鎂鋁材料的時候，會使這些材料產(chǎn)生一些化學反應，進而對焊接效果造成不利的影響，對于汽車的使用也是不利的。激光焊接技術可以焊接不同材質的材料，但是不會影響這些材料的功能。

4 激光焊接技術在環(huán)衛(wèi)車市場的應用

激光焊接技術有著與其他焊接技術不同的優(yōu)點。

第一，激光焊接技術使用電腦進行自動的控制，其可以使用較短的時間來融合不同材質的材料，其焊接精度較高。

第二，激光焊接技術使用的是激光束來進行焊接工作，而不是使用電極進行焊接工作，因此不會產(chǎn)生電極方面的污染，且焊接的晶粒也比較小，在焊接之后不僅比較美觀還比較干凈。

第三，激光焊接技術不會受到磁場的干擾，可以盡量節(jié)約人力與物力，進而縮短焊接工作的時間，提高焊接的精度等。

在制造汽車的時候，可以使用多種的激光焊接技術，我們應該根據(jù)實際的工作情況來選擇焊接的技術[3]。

4.1 激光拼焊技術

在制造汽車的過程當中，激光拼焊技術的應用也較為廣泛。在環(huán)衛(wèi)車上應用激光焊接的比例還是很少的，其實環(huán)衛(wèi)車的箱體焊接占的比重還是相當大的。箱體的焊接工作中尤為重要。傳統(tǒng)的拼焊技術在焊接箱體的時候，通常是需要先要把零件進行沖壓，使零件形成一定的形狀，之后再對箱體進行拼焊工作。在拼焊工作之后會出現(xiàn)融合性比較差的現(xiàn)象，這不僅會影響箱體的美觀性，還會影響箱體的質量。而使用激光拼焊技術，可以有效解決這些問題。在使用激光拼焊技術之前有些零件可以不用沖壓，在焊接完成之后在對整體焊接件進行沖壓。激光拼焊技術不僅可以依據(jù)車身的材質來選擇合適的鋼板，還可以降低鋼板的厚度，以免出現(xiàn)材質融合性較差的現(xiàn)象。箱體焊接的時候使用激光拼焊技術，不僅可以解決傳統(tǒng)焊接工作中的問題，還有著精確度較高、有效降低焊接成本等優(yōu)點。

4.2 激光復合焊接技術

激光復合焊接技術是由激光焊接技術與激光電弧技術組合起來的，此項技術是熱源和激光相結合的焊接技術。雖然激光焊接技術有很多優(yōu)點，但是也有一些缺點，就是這種焊接技術的受熱面積較小，有可能會出現(xiàn)焊縫比較深的現(xiàn)象。因此我們把激光焊接技術和電弧技術結合起來。

電弧技術的優(yōu)點就是利用熱傳導來擴大焊接材料的受熱面積，進而在焊接時控制焊接的深度，這不僅能夠提高汽車的質量，還可以提高汽車的美觀性。因此，在制造汽車的過程當中使用激光復合焊接技術，可以提高焊接的速度與穩(wěn)定性，進而彌補了激光焊接技術的不足之處，有效提高汽車的實用性、功能性與造型的美感等。這種焊接技術在汽車制造企業(yè)中的應用也越來越廣泛。

5 激光焊接技術的發(fā)展趨勢

目前，在汽車制造過程當中大多是使用大功率的二氧化碳激光器與脈沖激光器等。隨著汽車制造行業(yè)對于汽車制造高效性等的要求不斷的提高，激光器也越來越重要。此外，激光焊接技術可以把激光焊接與其他的熱能結合起來，使用多種加熱技術，不斷優(yōu)化激光焊接技術。現(xiàn)在在汽車制造行業(yè)中大多使用等離子弧、感應熱源復合焊接等的復合焊接技術。

6 結束語

總而言之，激光焊接技術在環(huán)衛(wèi)車行業(yè)中的應用，不僅可以提高環(huán)衛(wèi)車汽車的質量，還可以提高環(huán)衛(wèi)車企業(yè)的經(jīng)濟利益。隨著科技的發(fā)展，我們應該不斷的提高激光焊接技術，推廣激光焊接技術在制造企業(yè)的相關行業(yè)中的應用，從而促進汽車制造企業(yè)健康、穩(wěn)定的發(fā)展。

[1]鄭德兵, 趙一鳴, 潛圣汶. 激光焊接技術在車頂天窗加強框上應用的可行性研究[J]. 汽車與配件, 2016(37):76-77.

[2]羅志虹. 探究汽車制造業(yè)中激光焊接技術的應用[J]. 建筑工程技術與設計,2016(33).

[3]屈紅英. 激光焊接技術在汽車制造中的應用價值分析[J]. 中國設備工程,2016(9):45-46.

X734.2文獻標示碼：A

倪蘇周（1965—），男，機械工程師。