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激光焊接技术,在汽车覆盖件的应用

安全、舒适、节能和环保一直是全球汽车工业发展的主题。激光焊接工艺在汽车工业领域尤其得到重视和广泛应用,其中汽车覆盖件是激光焊接的五大类之一。激光焊接已经成为车身覆盖件制造的标准工艺!激光焊接运用于汽车上可以降低车身重量、提高车身装配精度、增加车身的刚度、降低汽车车身制造过程中的冲压和装配成本。

激光焊接运用于汽车上
    德国人是最早把激光焊接技术运用于汽车,在20世纪90年代中期,BMW公司利用激光焊接机器人 德国大众Touran轿车的激光焊缝总长度达到了70m。随后,奥迪、速腾、高尔夫及PAssat等品牌的车顶采用了激光焊接技术,通用、丰田、福特、宝马、奔驰等公司陆续均采用了激光焊接技术。
    激光自熔叠焊汽车覆盖件激光焊接工艺
    当功率密度达到一定的范围(106~107 W/cm2)的激光束照射到材料表面时,材料吸收光能转化为热能,材料被加热熔化至汽化,产生大量的金属蒸汽,在蒸汽逸出表面时产生的反作用力下,使熔化的金属液体向四周排挤,形成凹坑,随着激光的继续照射,凹坑穿入更深,当激光停止照射后,凹坑周边的熔液回流,冷却凝固后将两工件焊接在一起。
    对于激光自熔叠焊工艺而言,其影响因素较多。除了材料本身的影响外,主要有以下几个方面:
1、激光功率
    激光焊接中存在一个激光能量密度阈值,低于此值,工件仅发生表面熔化,熔深很浅,也即焊接以稳定热传导型进行;一旦达到或超过此值,等离子体才会产生,这标志着稳定深熔焊的进行,熔深会大幅度提高。如果激光功率低于此阈值,激光功率密度较小时,会出现熔深不足甚至焊接过程不稳定。 
2、焊接速度
    焊接速度对熔深影响较大,提高速度会使熔深变浅,但速度过低又会导致材料过度熔化、工件焊穿。所以,对一定激光功率和一定厚度的某特定材料有一个合适的焊接速度范围,并在其中相应速度值时可获得最大熔深。
3、离焦量
    为了保持足够功率密度,焦点位置至关重要。离开激光焦点的各平面上,功率密度分布相对均匀。离焦方式有两种:正离焦与负离焦。焦平面位于工件上方为正离焦,反之为负离焦。离焦量的变化直接影响焊缝宽度与深度。 
4、保护气体
    激光焊接过程常使用惰性气体来保护熔池,但在大多数应用场合常使用氩、氮、氦等气体作保护,使工件在焊接过程中免受氧化,同时可以吹散等离子体。
    缺点:焊接厚度有限;工件装配要求高;激光焊接系统一次性投资成本较高。文章来源:工业机器人大咖,如有侵权,联系删除。
 


点击次数:  更新时间:2019-03-22 13:48:11  【打印此页】  【关闭
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