激光焊接在车辆制造的运用
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本文作者：钟建强柳娟娟作者单位：广州汽车集团股份有限公司汽车工程研究院
激光焊接技术在汽车制造领域中的应用,既受到激光焊接技术本身的优越性影响,同时也是受到汽车制造行业的整体发展和市场需要的改变所影响。激光焊接技术对汽车制造领域带来的积极意义主要表现在一下几个方面。
1.1满足了消费者对汽车的造型感与功能性并重的要求
汽车制造并不是一个新鲜的行业,它的存在已经有几百年的历史,但是在过去相当长的一个时期内,汽车制造的重点在汽车的功能性和实用性上。随着家用轿车的不断增加,汽车制造行业越来越重视对家用轿车市场的份额占领。家用轿车的一个特性就是除了传统的汽车功能以外,外形上的美感成为消费者选择购买对象的重要参考因素,激光焊接技术运用到汽车制造行业里,能够帮助汽车制造商更好的解决这个问题。
1.2为汽车制造行业的竞争提供了有力的竞争手段
市场竞争已经是市场经济环境下任何一个行业都避免不了的问题。对于汽车制造行业而言,激光焊接技术的出现,能够帮助他们利用更先进的焊接技术对汽车进行焊接,既保证优秀的焊接质量,同时这种新型的焊接技术不会在重量上对汽车带来负面的影响,轻便、耐腐、耐磨,这种先进的技术会给汽车制造注入新的活力与动力。
1.3符合汽车制造规模化的发展趋势
规模化已经成为汽车制造行业的重要趋势,规模化的一个重要目的就是优化效率。在汽车制造的整个流程中,焊接工作是一个重要的衔接环节,这个环节的所用时间和所耗劳动力对整个汽车制造流程的效率产生重要的影响。采用激光焊接技术,能够大大提高在焊接环节的工作效率,符合汽车制造优化效率,规模化发展的前景和趋势。
2激光焊接技术在汽车制造工业中的应用
与传统的焊接方式和焊接装备相比,激光焊接的特点是单位时间内融化的面积大,焊接的效率高,可以采用自动化的方式进行,大大节省了制造过程中的劳动力成本。另外,激光焊接技术比较均匀,晶粒很小,不需要其他的填充物质,通过这种焊接方式焊接出来的焊缝比较美观和干净。具体到汽车制造的不同环节上,激光焊接技术的具体方式也有所不同,主要有以下几种焊接方式。
2.1激光焊接
齿轮是汽车制造中一个重要部件,激光焊接技术在汽车制造中的最早应用,就是在变速器的齿轮焊接上。变速器的齿轮对于自身的重量和运转速度都有较高的要求,既要有高质量的焊接,同时这种焊接技术的净度要高,不能给齿轮本身带来更多的负担。于是激光焊接技术的高效精准最早就被引入到变速器的齿轮焊接上。在20世纪80年代,以克莱斯勒为代表的美国三大汽车制造公司纷纷将该项技术引进到他们的汽车制造中。这种焊接技术不仅给提高了传动部件的焊接效率和焊接质量,更是节省了生产资料。这也使得美国的汽车制造技术一直处于世界汽车制造的领先地位。近些年,随着汽车制造材质的不断演进,激光焊接也受到越来越多的关注和重视,传统的汽车制造材料已经不能满足功能性和美观性兼顾的需要,汽车制造行业开始越来越多的引进新型铝、镁等轻质材料。这种轻质材料对焊接方法和焊接技术的要求很高,传统的点焊方法会导致铝、镁形成金属键化合物,这种化合物会影响焊接的使用效果和使用寿命,而激光焊接恰好能解决传统焊接带来的这些不利问题,所以激光焊接已经逐渐成为整个汽车制造工艺的标准楷模,是目前汽车制造中主要推崇的焊接方法。
2.2激光拼焊
拼焊技术在汽车制造中的运用较为普遍,特别是汽车车身的制造上,拼焊技术是重要的环节。传统的汽车车身制造方式是先冲压后焊接。这种焊接方式的特点就是将各个部分冲压成型以后然后再焊接起来,这样操作的结果就是各个已经成型的部件往往不能很好的融合在一起,或者即使焊接融合效果也差强人意。激光拼焊技术的出现,为这个问题带来了解决的方案。激光拼焊改变了以往的车身制造顺序,它的特点在于先将不同的部分焊接在一起,然后再冲压成型。采用这种技术可以根据汽车车身的不同部位来选择不同材质的钢板进行焊接,这也是当今世界上最先进的汽车车身焊接技术。激光焊接可以减少钢板在厚度、涂层和材质的相关局限性,采用激光平焊技术可以有效减少零件的使用数量,降低制造成本和提高焊接的精准度,这种拼焊方式不仅能带来效率的提高,经过考察更是能节省10%以上的生产成本。国内外诸多汽车公司已经开始采用此项技术,例如大众、通用和奇瑞公司等,这项技术必然会越来越多的应用到汽车制造的其他各个环节中。
2.3激光复合焊接技术
激光复合焊接技术实质上是对激光焊接技术的另一种改进,激光复合焊接技术其实是将激光和电弧的焊接技术进行综合,单纯的激光焊接技术虽然先进,但是任何一种技术在保有其优越性的同时也必然会存在着不足,因为没有一种技术可以做到完美没有任何缺陷和瑕疵。激光复合焊接技术的优势在于可以提高激光焊接技术的稳定性,并且焊接的速度与效率比单纯的激光焊接技术还要高上许多。另外,单纯的激光焊接是受热面积较窄但是焊缝较深,而电弧焊接的一个显著优越性就是通过导热焊接的受热面积较广。这样进行融合的激光复合焊接技术就可以做到既保证焊缝的深度又保证较大的受人面积,可以大大提高焊接的工作效率和工作质量。这也是目前国家汽车制造工业中的一项重要技术方式。
3结语
激光焊接技术在汽车制造行业中的广泛应用,给汽车制造企业注入了新的活力与动力,同时也给企业带来了巨大的经济效益。这也显示出激光焊接技术的应用前景是乐观明朗的,但是任何一项技术都会有其自身的局限性,汽车制造行业在广泛的运用激光焊接技术时,也应该清醒的认识到这项技术自身所存在缺陷与不足,在生产制造过程中不断地予以完善和改进,这才是汽车制造行业长久发展的可行之道。
