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激光焊接技術,在汽車覆蓋件的應用

安全、舒適、節能和環保一直是全球汽車工業發展的主題。激光焊接工藝在汽車工業領域尤其得到重視和廣泛應用,其中汽車覆蓋件是激光焊接的五大類之一。激光焊接已經成為車身覆蓋件制造的標準工藝!激光焊接運用于汽車上可以降低車身重量、提高車身裝配精度、增加車身的剛度、降低汽車車身制造過程中的沖壓和裝配成本。

激光焊接運用于汽車上
    德國人是最早把激光焊接技術運用于汽車,在20世紀90年代中期,BMW公司利用激光焊接機器人 德國大眾Touran轎車的激光焊縫總長度達到了70m。隨后,奧迪、速騰、高爾夫及PAssat等品牌的車頂采用了激光焊接技術,通用、豐田、福特、寶馬、奔馳等公司陸續均采用了激光焊接技術。
    激光自熔疊焊汽車覆蓋件激光焊接工藝
    當功率密度達到一定的范圍(106~107 W/cm2)的激光束照射到材料表面時,材料吸收光能轉化為熱能,材料被加熱熔化至汽化,產生大量的金屬蒸汽,在蒸汽逸出表面時產生的反作用力下,使熔化的金屬液體向四周排擠,形成凹坑,隨著激光的繼續照射,凹坑穿入更深,當激光停止照射后,凹坑周邊的熔液回流,冷卻凝固后將兩工件焊接在一起。
    對于激光自熔疊焊工藝而言,其影響因素較多。除了材料本身的影響外,主要有以下幾個方面:
1、激光功率
    激光焊接中存在一個激光能量密度閾值,低于此值,工件僅發生表面熔化,熔深很淺,也即焊接以穩定熱傳導型進行;一旦達到或超過此值,等離子體才會產生,這標志著穩定深熔焊的進行,熔深會大幅度提高。如果激光功率低于此閾值,激光功率密度較小時,會出現熔深不足甚至焊接過程不穩定。 
2、焊接速度
    焊接速度對熔深影響較大,提高速度會使熔深變淺,但速度過低又會導致材料過度熔化、工件焊穿。所以,對一定激光功率和一定厚度的某特定材料有一個合適的焊接速度范圍,并在其中相應速度值時可獲得最大熔深。
3、離焦量
    為了保持足夠功率密度,焦點位置至關重要。離開激光焦點的各平面上,功率密度分布相對均勻。離焦方式有兩種:正離焦與負離焦。焦平面位于工件上方為正離焦,反之為負離焦。離焦量的變化直接影響焊縫寬度與深度。 
4、保護氣體
    激光焊接過程常使用惰性氣體來保護熔池,但在大多數應用場合常使用氬、氮、氦等氣體作保護,使工件在焊接過程中免受氧化,同時可以吹散等離子體。
    缺點:焊接厚度有限;工件裝配要求高;激光焊接系統一次性投資成本較高。文章來源:工業機器人大咖,如有侵權,聯系刪除。
 


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