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汽车制造

激光焊接技术在一汽大众迈腾车身制造中的应用(三)

星之球激光 来源:华工激光2012-04-14 我要评论(0 )   

激光拼焊是在车身设计制造中,根据车身不同的设计和性能要求,选择不同规格的钢板,通过激光裁剪和拼装技术完成车身某一部位的制造,例如迈腾前挡风玻璃框架、车门内板...

       激光拼焊是在车身设计制造中,根据车身不同的设计和性能要求,选择不同规格的钢板,通过激光裁剪和拼装技术完成车身某一部位的制造,例如迈腾前挡风玻璃框架、车门内板、车身前底板等处均采用激光拼接技术。激光拼焊具有减少零件和模具数量、减少点焊数目、优化材料用量、降低零件重量、降低成本和提高尺寸精度等优点。  

    (2)速腾车身激光熔焊焊接方法的特点 就点焊本身而言,焊点的强度可以很高,但没有焊点的部分还是断续分离的,在车身整体强度方面要比焊接成一体的激光焊接接头强度要低。点焊的不连续性和其自身的特点:如焊点容易变形,尤其是在焊接三层板连接、镀锌板连接和高强钢的连接时,焊接变形较大,导致焊点处的平整度降低及产生缝隙,而且点焊会造成焊接点周围的母材热影响区强度下降,车辆遭严重撞击时的断裂部位往往是在该处。目前,我国只有大众车系普遍采用了激光焊接这种先进的焊接制造工艺。 

       迈腾车身的四门两盖、后流水槽、后围板及前后风窗口等诸多部位均采用了激光熔焊技术。由于焊接速度较快,所以焊接接头的热影响区较其他的焊接方法小,几乎没有焊接变形。这样可极大地提高了车身的结构和匹配尺寸、门盖与侧围的平度与密封效果、风挡玻璃与风窗口的匹配与密封,以及实现多层板的优质连接。另外,由于迈腾车身全部采用镀锌钢板,如果采用传统的点焊技术,由于三层板和镀锌的缘故,必须采用较大的焊接电流和焊接压力,其结果必然导致焊点质量下降和焊点变形严重,从而导致装配质量下降。 

       在迈腾侧围总成的制造过程中,由于优质高强钢在侧围B-柱、侧围前内板总成、侧围后内板总成、门槛加强板和侧围顶部加强板的普遍应用,给侧围逐级总成的焊接带来了极大的困难。高强钢的屈服强度约为普通钢板的3~4倍,采用传统的点焊已经不能实现优质连接,惟一可行的是采用中频点焊连接技术和激光熔焊连接技术。迈腾侧围连接几乎全部选择使用激光熔焊技术和少量的中频焊接技术。激光焊接技术不仅具有较高的热输入,而且焊接速度较快,无焊接变形,可以获得其他焊接方法无法达到的优质焊缝。由于提高了车身尺寸匹配精度和接头强度,使迈腾车身的强度达到了较高的水平。 

    (3)速腾车身激光复合焊接的特点 图6描绘了激光-MIG复合焊的基本原理。除了电弧向焊接区输入能量外,激光也向焊缝金属输入热量。激光复合焊技术并不是两种焊接方法依次作用,而是两种焊接方法同时作用于焊接区。激光和电弧在不同程度和形式上影响复合焊接的性能。在激光-MIG复合焊接时,挥发不仅发生在工件的表面,同时也发生在填充焊丝上,使得更多的金属挥发,从而使激光的能量传输更加容易。 

       激光复合焊接技术是激光与其他热源的相互作用,从而使焊接速度提高,焊接周期缩短,而且达到同样焊接目的所需的激光功率大大降低,这些都能使焊接成本大大降低。因此,激光复合焊接技术无论从工艺角度,还是从经济角度来看都具有广阔的发展和应用前景。 

       激光复合焊接技术具有显著的优点。对于激光复合焊接,优点主要体现在:无烧穿时焊缝背面下垂的现象,适用范围更广;对于激光+MIG焊接,优点主要体现在:较高的焊接速度、熔焊深度大、产生的焊接热少、焊缝的强度高、焊缝宽度小及焊缝凸出小,从而使整个系统的生产过程稳定性好、设备可用性好、焊缝准备工作量和焊接后焊缝处理工作量小,以及焊接生产工时短、费用低、生产效率高。

 

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