淺談激光焊接技術應用于汽車工業(yè)

眾所周知，激光焊接技術在汽車行業(yè)的應用十分廣泛,比如利用激光進行汽車車身、傳動齒輪等各種零部件的切割、焊接等;利用激光進行表面處理,比如表面硬化、表面合金化等工藝過程;還可以利用激光技術對精密零部件的長度、密度、尺寸的精確檢測。

激光焊接系統(tǒng)無縫焊接使得車身的結構精密度也得到大大提升。汽車在行駛的時候由于地面的顛簸擠壓，每一個零部件和架構都在承受不同程度沖擊，這就需要汽車整體的結構精密強度要很高。

激光焊接采用高能量密度的激光為熱源照射在材料連接處，使得分離的材料吸收激光能量后迅速發(fā)生熔化乃至汽化并共同形成熔池，在隨后的冷卻過程一起凝固從而連接在一起。激光焊接主要有加熱范圍集中且精確可控、焊接變形小、焊接速度快等特點。

激光焊接和電弧焊對比

我們拿激光焊接和常見的電弧焊比較一下。激光光斑直徑可以精確控制，通常照射在材料表面的光斑直徑在0.2-0.6mm的范圍內(nèi)，且越靠近光斑中心的位置能量越高(能量從中心到邊緣呈指數(shù)衰減，即高斯分布)，激光焊的焊縫寬度可以控制在2mm以下。而電弧焊的電弧寬度無法精確控制且遠遠大于激光光斑直徑，電弧焊的焊縫寬度也遠遠大于激光焊，通常在6mm以上。由于激光焊接的能量很集中，從而熔化的材料少，需要的總熱量小，因此焊接變形小，焊接速度快。

激光焊接和電阻點焊對比

從上面激光焊接的介紹我們可以看出，激光焊接貌似是一種高大上的焊接方法，那么用激光焊接來進行車身的焊接，和目前普遍使用的電阻點焊相比，誰的強度更高呢?

圖2 典型的激光焊接接頭

圖3 典型的電阻點焊接接頭

激光焊接的接頭是一條細長的連續(xù)的直線，如圖2所示，而電阻點焊的接頭則是一排略微下凹的離散的圓點，如圖3所示。如果說激光焊的接頭像拉鏈一樣把衣服的兩襟連在一起，那電阻點焊的接頭就像是扣衣服的扣子。那么激光焊和電阻點焊到底誰的強度更高呢?激光焊的焊縫金屬是經(jīng)過快速凝固獲得的，其晶粒(金屬的基本組成單元，可以理解為金屬的細胞)更加細小，有利于提高焊縫金屬的強度，因此激光焊焊縫金屬的強度要比電阻點焊焊縫金屬的強度高一點。同時不要忘了，電阻點焊的接頭是一串離散的點，剛才拿焊上的部分去和激光焊比都已經(jīng)比不過了，而那些沒焊上的地方還要“拖后腿”，那平均下來電阻點焊就更加比不過激光焊了。因此，對于相同長度的焊接接頭而言，激光焊的強度要高于電阻點焊。

奧萊光電同軸測溫視覺單聚焦激光焊接頭圖片

奧萊光電同軸測溫視覺單聚焦激光焊接頭利用系統(tǒng)同軸CCD攝像頭與監(jiān)視裝置，對被焊接工件進行定位。激光控制單元接收定位完成信號，激光對焊接區(qū)域進行設定時間內(nèi)的局部照射。激光焊接系統(tǒng)是以激光二極管為熱源，通過激光實行局部非接觸 加熱，它具有非接觸性，無需更換烙鐵頭，激光光束直徑小等優(yōu)點。特別是有部分不適用波峰，回流的部品，只能通過后裝工序，利用局部加熱方法來完成整個產(chǎn)品的組裝。

綜上所述，奧萊小編覺得，如今激光焊接應用于汽車車身生產(chǎn)已經(jīng)成為一種趨勢，采用激光焊接不僅可以降低車身重量、提高車身的裝配精度，同時還能大大加強車身的強度，在用戶享受舒 適的同時，為其提供更高的安全保障。