本文摘要：摘要：激光焊作為一種成熟的連接技術(shù)，如今被廣泛應(yīng)用于汽車制造。從產(chǎn)品工程需求、感知質(zhì)量需求、整車成本需求、以及制造工藝需求等方面，不斷驅(qū)動激光焊技術(shù)的發(fā)展。文中對2種典型的激光焊方式進行了原理描述，通過頂蓋與側(cè)圍連接的案例，從接頭形式、零件
摘要：激光焊作為一種成熟的連接技術(shù)，如今被廣泛應(yīng)用于汽車制造。從產(chǎn)品工程需求、感知質(zhì)量需求、整車成本需求、以及制造工藝需求等方面，不斷驅(qū)動激光焊技術(shù)的發(fā)展。文中對2種典型的激光焊方式進行了原理描述，通過頂蓋與側(cè)圍連接的案例，從接頭形式、零件精度及結(jié)構(gòu)設(shè)計方面，對這2種激光焊形式進行了對比論述及總結(jié)。
關(guān)鍵詞：汽車頂蓋;激光熔焊;激光釬焊;接頭形式
0激光焊工作原理簡介
汽車制造中應(yīng)用到的連接技術(shù)種類較多，除了通常的電阻點焊、氣體保護焊、鋼鋁混合應(yīng)用到的冷連接技術(shù)外，激光焊技術(shù)較為為典型的主要有2種，分別是激光熔焊和激光釬焊。
(1)激光熔焊是屬于熔化焊的一種，通常激光束采用固體激光器，在固體激光器中，圓柱或碟片狀摻雜晶體在發(fā)光二極管的激光下被激活，形成一定波長的激光束，激光熔焊不需要填充物質(zhì)，激光直接在工件表面上進行焊接作業(yè)，主要用于非接觸遠(yuǎn)距離焊接，以及難以接近的部位[1]。例如車門內(nèi)板分總成、B柱內(nèi)板總成，以及頂蓋與側(cè)圍流水槽的焊接。
(2)激光釬焊通常是行業(yè)常說的“釬焊”，它是一種需要進行填充焊絲的焊接方式，通過激光發(fā)生器的作用，將產(chǎn)生的激光光束聚焦在焊絲表面上，并對其加熱，使焊絲受熱熔化(母材未熔化)同時潤濕母材，填充接頭間隙，與母材結(jié)合后形成焊縫，實現(xiàn)良好的連接。激光釬焊主要應(yīng)用于汽車頂蓋流水槽、行李箱外板等鈑金零件的焊接，但是，激光釬焊對零件表面質(zhì)量要求非常高。
1激光焊接頭形式
激光焊是一種高度自動化、高精度、高柔性化的焊接工藝，其作業(yè)過程中許多參數(shù)公差的帶寬較小，要求非�？量�，要得到完美的焊接質(zhì)量，除了采用先進的焊接設(shè)備，匹配合理的焊接工藝參數(shù)以外，還需要依據(jù)車身的不同結(jié)構(gòu)選擇不同的焊接接頭形式。
(1)激光熔焊通常接頭形式;
(2)激光釬焊的接頭要求通常比熔焊的接頭要求苛刻，只能采用2種焊接接頭形式;通過激光焊對接頭形式的結(jié)構(gòu)要求，結(jié)合車身結(jié)構(gòu)設(shè)計需求，通常頂蓋與側(cè)圍連接激光熔焊接頭形式選用搭接接頭形式;頂蓋與側(cè)圍連接，激光釬焊接頭形式選用邊緣對接接頭形式。
2車身頂蓋激光焊的選擇
車身頂蓋采用激光焊，通常是為了取消頂蓋裝飾條，降低產(chǎn)品成本，另外頂蓋流水槽激光焊接，從感官上評價能夠獲得良好的外觀品質(zhì)感，同時造型設(shè)計的發(fā)揮空間較大，這是頂蓋激光焊的優(yōu)勢，但是往往激光焊需要一次性固定設(shè)備投資，設(shè)備成本較高，另外后期設(shè)備維護成本較高等，這也是限制其在汽車行業(yè)推廣使用的主要原因。通過對汽車制造行業(yè)激光焊技術(shù)在車身頂蓋上的應(yīng)用調(diào)研，激光熔焊與釬焊具應(yīng)用情況如下：
(1)頂蓋激光熔焊
某車型頂蓋流水槽沒有裝飾條，采用激光熔焊形式，焊縫上通過膠進行遮蔽處理，除了防銹作用外，還能起到美觀的作用，因此激光熔焊焊縫必須進行涂膠遮蔽處理。熔焊對零件的尺寸及匹配精度通常要求側(cè)圍外板，頂蓋外板貼合面輪廓度±0.7mm，頂蓋外板切邊精度±0.5mm，接頭是線接觸，間隙0mm，另外通過夾具直接壓緊保證貼合，獲得良好精度。
(2)頂蓋激光釬焊
某車型頂蓋沒有裝飾條，采用激光釬焊填充頂蓋與側(cè)圍的連接縫隙，焊縫通過在焊裝專用打磨房通過自動打磨后，外觀光順，整車油漆后外頂蓋與側(cè)圍外板之間的縫隙非常小，相比激光熔焊外觀上非常美觀，因此激光釬焊是目前被大多數(shù)主流汽車廠所應(yīng)用，例如通用、大眾，神龍等。釬焊對零件的尺寸及匹配精度要求比熔焊精度要高，通常要求頂蓋與側(cè)圍配合件間隙0.3mm以下，而且單件側(cè)圍外板，頂蓋外板貼合面輪廓度為0.2/200，對工裝夾具要求也非常高，通常頂蓋激光焊的頂蓋夾具機構(gòu)很復(fù)雜。
3頂蓋激光焊對車身總拼形式的要求
目前主機廠車身的總拼形式主要為2種：單總拼和雙總拼;也就是側(cè)圍總成分2次裝配。頂蓋激光焊從總成形式上的選擇主要還是考慮尺寸精度的保障能力。從車身結(jié)構(gòu)機行業(yè)應(yīng)用而言，激光熔焊可以直接采用傳統(tǒng)的單總拼形式，但是激光釬焊可優(yōu)先采用雙總拼形式，因為側(cè)圍總拼分成了兩次裝配，最后總拼側(cè)圍外板有利于側(cè)圍與頂蓋對接接頭匹配精度保證，從而可獲得良好的焊接質(zhì)量，當(dāng)然少數(shù)主機廠采用的是單總拼形式，但是往往匹配尺寸精度不容易保證，造車焊縫返修率會比較高。
4結(jié)論
頂蓋流水槽連接方式的選擇，除了要從車身的設(shè)計結(jié)構(gòu)、零件的尺寸精度等方面考慮外，還要結(jié)合車型的目標(biāo)定位及制造成本等因素綜合考慮去選擇性應(yīng)用，但是從目前汽車行業(yè)趨勢而言，車身頂蓋激光釬焊是主流趨勢。
參考文獻：
[1]孫莉莉.淺析激光釬焊技術(shù)在白車身焊接中的應(yīng)用[J].機械制造，2015，53(7)：82-84.
[2]李成整，施連青，歐楊陽.影響白車身頂蓋激光釬焊焊接成型質(zhì)量的關(guān)鍵因素[J].時代汽車，2017(9)：78-80.
[3]韓立軍.白車身激光熔焊接頭設(shè)計型式與質(zhì)量評價標(biāo)準(zhǔn)[J].點焊機，2010，40(5)：45-49.
機械工程師論文投稿刊物：《機械制造》(月刊)創(chuàng)刊于1950年，由上海市機械工程學(xué)會主辦。本雜志對我國幾代機電專業(yè)人士產(chǎn)生的并正在產(chǎn)生著積極的影響，在機電行業(yè)具有相當(dāng)?shù)闹�。企業(yè)、設(shè)計研究院所、大專院校中從事機械設(shè)計、研究、開發(fā)、制造設(shè)備應(yīng)用等工程技術(shù)人員以及企業(yè)規(guī)劃、管理、營銷等的專業(yè)人士。
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