汽车车身激光焊接技术的应用研究

汽车车身激光焊接技术的应用研究

乐庸辉

柳州宏德激光科技有限公司  545000

摘要：在经济建设发展的过程中，汽车车身制造中运用到的技术工艺种类已经越来越多。鉴于此情况，本文将重点围绕汽车车身激光焊接技术的应用进行分析，并从焊接原理、技术特点等角度进行深入研究，以此为我国汽车行业的发展奠定基础。

关键词：汽车车身；激光焊接；技术研究

引言：激光技术的使用具有密度高、性能好的特点，因此若能够良好的应用在车身制造中，便可以进一步提升车身质量。目前激光焊接技术已经发展到光斑、钢铝等技术阶段，为汽车行业的发展奠定了良好的基础。由此可见，围绕汽车车身激光焊接技术的应用进行研究，对于汽车行业来讲尤为重要。

一、激光焊接技术应用原理

激光焊接技术是指利用强光照的形式使能量进入到介质内部，进而使材料可以转变能量形态。激光技术具备方向性的特点，因此在使用的过程中不会对周围产生不利影响，此外，由于激光是一种单色光，且具有较高的性能，可以在光照影响下进一步提升能量密度。

二、车身制造中的技术运用

激光拼焊是车身焊接中最为常见的一种技术类型，也是汽车制造过程中最为常见的一种类型。现阶段，拼焊形式已经在传统技术应用的基础之上进行了创新。相比于传统形式中先部件压型、后进行焊接的形式，可以进一步提升焊接质量。且拼焊形式的技术应用与传统技术有一定的区别，需要先进行焊接再进行定型。这样做的优点是可以进一步减少拼焊材料的使用，有效达到控制成本的效果。此外，拼焊技术的使用可以应用在车身不同区域的焊接中，且精准度较强。现已经成为一汽等品牌车身制造中最为常见的一种技术[1]。

激光焊接中的热源能量较高，可以将热量进行高质量的集中，进而对较薄的车身进行焊接处理。激光熔焊技术的使用则能够根据光束密度的控制对焊接技术进行使用，例如在白车上便有很多层的薄板，厚度甚至可以达到5mm左右，因此对焊缝要求较高，而激光焊接技术的使用则会使金属快速气化，使其形成高强度焊缝，确保焊接质量。填充焊技术则需要工作人员先处理好工件，并熔化焊丝，在激光使用的基础上减少焊缝大小和深度，确保车身的美观性。现阶段，该技术主要被应用在汽车顶盖区域的焊接。目前，激光焊接在发展的过程中已经得到进一步优化，而此技术在汽车车身中的使用也变得越来越常见，可以降低车身质量，进一步提升车身制造的精准度和强度，以此在确保车身美观性的基础上，提升汽车焊接的安全和质量。与此同时，激光焊接技术已发展为针对不同车身制造区域的多种技术，可以满足汽车车身焊接质量的需要。

三、激光焊接技术的发展类型与应用研究

（一）激光熔焊

激光熔焊是指利用激光的形式进行焊接，并将光束作为热源。这种技术形式是早期焊接的重要形式之一，具备高效、高质量的特点，因此被广泛应用在相同材料的接头焊接中。此外激光熔焊技术在应用的过程中不会对焊件本身产生严重的影响，这也可以满足汽车车身制造对精准度的要求。但是该技术应用的过程中很容易出现气孔，因此要进一步加大对焊接技术的关注，使焊接区域的深度可以在0.2mm的范围内。装配间隙是激光熔焊技术应用的关键，能减少焊接中的气孔数量。对于焊接技术应用来讲，气孔的出现主要是因为污渍产生所导致，因此在焊接的过程中必须要留出一定的缝隙，使能量可以散出降低气孔产生的可能。财务，在进行激光焊接技术的运用时，需要控制好细节，使其应用在车身构件焊接中。

（二）激光钎焊

对于汽车车身的制造来讲，这种焊接形式的产生主要是为了满足车身结构的需要。因此通常会在车身顶盖或者后盖外板区域进行激光钎焊技术的使用。其主要原因是以上区域对焊接强度的要求较低，只需要满足密封状况便可，而激光钎焊技术的使用能够在保证焊接质量的同时，提升美观度，确保车身美感。现阶段，激光钎焊技术的使用难点主要在于光斑与焊接区域之间的精准度控制方面，需要高质量的将能量聚焦在焊丝上才可以达到要求。此外，钎焊焊丝应满足刚性需要，因此熔点温度应该控制在合理的区域范围内，但是这样处理通常也会加大前期成本。因此在后续的使用中，技术人员通常会使用CuSi3材料作为焊丝的原材料，以此提升激光吸收质量。目前，在进行车身后盖的焊接时，技术人员通常会运用到此技术，这种技术的运用可以进一步提升焊接速度和效率，以此解决其他焊接技术在运用过程中存在气孔情况的可能，有效确保焊接质量。

（三）填丝型激光熔焊

这种技术方式与激光钎焊形式具有一定的相似性，且能够弥补传统焊接形式存在焊缝的不足。其主要应用形式是在焊接的过程中加入与材料性质相似的焊丝材料，进而运用激光的形式，减少焊缝的产生。现阶段大众品牌中的TL09X系列车便运用到了此技术，并将铝合金焊丝作为技术应用材料。在使用过程中由于焊丝材质与母材材质相似，因此可以进一步提升车身焊接的强度和质量。

（四）激光+MIG复合焊接技术应用

    MIG焊接是以电弧焊为直接电源，并运用焊丝的使用将母材进行连接。此种形式的激光密度可以达到10

3W/cm2，且具备高效、高生产率的特点。而激光焊接的过程中，由于具备良好的宽深比例，因此不仅可以保证车身焊接的美观性，还能够在高速焊接的基础上减小激光焊机的使用功率，降低资源的消耗。目前，德国大众品牌便在车身制造的过程中运用到了此种技术。例如在车门焊接中，便是使用激光+MIC复合焊接技术，提升了焊接质量。与此同时，奥迪车身的生产也运用到了此技术，尤其是在大截面铝合金车身制造中。在此类制造过程中，激光光束直径的缩减可以提升精准度，且热效率会进一步降低，可以为后续的汽车装配奠定良好的基础[2]。

四、激光应用发展趋势

在激光焊接技术不断发展的过程中，已经进行了多次的优化与完善。而为了能够使技术的应用更加符合未来发展与应用需要。技术人员可以在激光焊接技术应用的过程中添加三光斑技术的使用，这种技术的运用不仅可以提升焊接质量，减少污染物数量降低气孔的产生可能，还能分配光源能量，使污染物可以在焊接之前便被去除。此外，光斑中的前置光斑可以提升激光吸收质量，达到预热效果。而对于激光钎焊技术的应用来讲，则需要加大对涂层的处理，进而以此提升钎料的张力。

对于车身制造来讲，焊接主要被应用在层面制造与安装中，但是在使用中也存在失误的可能，进而产生缝隙，因此在未来需要不断扩大技术优势，并将重点放在提升成型质量上，这样才能够降低焊接压力，为汽车制造行业奠定良好的基础，确保汽车企业的经济效益。

结论：综上所述，本文对激光焊接技术原理、应用发展形势进行了详细的分析，认为要想进一步提升激光焊接技术的应用质量，工作人员便应该加大对车身焊接方面的重视，以此增强对焊接细节的把控，为汽车行业的长远发展创造良好的条件。

参考文献：

[1]孔镱森,段明双.轻量化车身性能目标的研究和应用[J].时代汽车,2019(05):139-140.

[2]国莉.激光焊接技术在神龙汽车白车身中的应用[J].金属加工(热加工),2019(12):34-36+41.