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激光拼焊板技术在汽车零部件制造领域的特点和优势

时间: 2011-07-13 00:18 来源: 作者: 点击:

技术特点

    拼焊板是将几块不同材质、不同厚度、不同涂层的钢材焊接成一块整体板,以满足零部件不同部位对材料不同性能的要求。

    以车门内板为例:为了保证功能的需要,车门内板的主体必须有一定的柔性,而门板的前、后部需要有一定的强度。如果采用传统的冲压成形方法就需要另外设计加强板,而采用拼焊技术,可先将三块不同厚度的钢板拼焊成一块整板(如图1),即可冲压成形。

    激光拼焊板技术是基于成熟的激光焊接技术发展起来的现代加工工艺技术。激光焊接的高能密度、无填料、无搭接、深熔、速度快等特点,使得激光拼焊板技术具有以下特点:


  • 焊缝处的热应变值较低,热影响区小,通过激光束的聚焦给焊接边缘提供需要的高能量,聚焦点的直径可以达到零点几个毫米,保留良好的材料成形性能;

  • 焊缝较狭窄且平整,消除成形过程的不利影响,避免了破坏工具、模具的危险;

  • 焊接生产效率高,能够实现高度自动化。
    激光拼焊板生产设备主要有:传送装置、激光焊接设备、机械手、在线无损检测设备等。一般根据产量的不同,可以采用不同的设备组合。

    激光焊接的主要工艺流程:卷料开平 →落料 →激光焊接 →冲窝(如果需要) →堆垛包装


技术优势

    采用激光拼焊板可以给汽车制造业带来巨大的经济效益,如车身装配中的大量点焊,把两个焊头夹在工件边缘上进行焊接,凸缘宽度需要16mm,而激光拼焊板无需搭接,点焊改为激光拼焊技术可以节省钢材,节省的用量视采用拼焊板的数量而定;用传统点焊焊接两片0.8mm的钢板冲压件,平均是20点/min,焊距是25mm,速度则为0.5m/min,这会耗费相当的时间,采用激光拼焊板替代点焊工艺后所需要的时间可以得到大量节省、焊接质量得到质的提高。如此例子不胜枚举。其优势如下:


  • 零件数量的减少,以及随之而来的生产设备和制造工艺简化,大大提高了生产效率,降低整车制造及装配成本;

  • 由于产品的不同零件在成形前即通过激光连续焊接工艺焊接在一起,因而提高了产品的精度,大大降低了零部件的制造及装配公差;

  • 通过部件的优化减轻了重量,从而降低油耗,处于环保时代,这一点非常重要;



  • 由于不再需要加强板,也没有搭接接缝,大大提高了装配件的抗腐蚀性能;


  • 通过消除搭接提高部件的耐腐蚀能力,大大减少了密封措施的使用;

  • 通过对材料厚度以及质量的严格筛选,在材料强度和抗冲击性方面给零部件带来本质的飞跃,同时改良了结构,在撞击过程中,可以控制更多的能量得到吸收,从而改良车身部件的抗击冲撞能力,提高车身的被动安全性;

  • 实现对材料性能的最充分的利用,达到最合理的材料性能组合;

  • 材料厚度的可变性以及其可靠的质量,保证了在对某些重要位置的强化改进可以顺利进行;

  • 对产品的设计者而言增加了产品设计的灵活性。

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