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汽車工業是一個需要大量加工和測試的生產型產業，也是激光技術應用最廣泛的行業之一，安全性、舒適性、節能和環保一直是世界汽車工業發展的主題，激光技術作為現代汽車生產中的主要加工方法之一，其發展也主要是圍繞著這一主題并結合本專業的自身特點進行的。由于激光焊接工(gong)藝(yi)(yi)優(you)越性(xing)、效(xiao)率(lv)高(gao)、柔性(xing)好等優(you)勢，隨著(zhu)汽車(che)(che)輕量化概念(nian)、安全(quan)性(xing)能觀念(nian)日(ri)益增強(qiang),激光(guang)焊接與切割(ge)工(gong)藝(yi)(yi)在汽車(che)(che)工(gong)業領域(yu)將得到更(geng)多(duo)重視和廣泛應用。

激光焊接工藝及應用

激光(guang)自熔(rong)焊(han)(han)，即焊(han)(han)接的(de)(de)兩部(bu)分或(huo)(huo)多個部(bu)分自身熔(rong)化并最終冷卻凝(ning)聚成一體(ti)，該焊(han)(han)接方(fang)式(shi)不(bu)需(xu)要添加輔助的(de)(de)焊(han)(han)劑或(huo)(huo)填(tian)料，完全利用工件自身材料熔(rong)接在(zai)一起。

當激光光斑照射到工(gong)件(jian)表面(mian)(mian)上的(de)(de)功率密度達到106w/cm2以上時(shi)，工(gong)件(jian)在激光的(de)(de)照射下被迅(xun)速加熱，其表面(mian)(mian)溫(wen)度在極短(duan)的(de)(de)時(shi)間內升高到沸(fei)點，使(shi)金(jin)(jin)屬熔化(hua)和汽化(hua)，在液態(tai)金(jin)(jin)屬中(zhong)形成一個充滿金(jin)(jin)屬蒸氣的(de)(de)細長孔(kong)(kong)(kong)洞(dong)，當金(jin)(jin)屬蒸氣的(de)(de)反沖壓力(li)與液態(tai)金(jin)(jin)屬的(de)(de)表面(mian)(mian)張力(li)和重力(li)平衡后，小(xiao)孔(kong)(kong)(kong)不再繼續加深(shen)，形成一個深(shen)度穩(wen)定的(de)(de)小(xiao)孔(kong)(kong)(kong)，小(xiao)孔(kong)(kong)(kong)周圍就是(shi)焊接熔池，小(xiao)孔(kong)(kong)(kong)隨著激光而移動，小(xiao)孔(kong)(kong)(kong)閉(bi)合后便(bian)形成焊縫，實(shi)現激光深(shen)熔焊接。

在車(che)身制造中，采用激光(guang)焊技術，可以(yi)提(ti)高產品設(she)計的(de)(de)靈(ling)活性，降低制造成本，提(ti)高車(che)身的(de)(de)剛(gang)度(du)，提(ti)高產品的(de)(de)競爭(zheng)力。激光(guang)焊接(jie)焊接(jie)速度(du)較快，所(suo)以(yi)焊接(jie)接(jie)頭的(de)(de)熱影響(xiang)區較其他的(de)(de)焊接(jie)方法小，幾乎沒有焊接(jie)變(bian)形。這樣可極(ji)大地(di)提(ti)高了車(che)身的(de)(de)結構和匹(pi)配(pei)尺寸、門蓋(gai)與(yu)側圍(wei)的(de)(de)平度(du)與(yu)密封效果、風擋玻璃與(yu)風窗口的(de)(de)匹(pi)配(pei)與(yu)密封，以(yi)及實現多層板的(de)(de)優質連接(jie)，達到(dao)較高的(de)(de)車(che)身強度(du)。

另(ling)外，由于現代汽車(che)車(che)身(shen)多采(cai)(cai)用(yong)(yong)鍍(du)鋅鋼(gang)板或優(you)質高強(qiang)鋼(gang)，如果(guo)采(cai)(cai)用(yong)(yong)傳統的點焊(han)技(ji)術，由于三層板和(he)鍍(du)鋅的緣故，必(bi)須采(cai)(cai)用(yong)(yong)較大的焊(han)接電流(liu)和(he)焊(han)接壓力，其(qi)結果(guo)必(bi)然導致焊(han)點質量下(xia)(xia)降和(he)焊(han)點變形嚴重，從而(er)導致裝(zhuang)配(pei)質量下(xia)(xia)降。惟一可行的是采(cai)(cai)用(yong)(yong)中(zhong)頻點焊(han)連(lian)接技(ji)術和(he)激(ji)光熔焊(han)連(lian)接技(ji)術。就點焊(han)本(ben)身(shen)而(er)言，焊(han)點的強(qiang)度可以很(hen)高，但沒有焊(han)點的部分還是斷(duan)續分離的，在(zai)車(che)身(shen)整(zheng)體(ti)強(qiang)度方面要比焊(han)接成一體(ti)的激(ji)光焊(han)接接頭強(qiang)度要低。

點(dian)(dian)焊(han)的(de)不連續性和其自身的(de)特點(dian)(dian)：如焊(han)點(dian)(dian)容易變形，尤其是在焊(han)接三層板連接、鍍鋅板連接和高強鋼的(de)連接時，焊(han)接變形較大，導致焊(han)點(dian)(dian)處的(de)平整度降低及產生縫隙，而且(qie)點(dian)(dian)焊(han)會造成焊(han)接點(dian)(dian)周圍的(de)母材熱影響區強度下降，車輛遭嚴重撞擊時的(de)斷裂部(bu)位往(wang)往(wang)是在該處。