激光拼焊板技术简介激光拼焊特点及应用
汽车用激光拼焊板技术及其应用综述
汽车用激光拼焊板技术及其应用综述引言随着现代社会的发展和快节奏的生活，汽车在人们的生活中扮演者越来越重要的角色，人们对汽车行业的要求也越来越高，要求汽车的安全性和节能性，以及汽车的轻便性，这些要求直接促进了激光拼焊板技术在汽车行业的应用，目前这种技术已经在世界范围内广为应用。
在具体的汽车零件的生产过程中，主要是分离成形法和整体成形法。
分离成形法主要是是指单个的生产零件，然后再利用焊接技术将这些零散的部件焊接起来，形成汽车生产所需要的结构部件。
这种成形法的优点在于可以优化单个零件的性能，选择适宜的材料生产单个部件，将这些部件焊接起来也可以形成系统优势。
但是这样一来，将会加大生产中的加工和装配成本，并且由于单个零件的材料不同，再加上焊接时的节点重合，可能会增加汽车的重量。
而后者则简单的多，它是利用一台压机，将所需要的材料相同的零件在一块整体板材上生产的方法，这种方法从实际来看缺点是十分明显的，因为虽然材料可能相同，但是具体的零件的厚度要求等是不同的，这时候对于选择生产材料造成了影响，增大了成形难度。
以上两种是汽车零件生产中传统上应用的生产方法，其缺点都是增加了汽车自身的重量，降低了汽车的性能优化效果。
目前人们对汽车的要求越来越高，除了美观外，更要求汽车的轻便性、速度，而传统的部件生产方式无法满足这种要求。
因此，汽车生产领域结合传统方式的优缺点和现代机械技术，推出了一种新型的部件成形方式，即拼焊板冲压成形技术。
激光拼焊板技术是在激光焊接技术发展的基础上，结合汽车部件生产的需要而出现的一种新型的现代加工技术，主要的生产原则是利用高能量的激光，通过对不同类型和不同性能的材料的焊接，使得生产各个零件的材料集中在一张整体板块上，根据各个部件所需的材料进行冲压，满足零件对材料和厚度的不同要求。
激光拼焊板工艺在汽车行业的应用，有效地解决了传统部件成形方法中的缺点和问题，满足了不同部件的不同材料要求和不同工艺要求。
激光拼焊板技术简介
1.2kg of weight saving (33%)
(14%)
增加安全性
激光拼焊板可以合理提高： 激光拼焊板可以合理提高： 强度准确性 疲劳时效性 吸能效果 防腐能力
通过材料的合理选择减少加强零件数量， 减少零件的数量（通过材料的合理选择减少加强零件数量， 降低采购成本） 降低采购成本）
纵梁
Soudronic拼焊机质量监控系统
SOULAS® 核心技术优势
焊接穿梭装置 SOUVIS® 1 缝隙跟踪与 激光光束导 向摄像头 激光聚焦头 一体式焊接工 艺控制装置
精密夹紧与磁性定位装置 SOUKA® 缝隙 碾压对合装置 SOUVIS® 2 焊 缝上下几何外形 检测摄像头 SOUVIS® 3 局部 缺陷探测摄像头
二、激光拼焊板的特点
激光拼焊板很好的解决如下问题： 激光拼焊板很好的解决如下问题： 减重 增加安全性 减少零件的数量 减少汽车厂的生产流程 减少汽车厂的成本和设备投入 度身定作
减重（降低油耗、提高车速）
在相同强度的情况下，激光拼焊板可以很好的减轻重量。 在相同强度的情况下，激光拼焊板可以很好的减轻重量。
门内板成本降低
冲压工具和工序减少 取消门铰链的加强件的冲压模具 减少投资200万 减少投资 万 财务成本降低 铰链加强件的冲压工序取消， 铰链加强件的冲压工序取消，工时取消 成本降低 装配工序减少 门铰链加强板不需要装配到门内板上 成本降低
侧围内板成本降低
在欧洲采用传统的解决方 案 9块板 1MTB 冲压 装配（不包含设备、 装配（不包含设备、 工具） 工具） 小计 75元 75元/侧围 60元 60元/侧围 275元 275元/侧围 140元 140元/侧围
侧围
四、焊接质量保证
激光拼焊技术在汽车工业中的应用
激光拼焊技术在汽车工业中的应用摘要：激光拼焊接技术近年来取得了高速的开展，获得了国际上汽车工业的普遍认可。
激光拼焊接技术可以将不同形状、不同材质、不同涂层的钢板自动焊接成一块整体的板材，满足不同零部件对板材性能的要求，提高焊接的牢固程度，同时，可以有效减少焊接的本钱、减少汽车的生产工序，可见激光拼焊接技术在汽车工业上的应用具有广大的开展前景，本文对激光拼焊接技术在我国汽车工业的应用进行了探讨。
关键词：激光拼焊接技术；汽车工业；应用；探讨随着经济的开展和人们生活质量的提高，汽车逐渐成为了人们生活中不可或缺的必需品，汽车的遍及给人们的生产生活带来了极大的便利，但同时也带了大量的问题，包括能源的耗费、环境的污染以及一系列的平安隐患等。
汽车的平安性和稳定性关系到每一个人，在确保汽车平安性和稳定性的前提下，减少汽车的自身重量来到达减少能源耗费、缓解能源危机的目的将是未来汽车工业开展的方向和趋势，激光拼焊接技术可以很好的帮忙人们实现这一目标。
1激光拼焊接技术的含义激光拼焊接技术是汽车工业的所有焊机技术中最具开展潜力的焊接技术，同时也是较为新颖的焊接技术，最初是开展至今主要包括激光拼焊板和激光拼焊管，其中又以激光拼焊板的应用最为广泛，采用激光拼焊的方式不仅可以有效减少汽车的零部件数量、构件重量，还能显著提高汽车的结构质量以及汽车整体的稳定性，使材料得到充沛利用，实现汽车产业的高效、高质的开展，保持汽车产业的生命力以及活力。
2激光拼焊接技术的产品使汽车构件可以朝着更加轻量化的方向开展，从而缓解能源危机、实现节能减排的目标是激光拼焊接技术在汽车工业领域得到广泛使用的主要原因，激光拼焊接产品主要包括激光拼焊板和激光拼焊板。
2.1激光拼焊板激光拼焊板的生产工序包括待焊拼焊板的准备和激光焊接，具体是指将两块或两块以上的、相同厚度或者不同厚度的材料连接在一起而形成的一种新的产品。
激光拼焊板的优势在于它可以很好的实现设计的要求，将各种不一样的材质物尽其用，实现最优的组合配置，极大的减少了汽车工业的生产工序、构件重量，使汽车结构的性能显著提升。
激光焊的特点及应用
激光焊的特点及应用激光焊是一种将高能量激光束直接焊接在工件表面的技术。
与传统的焊接方法相比，激光焊具有许多独特的特点和广泛的应用领域。
首先，激光焊具有高能量密度特点。
激光束聚焦后，可以产生高能量密度的焊接热源，能够使金属材料迅速熔化和蒸发。
激光焊具有快速的熔化速度，可以在毫秒或微秒级别完成焊接，焊接过程中的热影响区域小，对工件的热影响少。
其次，激光焊具有高的操控性。
激光焊可以通过电脑控制激光束的大小、形状和焦点位置，可以通过实时控制来实现精确的焊接操作。
激光焊可以自动化、智能化地进行，大大提高了焊接的效率和质量。
激光焊还具有特殊的适应性。
激光焊不受工件形状和材料的限制，可以焊接金属材料、非金属材料、塑料以及复合材料等多种材料。
激光焊可以进行正面焊接、背面焊接、侧面焊接和微观焊接等。
另外，激光焊还具有高稳定性和可重复性。
激光焊具有高度稳定的光束质量和能量输出，焊缝质量稳定可靠。
激光焊还可以重复焊接同样的零件，保证了工件的一致性和稳定性。
激光焊广泛应用于诸多领域。
首先，在汽车工业中，激光焊被广泛用于车身焊接、车门焊接和引擎焊接，可以提高焊接强度和速度，减少车身噪音和排放。
其次，在电子行业中，激光焊用于PCB板焊接、封装焊接和线路连接等，可以提高电子元器件的精度和可靠性。
此外，在航空航天和船舶制造中，激光焊常用于焊接薄壁结构和复杂曲面结构，可以提高连接强度和结构稳定性。
此外，激光焊还应用于精密仪器制造、钟表制造以及净化器制造等领域。
总的来说，激光焊具有高能量密度、高操控性、特殊适应性、高稳定性和可重复性的特点，广泛应用于各种工业领域。
激光焊技术的不断发展和创新将为工业制造带来更高效、更精密和更可靠的焊接解决方案。
激光拼焊技术及其发展状况
激光拼焊技术及其发展状况激光拼焊板的定义：拼焊板是将几块不同材质、不同厚度、不同涂层的钢材用激光把边部对焊，焊接成一块整体板，以满足零部件对材料性能的不同要求。
经过冲压等工序后成为汽车的部件。
从20世纪80年代中期开始，拼焊板作为新技术在欧洲、美国、日本得到了广泛的关注。
拼焊板工艺主要是为汽车行业进行配套服务，尤其在车身零部件生产、制造和设计方面，拼焊板的使用有着巨大的优势。
目前，无论实验室还是汽车制造厂的实践经验，均证明了拼焊板可以成功地应用于汽车车身的制造。
1985年Audi车身上成功采用了全球第一块激光拼焊板。
90年代欧洲、北美、日本各大汽车生产厂开始在车身制造中大规模使用激光拼焊板技术，近年来该项技术在全球新型钢制车身设计和制造上获得了日益广泛的应用。
奔驰、宝马、通用等各大汽车生产厂相继在车身中采用了激光拼焊板技术。
冷轧钢板激光拼焊是一项高新技术，主要解决冷轧不能生产的超宽板以及不等厚板，目前主要应用在汽车门内板、底板、立柱等不等厚钢板的拼焊中。
其工艺过程为先将不同或相同厚度、强度、材质的冷轧钢板，切成合适的尺寸和形状，然后激光焊接成一个理想的整体，即拼焊板。
汽车制造商用这种拼焊板冲压成特定的零件装配汽车，以满足自己和消费者提高汽车产品质量、降低生产成本、减轻车重、减少油耗、保护环境等方面的多种需求。
激光拼焊板发展的四个阶段：一、开始阶段，大众公司1985年超大板的需求促进了激光拼焊板的发展，随着新车型的发展，激光拼焊板得到了广泛应用。
二、成长阶段，随着激光焊接设备的不断改进，激光拼焊板应用和数量在不断增加,尽管突然大量应用激光拼焊板对汽车制造商来说还难以接受，因需要而在技术上获得了激光拼焊的经验。
Golf4就应用了19 块激光拼焊板。
三、成型阶段，一些汽车制造商引进激光拼焊板使得其竞争对手开始评估激光拼焊板的优点和缺点，1998年开始，其他的汽车厂商开始使用或计划使用激光拼焊板。
四、提高复杂性，应用高端的激光焊接技术可以生产更复杂更大的零件.现代汽车特别是下一代汽车，将会大量使用激光拼焊的冷轧薄板，最高的比例可能会达到全部用板量的40%以上，其中有差强度拼焊、差厚度拼焊和差钢质的拼焊等。
冷轧钢板激光拼焊
冷轧钢板激光拼焊是一项高新技术，主要解决冷轧不能生产的超宽板以及不等厚板，目前主要应用在汽车门内板、底板、立柱等不等厚钢板的拼焊中。
其工艺过程为先将不同或相同厚度、强度、材质的冷轧钢板，切成合适的尺寸和形状，然后激光焊接成一个理想的整体，即拼焊板。
汽车制造商用这种拼焊板冲压成特定的零件装配汽车，以满足自己和消费者提高汽车产品质量、降低生产成本、减轻车重、减少油耗、保护环境等方面的多种需求。
如下图：1、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；2、由于产品的不同，零件在成形前即通过激光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；3、激光拼焊是把基板的边部对焊在一起，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；4、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；5、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；6、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；7、对产品的设计者而言增加了产品设计的灵活性。
一个零件，如果某个部分需要提高强度，则这部分的厚度也要增加，在设计时只需在某个部分提高强度和厚度而不需要在整个零件都增加强度和厚度.1 钢卷准备2 开卷机3 穿带装置4 切头剪5 清洗机（预留）6 矫直机7 活套8 喂料辊9 尾料送料辊10 压机11 堆垛机12 切头剪II（预留）落料线参数:原料钢卷:宽度: 350 ~ 2.000mm该落料线可处理冷轧、热轧原板，电镀锌（单面镀或双面镀）、热镀锌钢卷。
可实现上下开卷。
可处理材料的抗拉强度: 270 ~ 1200N/mm2可处理材料的屈服强度: 120 ~ 900 N/mm2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。
4.5激光拼焊板技术介绍
应商。 2002年10月25日，中国第一条激光拼焊板专业化生产线正式投入
运行，武汉蒂森克虏伯中人激光拼焊有限公司引进蒂森克虏伯公司生产的 8kwCo2 连续激光焊接生产线，并采用该公司的全套专有技术和质量控制
体系进行生产。
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所谓激光拼焊板技术， 是指采用激光焊接工艺， 把不同厚度、不同材质、
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4. 作业思考题
（1）简要说明什么是激光拼焊板技术，它的起源、发展和 应用的背景是什么？
（2）查阅相关资料，了解激光拼焊板技术在我国汽车行业
的应用现状。
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图2 激光拼焊板在轿车车身上的应用示意图
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图3 激光拼焊板在长安轿车CS75车身上的应用实例
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图4 激光拼焊板在吉利博瑞轿车GC9车身上的应用实例
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3. 小结
本次课介绍了激光拼焊板的概念和产品特点，以及该技 术在汽车制造行业的发展和应用，特别是对汽车减重降耗的 重大意义。
激光拼焊板技术介绍
课程名称：激光焊接工艺实践 承担单位：浙江工贸职业技术学院
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1. 教学目标
• 了解我国激光拼焊板技术的发展和在汽车行业的应用， 与传统汽车制造工艺相比，采用激光拼焊板对降低车辆自
重，简化生产流程的重要意义。
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2. 激光拼焊板技术介绍 2.1 激光拼焊板技术的概念
激光拼焊板技术是汽车车身设计制造中出现的一个崭新的概念。1985 年，德国蒂森克虏伯钢铁公司建立了第一套激光焊接板材定制系统，开始
用于生产奥迪汽车底板，采用激光拼焊板对于汽车的轻量化、减少模具种
类和数量等成效显著。现在几乎所有的著名汽车制造商都已在汽车生产中 大量使用激光拼焊板，并且已经出现了为汽车制造商提供激光拼焊板的供
浅谈激光拼焊板在汽车车身上的应用
２ 激 光 拼 焊 技 术来 源
激光 拼焊板 源 于２世 纪８ 年代 ， 现在 地对 准 工件 对 合线 。 一 张 拼焊 每
板 质量 检测 结果可 全程 跟踪并 精确识 别 。
当 时 主 要 是 为 了 解 决 钢 厂 轧 出 的 钢 板 板 宽 不 够 的 问
①不 增加焊 缝高 度 ， 低焊缝 区域 的体积 。 降
② 焊 缝 处 的 热 应 变 值 较 低 ， 影 响 区小 ， 过 激 光 热 通
束 的 聚 焦 给 工 件 边 缘 提 供 焊 接 所 需 的 高 能 量 ， 焦 点 聚 的 直 径 可 以 达 到 零 点 几 ｍｍ， 留 了 材 料 的 原 有 成 形 保
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 。 光焊 接 的特 点 是能 度 高 、 填 料 、 搭 激 无 无 接 、 深 大 、 接 速 度快 等 。 而激 光 拼焊 板技 术 具有 熔 焊 故 以下特点 ：
特 定 的 零 件 装 配 汽 车 ， 减 轻 汽 车 重 量 ， 少 材 料 消 对 减 耗 ， 少 加 工 工 序 ， 低 生 产 成 本 ， 高 生 产 效 率 ， 高 减 降 提 提
性能。
③焊缝 较狭 窄且 平整 ， 冲压成形 性 能影 响较小 ， 对 消 除 了成 形 过 程 中 的 不 利 影 响 。
目标 ， 在 这 方 面 做 得 最 为 成 功 的 就 是 激 光 拼 焊 板 技 而
术 。 用 激 光 拼 焊 板 能 有 效 降 低 汽 车 生 产 成 本 １％ ～ 使 ０
安全性 能都有 十分 重要 的作用 。 因 其 组 合 自由 ， 将 不 同 的 钢 板 进 行 拼 接 ， 此 技 可 故 术 一 推 出 ， 将 此 类 钢 板 称 为 拼 焊 板 。 车 工 业 在 降 低 便 汽
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激光拼焊板简介及特点及应用什么是激光拼焊板？
拼焊板是将几块没有同材质、没有同厚度、没有同涂层的钢材焊接成一块整体板，以满足零部件对材料性能的没有同要求。
激光焊接凭着多项显着的优点，非常适合用于消耗拼焊板。
激光拼焊板简介--技术的发展
传统上汽车车身零件有两种成形方法：分离成形战整体成形。
其中，分离成形方法是利用没有同的压机分别成形单个零件，然后将各个零件焊接起来组成目标部件。
这种方法虽然提下了材料选择的灵活性，但同时也增加了冲压战加工本钱、装配本钱以及形状配合问题，并且由于点焊时材料的重迭额外增加了车身的重量。
整体成形方法则是在一台压机上将一块整体板同时成形几个零件。
从车身结构设计的观点来看，每个车身零件具有没有同的厚度战抗腐蚀性能要求，假如是单一板成形，必须对所有零部件的材料采取相同的等级、镀层类型战材料厚度，导致对某些零件的选材裕度过大，从而增加了车身的重量，提下了本钱，并且还会增大成形易度。
这是整体成形方法与分离成形方法相比的一大缺点。
为了降低车身重量、提下车身的装配精度、增加车身的刚度、降低汽车车身制造过程中的冲压战装配本钱，减少车身零件的数目同时将其整体化是非常必要的。
因而，一种同时克服传统分离成形方法战整体成形方法的缺点的消耗形式――拼焊板冲压成形发展起来了。
激光拼焊板简介-技术特点
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必然的柔性，而门板的前、后部需要有必然的强度。
假如采取传统的冲压成形方法就需要另外设计增强板，而采取拼焊技术，可先将三块没有同厚度的钢板拼焊成一块整板，便可冲压成形。
激光拼焊板技术是基于成生的激光焊接技术发展起来的现代加工工艺技术。
激光焊接的下能密度、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下能量，聚焦点的直径可以达到零点几个毫米，保留杰出的材料成形性能；焊缝较狭窄且平整，消除成形过程的没有利影响，避免了破坏工具、模具的危险；焊接消耗效率下，能够真现下度自动化。
激光拼焊板消耗装备首要有：传送装置、激光焊接装备、机械手、在线无损检测装备等。
一般根据产量的没有同，可以采取没有同的装备组合。
激光焊接的首要工艺流程：卷料开平→落料→激光焊接→冲窝(假如需要)→堆垛包装激光拼焊板简介-技术上风
采取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，节省的用量视采取拼焊板的数量而定；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，采取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下。
零件数量的减少，以及随之而来的消耗装备战制造工艺简化，大大提下了消耗效率，降低整车制造及装配本钱；由于产品的没有同零件在成形前即通过激光连气儿焊接工艺焊接在一起，因而提下了产品的精度，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；由于没有再需要增强板，也没有搭接接缝，大大提下了装配件的抗腐蚀性能；通过消除搭接提下部件的耐腐蚀能力，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，在材料强度战抗冲击
性方面给零部件带来本质的奔腾，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，提下车身的被动安全性；真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。
激光拼焊板简介-应用近况
从20世纪80年代中期开始，拼焊板作为新技术在欧洲、美国、日本得到了广泛的存眷。
拼焊板工艺首要是为汽车行业进行配套服务，尤其在车身零部件消耗、制造战设计方面，拼焊板的使用有着巨大的上风。
目前，无论真验室还是汽车制造厂的真践经验，均证明了拼焊板可以乐成地应用于汽车车身的制造。
在欧美等发达国家，激光拼焊不仅在交通运输装备制造业中被使用，还在建筑业、桥梁、家电板材焊接生产、轧钢线钢板焊接（连续轧制中的钢板连接）等领域中被大量使用。
激光拼焊板已广泛应用于汽车制造业，采用激光拼焊板工艺不仅能够降低整车的制造成本、物流成本、整车重量、装配公差、油耗和废品率，而且可以减少外围加强件数量，简化装配步骤，同时使车辆的碰撞能力、冲压成型率和抗腐能力提高。
此外，由于避免使用密封胶，也使其更具有环保性。
激光拼焊特性，激光拼焊特点
激光拼焊板主要应用于汽车制造业。
在激光焊接中，材料是对接而不是搭接，这将带来如下焊缝特性：
（1）降低焊缝区域的体积，例如，焊缝宽度不超过0.5～1mm；
（2）不增加焊缝高度；
（3）对冲压成形性能影响较小；
（4）在焊缝上附加镀锌后，可保持其阴极保护功能；
（5）焊接过程中，热影响区小。
完成焊接后，焊缝区域的静态、动态强度是非常重要的指标，因此，还需对焊缝区域抽样，进行破坏性抗拉强度测试（杯突测试），以检验焊缝区的拉伸成形性能。
一般来说，焊缝的拉伸强度比母材的强度要高。
激光拼焊板工艺与传统点焊搭接工艺的产品相比有诸多优势：不仅降低了整车的制造成本、物流成本、整车重量、装配公差、油耗和废品率，而且减少了外围加强件数量，简化了装配步骤及工艺，同时使车辆的碰撞能力增强，冲压成型率及抗腐能力提高。
此外，由于避免使用密封胶，也为环保带来利益。
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