激光焊接技术在白车身中的应用
激光焊接技术在汽车车身制造中的应用
激光焊接技术在汽车车身制造中的应用作者：程计栋来源：《中国科技博览》2016年第08期[摘要]现在全世界的范围内汽车制造都属于一项重要的工业，在工业技术不断发展的今天，汽车制造技术也处于不断的完善和改进的阶段中。
在汽车车身制造的过程中，焊接作为主要工艺，其质量好坏一定程度上对汽车的整车强度有着重要的影响。
随着科学技术的不断发展，激光技术在汽车车身制造中成为了最主要的焊接技术。
本文主要对激光焊接技术在汽车车身制造中的应用进行了相应的探讨。
[关键词] 激光焊接、汽车制造、车身制造、应用中图分类号：TG456.7；U463.82 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）08-0257-01一、前言汽车的车身壳体是由几十种、甚至是上百种的薄板冲压件组合而成。
这些钣金件通过焊接、铆接等方式进行连接。
由于车身冲压件的材料多数是焊接性能优良的低碳钢，因此具有操作简单以及密封性能好的优势。
目前在汽车车身制造过程中，由于受到市场对汽车行业的需要和汽车制造行业整体发展的影响，所采用的最广泛的焊接技术就是激光焊接技术，激光焊接技术应用的越来越广泛，并取得了很好的应用效果。
二、激光焊接的原理与概述激光（Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation），从字面不难看出其意义是通过强光照射激光发生介质，进而使得介质内部原子的电子得到能量，电子运动在受激的情况下轨道发生偏移，从低能态进入高能态。
当原子在激发态的状态下时，受到外界辐射感应，使得这些原子又变迁到低能态，同时有一束光发出，这束光在传播方向，偏振，相位和频率等方面，与入射光完全相同，即为受激辐射光。
那么如何得到指向性高、高能量密度的激光，就显得尤为重要，也必须使得观光束能够在激光发生介质的两侧的反射镜内王府往复振荡，这就要求必须在一种封闭光线的谐振腔内进行，从而光强得到提高，同时光的方向性也得到了提高。
激光焊接技术在汽车制造与轻量化开发中的应用
激光焊接技术在汽车制造与轻量化开发中的应用摘要:随着汽车向低碳化、多元化、智能化的方向发展，汽车轻量化已是大势所趋。
激光焊接技术作为一种重要的加工技术，将大力推动汽车轻量化制造的进程。
采用激光焊接技术，可以显著改善车身的抗冲击性能与抗疲劳性能，提高汽车品质。
激光焊接具有焊接速度快、焊接深度大、焊接变形小、自动化程度高、可进行非接触远距离焊接的特点，在汽车零部件制造领域，尤其是在汽车动力总成模块、底盘模块、车身模块和电子系统等汽车零部件轻量化制造上获得广泛应用。
关键词：激光焊接技术；汽车制造；轻量化引言为不断满足人们安全、舒适、简便、智能、高性价比的要求以及社会环境与资源的低碳、环保要求，汽车制造轻量化、信息化、智能化的发展方向已是大势所趋。
当前国内激光技术快速发展，激光技术应用成熟，激光加工的成本不断降低。
激光焊接技术具有焊接速度快、深度大、变形小等优点，在汽车制造行业具有非常大的应用空间。
1激光焊接原理激光焊接的原理是利用高强度的激光束直接辐射到金属表面，使被焊处形成一个能量集中的热源区从而使被焊物熔化并形成牢固的焊点和焊缝。
激光焊接有脉冲激光焊接和连续激光焊接两种焊接方式。
脉冲激光焊接根据焊接原理又分为热传导焊接和激光深熔焊，主要用于单点焊接和薄壁材料的焊接。
连续激光焊接主要用于厚板材料的焊接与切割。
激光焊接也有一定局限性，例如，对零件精度与表面质量要求高，焊缝易出现疏松及气孔等质量缺陷。
2激光焊接技术在汽车制造中的应用2.1激光远程焊接技术激光技术辅助远程焊接系统实现激光远程焊接。
激光远程焊接系统主要由激光扫描振镜与机器人或其他机械运动机构构成。
当前在汽车座椅调角器、白车身、内饰等汽车零部件制造中逐步开始采用远程激光扫描焊接，以提高焊接质量和焊接效率。
激光遥控焊接技术具有许多优点，主要体现在：定位精度高、焊接速度快、焊接效率高；在焊接过程中，不会与相关夹具和光学镜片发生反应，造成污染；可根据实际结构强度要求进行焊接，以形成所需的焊缝形状；总生产效率高，能满足大量汽车零部件的焊接需要。
激光焊在奇瑞A21白车身上的应用
近年来出现 ｒ 适 合干材料加工的
大 功 牢Ｎｄ： Ｙ ＡＧ激 光 器 。 由 于
Ｎｄ： ＹＡＧ激 兆器 产 生 的 激 光 可
以有效地 利川光纤传输 ，在板材
结 构 件 焊 接 中 逐 步 得 到 推 广 应
用，女 ¨ 图１ 所示 。
２ ． 激 光焊接装置 系统组 成
激 光 焊 接 装 置 系 统 由 激 光 焊
Ｌ ａ ｓ ｅ ｒ 蜘 Ｉ 激 光 加 工 专 题
成华
【 摘 要】 目前 汽车产 业处于 高速发展状 态 ，机器人激光焊接在汽车 白车身上应用越来越广
泛，激光焊接 因具有高能量密度 、可聚焦 、深穿透 、高效率 、高精度 以及适应性强等优点 ．现在 受到汽车制造业高度重视并进行 引进生产 ，极大地提高了车身的焊接质量。 关键词 ：激光焊接 ；机器人 ；程序 ；参数
成均 匀 的 固熔 体 及结 晶组 织 。总
而 言 之 ，工 件 间 的 连接 是 通 过 钎
人速 度 来 渊节 的 ，选择 响 应的
控制位连接￣ ｆ ｌ ｆ ） Ｌ 器 人 主控 电脑 的 相 应Ｉ ／ Ｏ端 口 。 此 套 系 统 ｑ １ ，送
图１ 激光填丝焊示意 来自为 ＨＬ ３ ０ ０ ６ Ｄ，最 大 输 出 功 率 为 ３ ｋ Ｗ ，额 定 输 入 为 ９ ８ ｋ Ｗ 。 激 光 器 共 有 三组 工作 物 质 ，分 为 三 个 谐振 腔 ，分 别激 发 ，然 后 将 激 光
接 控 制 器 、机 器人 、冷 却 系统 、
送 丝 系统 、主 控 Ｐ ＬＣ系统 、 夹具
较 人热 量 输 入 会 导敛 板 件 拐 点 处 严 重变 形 ， 作 为车 身外 表而 件 ， 变 形 是 允许 存在 的 。 因此 在 【 ：
激光焊接技术在汽车制造中的应用与激光组焊单元设计
逐渐取 代传 统 的焊 接方 式 ， 始新 的焊 接 时代ｌ 开 ４ ｊ 。
激 光焊 接技 术 虽然 在 国内取 得 了长 足 的发展 ， 但在 汽车 制造 方面 的 应用 与 国外 尚存 在 较大 差距 ，
目前 主要还 是 引进 国外 成套 车身 组 焊 激 光 加 Ｔ设
备 和技 术 ， 的厂家 则 直接 进 口国外激 光 加工 的零 有 部件 。 对 国内汽车工业 的发 展 ， 靠 国内的技术力 针 依
因此 ， 在发 达 国家 汽 车工 业 界 ， 光 焊 接 技 术 正 在 激
板工 艺 主要 是 为汽 车行 业进 行 配套 服 务 的 ， 其 在 尤
车 身 生产 、 造 和设 计 方 面 ， 焊 板 的使 用 有 着 巨 制 拼
大 的优 势 。 国外 ， 焊板 多 由大型 钢铁 公 司生产 ， 在 拼 １８ ９ ５年德 国 Ｔｓｅ ｉ ｎ钢 铁公 司与 德 国 大众 汽 车公 司 ｓ 合作 ， Ａ ｄ 车身上 成 功采用 了全球 第 一块激 光 拼 在 ｎｉ 焊板 ， 后 ， 大利 Ｓ ｌ ｋ公 司 和名 为 “ 国钢铁 ” 此 意 ｏｌ ａ 英 的英 国丁业集 团也进 行 了激 光拼 焊研究 ， 国 、 美 日本 和瑞 士也 都建 立 了类 似独 立 的专 门公 司。 近年 来 ， 该项 技 术 在全 球新 型 钢制 车 身设计 和
图 ２ 激 光 拼 焊 原 理
从２ ０世纪 ８ ０年代 中期 开始 ， 光拼 焊板 作 为 激
新技术 在欧 洲 、 国 、 美 日本 得 到 了 广 泛 的关 注悯 拼 焊 。
材 ， 激光 焊接 是单 边 加 Ｔ 、 且 复杂 结构 适 应性 好 、 能 焊接多层 板 、 于实现远 程焊接 和 自动化等 优点嗍 ， 易
白车身激光焊接成型系统
的夹持力来消除待焊试件之间的缝 隙 " 因此 , 采用激光钎焊工艺时 ,
因此设计 了一套烧断焊丝的工艺 " 在每焊完一边焊缝之后 , 送丝机再 次定位一定长度的焊丝 , 机器人回 到某一点 , 执行断丝程序 , 给定高
入 , 并基于 充分 的理论 研究 与实践
调研 , 确定了激光钎焊工位方案: 采用 两台机器 人协 同工 作 , 一 台搬
运机器 人负 责搬 运焊 接 工装夹 具 , 搬 运机 器人安 装在车 身 下落位 的左 侧 , 待 命时不 影响车 身 的输送 , 焊 接 时 自动将工 装夹具 放置于 车身 ,
光纤传输祸合到焊接头 "推拉式送 丝机构包含一主动 ! 从动送丝机 ,
主动送丝机安装在机器人六轴 , 与
会变形拱起造成焊缝位置偏移和间
焊接夹具系统
1. 预 定位 系统
预先点定顶盖与车身的相对位
置 , 再进行顶盖激光钎焊 " 图 1是顶盖与侧围的搭接示意
图 " 我们定义顶盖与侧围存在一定 的夹角124 0 , 这就奠定了顶盖和 侧围的贴合基础 "
由于车顶盖激光焊接是一条曲 线焊缝 , 因此在 拼焊的时候必须
在 自动化焊接生产 中 , 为保证 焊接起始点的质量 , 必须使每次到 达起始点进行焊接之前的焊丝干伸 出长度和焊丝截面一致 " 而收弧时 焊丝熔断截面不稳定 , 并且熔断后
剩余干伸出长度时长时短不稳定 ,
的压力, 使得每个压头都能很好的
激光焊接技术在神龙汽车白车身中的应用
激光焊接技术在神龙汽车白车身中的应用国莉【期刊名称】《金属加工：热加工》【年(卷),期】2015(000)012【总页数】4页(P34-36,41)【作者】国莉【作者单位】神龙汽车有限公司【正文语种】中文1960年7月8日，美国科学家梅曼发明了世界上第一台红宝石激光器，从此人们便可获得性质和电磁波相似而频率稳定的光源。
随着激光科学技术蓬勃发展，其作用远远超出了其发明初期人们原有的预想。
汽车工业是激光加工重要的应用领域之一。
白车身焊接一直是以电阻点焊为主，MIG/MAG弧焊、胶结、螺柱焊等多种焊接方法并存。
激光焊接以其高生产效率、良好的焊接质量、利于车身轻量化以及易实现柔性化等卓越的优势，迅速在白车身焊接中占领了一席之地。
世界各大汽车制造厂商先后将激光焊接应用在白车身焊接中。
法国PSA集团2005年首次在PSA2005年在西班牙Vigo成功应用激光焊接。
神龙汽车2007年在首款高档车C5的行李箱首次使用了激光钎焊技术。
1. 激光钎焊激光钎焊是利用高能量密度的激光束作为热源, 照射在填充焊丝表面上，焊丝在光束能量作用下熔化形成高温液态金属，并浸润到被焊零件连接处，与工件间形成良好的冶金结合。
激光钎焊工艺在神龙汽车公司主要用于顶盖与侧围的连接，以及行李箱盖板上下部分的焊接。
母材连接方式均属于卷边对接，如图1所示。
图2～图4分别为实际的焊接形式、顶盖焊缝、行李箱盖板焊缝。
2. 激光熔焊激光熔焊是利用高能量密度的激光束作为热源，加热金属，使被焊金属被加热熔化形成焊缝。
激光熔焊工艺在神龙公司主要用在车门内板的焊接，以及地板前端的焊接上。
母材连接方式均为搭接，如图5所示。
图6～图8分别为激光熔焊的焊接形式、车门、地板前端的结构形式。
3. 神龙汽车公司焊装车间使用激光焊接情况神龙汽车公司焊装车间一共有18个激光焊工位，其中已投产的有10个，在建的有8个。
已投入使用的激光器有19台，其中，有1台6kW激光器。
到2016年，将另有19台激光器投产使用。
激光焊接技术在一汽-大众白车身焊接中的应用
激光焊接技术在一汽-大众白车身焊接中的应用
孔淑华;贾磊;袁宗杰;周学鑫
【期刊名称】《电焊机》
【年(卷),期】2010(040)005
【摘要】介绍了激光焊接技术在一汽-大众各种车型白车身焊接上的应用,不仅提高了车身防腐性能,而且使车身强度提高30%,极大地提高了生产效率,确保车身制造精度高,又保证了汽车车体的美观,同时减轻了车身质量.重点论述了激光焊接的基本原理和各种焊接方式的特点及焊接接头形式,激光熔焊及激光钎焊特点,激光焊系统基本组成结构和焊接参数规范的选择.分析了激光焊缺陷的种类及影响激光钎焊质量的因素,介绍一汽-大众激光焊质量检测的手段和方法及评价标准、激光焊的安全防护措施及其发展趋势.
【总页数】8页(P19-26)
【作者】孔淑华;贾磊;袁宗杰;周学鑫
【作者单位】一汽-大众汽车有限公司,规划部,吉林,长春,130011;一汽-大众汽车有限公司,规划部,吉林,长春,130011;一汽-大众汽车有限公司,规划部,吉林,长
春,130011;一汽-大众汽车有限公司,规划部,吉林,长春,130011
【正文语种】中文
【中图分类】TG456.7
【相关文献】
1.激光焊接技术在一汽大众迈腾车身制造中的应用 [J], 韩立军
2.举升机在白车身焊接检验中的应用 [J], 林雅杰
3.举升机在白车身焊接检验中的应用 [J], 林雅杰;
4.超声波检测在试制白车身焊接中的应用 [J], 魏健;赵洲洋;任建新;吕锋;王勇
5.RPS系统在汽车白车身焊接定位中的应用 [J], 金茜
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汽车白车身激光焊接质量影响因素研究
汽车白车身激光焊接质量影响因素研究摘要：近年来，我国的汽车行业发展迅速，在汽车行业中应用到了很多先进的技术。
其中激光焊接技术以其先进、快速、灵活的特性被广泛应用于汽车制造工业，它为汽车新产品的开发提供了技术保障和质量保证。
将激光焊接技术应用到汽车白车身有利于提高汽车行业的核心竞争力。
本文主要研究影响激光焊接汽车白车身的因素，希望能对我国焊接技术在汽车白车身方面的应用有一定的参考价值。
关键词：激光焊接；汽车白车身；影响因素引言随着我国经济的发展，汽车工业逐渐成为我国的支柱产业之一。
汽车工业的竞争主要表现在汽车质量的竞争。
在汽车的四大生产工艺中焊接技术直接影响车身的外观质量以及总装配的难易程度，因此汽车车身焊装工程对汽车整车制造的影响重大。
随着科技的不断发展，激光焊接已经成为汽车制造的关键技术。
1汽车白车身焊接技术概述1.1汽车白车身概述车身作为汽车的重要零部件之一，不仅会对车的整体性能产生较大的影响，同时也将影响到汽车个性化设计的效果。
一般来说，车身是由两部分组成的，一个是白车身，即已经焊接完成但还没有进行喷漆的车身。
白车身是由各种零部件焊接而成的。
车门、前板制件等均属于白车身。
另一个是相关的附件。
1.2汽车白车身的焊接工艺汽车在生产的过程中最为重要的工艺之一就是焊接，焊接的质量会影响到一以下几方面：第一，是汽车的整体造型；第二，是汽车的承载能力；第三，是汽车的使用年限。
采用先进的焊接工艺可以大大提高汽车焊接的质量。
在汽车焊接的过程中需要使用到焊接夹具。
但不是所有的焊接夹具都符合使用的要求，必须要选用具有多点定位夹紧功能的焊接夹具，这样才可以确保车身各个焊接处的贴合性。
因为，汽车车身使用的板件和杆件大都是比较薄的，其刚性不太好，如果焊接处理不好则会影响到车身的质量。
2激光焊接的技术原理2.1材料对激光吸收的影响由于技术中的自由电子的密度很大，光波电磁场的震动会影响自由电子从而产生次波。
在这种情况下，比较容易出现反射波、透射波，其强度也是比较大的。
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激光焊接技术在白车身中的应用
随着汽车制造技术的不断发展，越来越多的汽车制造企业开始采用激光焊接技术。
激
光焊接技术具有高效、精度高、质量好等优点。
在白车身中，激光焊接技术应用广泛，本
文将介绍激光焊接技术在白车身中的应用。
1. 激光点焊技术
激光点焊技术是将激光束直接作用于焊接点，以高温高能量瞬间熔化焊接材料，实现
焊接目的的一种技术。
激光点焊技术在白车身中的应用相当广泛，主要用于焊接构成复杂
形状的结构件。
例如，汽车车门中各部位的组装焊接、车顶、活动式车身结构的焊接等。
激光点焊技术可以达到极高的放热密度和焊接深度，且对焊接材料的热影响较小，不会破
坏焊接材料的微观组织。
与传统的点焊技术相比，激光点焊技术具有很多优点，比如焊接
质量好、效率高、能够焊接更厚的材料等。
激光线焊技术是将激光束聚焦成一条线，将其作用于工件上，实现对焊缝的成形和加强。
激光线焊技术在白车身中主要用于对长缝进行焊接，如车顶、车门等结构组件的焊接。
激光线焊技术具有焊接速度快、成本低、质量好等优点，且对环境影响小，是传统焊接技
术的一种重要替代技术。
激光钎焊技术是将激光束作用于工件接头的表面，以高温熔融钎料，将两个工件焊接
起来的一种技术。
激光钎焊技术在白车身中主要用于焊接不同材料间的接头，如钢与铝的
接头、钛合金与铝的接头等。
激光钎焊技术与传统钎焊技术相比，具有焊接强度高、工艺
精度高、热影响小、造型更加灵活等优点。