激光拼焊是在車身設計制造中,根據車身不同的設計和性能要求,選擇不同規(guī)格的鋼板,通過激光裁剪和拼裝技術完成車身某一部位的制造,例如邁騰前擋風玻璃框架、車門內板、車身前底板等處均采用激光拼接技術。激光拼焊具有減少零件和模具數量、減少點焊數目、優(yōu)化材料用量、降低零件重量、降低成本和提高尺寸精度等優(yōu)點。
(2)速騰車身激光熔焊焊接方法的特點 就點焊本身而言,焊點的強度可以很高,但沒有焊點的部分還是斷續(xù)分離的,在車身整體強度方面要比焊接成一體的激光焊接接頭強度要低。點焊的不連續(xù)性和其自身的特點:如焊點容易變形,尤其是在焊接三層板連接、鍍鋅板連接和高強鋼的連接時,焊接變形較大,導致焊點處的平整度降低及產生縫隙,而且點焊會造成焊接點周圍的母材熱影響區(qū)強度下降,車輛遭嚴重撞擊時的斷裂部位往往是在該處。目前,我國只有大眾車系普遍采用了激光焊接這種先進的焊接制造工藝。
邁騰車身的四門兩蓋、后流水槽、后圍板及前后風窗口等諸多部位均采用了激光熔焊技術。由于焊接速度較快,所以焊接接頭的熱影響區(qū)較其他的焊接方法小,幾乎沒有焊接變形。這樣可極大地提高了車身的結構和匹配尺寸、門蓋與側圍的平度與密封效果、風擋玻璃與風窗口的匹配與密封,以及實現多層板的優(yōu)質連接。另外,由于邁騰車身全部采用鍍鋅鋼板,如果采用傳統(tǒng)的點焊技術,由于三層板和鍍鋅的緣故,必須采用較大的焊接電流和焊接壓力,其結果必然導致焊點質量下降和焊點變形嚴重,從而導致裝配質量下降。
在邁騰側圍總成的制造過程中,由于優(yōu)質高強鋼在側圍B-柱、側圍前內板總成、側圍后內板總成、門檻加強板和側圍頂部加強板的普遍應用,給側圍逐級總成的焊接帶來了極大的困難。高強鋼的屈服強度約為普通鋼板的3~4倍,采用傳統(tǒng)的點焊已經不能實現優(yōu)質連接,惟一可行的是采用中頻點焊連接技術和激光熔焊連接技術。邁騰側圍連接幾乎全部選擇使用激光熔焊技術和少量的中頻焊接技術。激光焊接技術不僅具有較高的熱輸入,而且焊接速度較快,無焊接變形,可以獲得其他焊接方法無法達到的優(yōu)質焊縫。由于提高了車身尺寸匹配精度和接頭強度,使邁騰車身的強度達到了較高的水平。
(3)速騰車身激光復合焊接的特點 圖6描繪了激光-MIG復合焊的基本原理。除了電弧向焊接區(qū)輸入能量外,激光也向焊縫金屬輸入熱量。激光復合焊技術并不是兩種焊接方法依次作用,而是兩種焊接方法同時作用于焊接區(qū)。激光和電弧在不同程度和形式上影響復合焊接的性能。在激光-MIG復合焊接時,揮發(fā)不僅發(fā)生在工件的表面,同時也發(fā)生在填充焊絲上,使得更多的金屬揮發(fā),從而使激光的能量傳輸更加容易。
激光復合焊接技術是激光與其他熱源的相互作用,從而使焊接速度提高,焊接周期縮短,而且達到同樣焊接目的所需的激光功率大大降低,這些都能使焊接成本大大降低。因此,激光復合焊接技術無論從工藝角度,還是從經濟角度來看都具有廣闊的發(fā)展和應用前景。
激光復合焊接技術具有顯著的優(yōu)點。對于激光復合焊接,優(yōu)點主要體現在:無燒穿時焊縫背面下垂的現象,適用范圍更廣;對于激光+MIG焊接,優(yōu)點主要體現在:較高的焊接速度、熔焊深度大、產生的焊接熱少、焊縫的強度高、焊縫寬度小及焊縫凸出小,從而使整個系統(tǒng)的生產過程穩(wěn)定性好、設備可用性好、焊縫準備工作量和焊接后焊縫處理工作量小,以及焊接生產工時短、費用低、生產效率高。
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