激光拼焊线在汽车上的应用

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1、激光拼焊线在汽车上的应用　　摘要：激光拼焊板的应用，节约了原材料，减少了整车质量和冲压工序以及车身零部件数量，降低了汽车的生产成本； 　　提高了汽车的碰撞性能．使整车具有更好的安全性。本文介绍了激光拼焊板在汽车生产上国内外的应用情况，生产激光 　　拼焊板的典型成套设备-SOUTRAC型全自动激光拼焊线的设备组成及工艺流程，焊接工作原理及质量监控系统。 关键词：激光拼焊；汽车；监测；控制 中图分类号：TG456．7文献标识码：B 　　世界上第一个激光器的成功演示在4O多年前。在今天。 　　激光技术蓬勃发展．其作

2、用远远超出了其发明初期人们原有的 　　预想．激光技术的应用目前遍及科技、经济、军事和社会的许 　　多领域。汽车工业是激光加工的重要应用领域，约占激光加工 　　的15％。激光焊接、激光切割、激光标记、激光打孔都有着广 　　泛的应用。本文着重介绍激光拼焊板在汽车车身上的应用。 　　激光用于车身面板的焊接可将不同厚度和具有不同表面涂 　　镀层的金属板拼焊在一起．然后再把这种毛坯冲压成车身零 　　件．这样制成的车身结构能达到最合理的金属组合。改善车身 　　部件的使用性能，降低汽车质量，提高汽车结构可靠性和安全 　　性

3、，并优化工艺。激光焊接的速度约为2—18m／min，而且变形 　　很小，省略了二次加工。采用激光焊接．没有搭接宽度和加强 　　部件，还可以压缩车身结构件本身的体积。仅此一项普通轿车 　　车身的质量就可减少5O左右。1985年德国蒂森钢铁公司与 　　德国大众汽车公司合作．在Audi100车身上成功采用了全球第 　　一块激光拼焊板。据有关资料统计．目前在欧美发达工业国家 　　中，已有5O％一7O％的汽车零部件是用激光加工完成的。世界 　　汽车制造商对拼焊板的需求大大促进了拼焊板的生产。目前． 　　法国阿赛洛在激光

4、拼焊领域经过十几年的研究和发展，现激光 　　拼焊生产线已达到35条，其产品在欧洲市场占有率超过5O％， 　　成为当今世界规模最大的钢铁巨头。而且欧洲许多冶金公司也 　　都在生产这种拼焊板。其中，意大利Sollak公司也在不断扩大， 　　其子公司Solblank公司已经投入了14条生产线，而且还准备在 　　英国及美国建立4条激光拼焊线，每条的产能将达到2万t／a。 　　在我国，众多汽车厂家引进了激光拼焊板的冲压技术．采 　　用进口激光拼焊板毛坯，在国内冲压成形。随着国产化的进 　　程，陆续引进了激光拼焊线，自己

5、生产激光拼焊板。目前．奥 收稿日期：XX一O5—24 　　迪、帕萨特、雅阁、别克、马自达等中高档汽车都采用了激光 　　拼焊板。XX年12Y]。由宝钢、一汽以及日本住友商事会社共 　　同投资的一汽宝友公司正式投产。从瑞士引进世界一流的激光 　　拼焊板线、开卷剪切线和开卷落料线。该生产线生产的激光拼 　　焊板完全可以替代进口产品．投产初期年产量可达100万件以 　　上，产品首先用在一汽mazida6等系列车型上。不久前，中国 　　重汽卡车公司在H0W0重卡研发生产中采用蒂森克虏伯公司提 　　供的激光拼焊板。经过大

6、量试验、改进。成功地解决了大尺寸 　　驾驶室开发用料难题。首创国内重卡车身板材激光拼焊技术。 　　长春一汽宝友钢材加工配送中心，武汉蒂森克虏伯激光拼焊有 　　限公司，上海宝钢阿赛洛激光拼焊有限公司，广州花都宝井激 　　光拼焊板有限公司等都在为周边地区的汽车生产厂家提供激光 　　拼焊板。国内的专业激光拼焊板生产已初具规模。 1激光拼焊工艺在车身制造中的应用 　　汽车车身各结构的形状、受力不一样，对强度、刚度、拉 　　延和塑性变形的要求各有不同，一般要根据构件的形式、要求 　　和使用材料来选择冲压工艺。传统工艺是

7、先冲压后焊接，新的 　　工艺方式则将这种顺序颠倒过来，称为“拼焊”——将不同厚 　　度和不同性能的钢板冲裁后拼焊起来，然后冲压成形。采用拼 　　焊钢板可以按照汽车的不同部位对应采用不同的板材．更好地 发挥其作用。 　　激光拼焊技术应用于车身侧围的制造，不再需要任何加强 　　杆、加强筋及附属的生产工艺，部件质量和数量都会减少；而 　　高延展性材料的应用也会使抗撞击能力得到改进。例如前后车 　　门内板、左右侧围加强板、左右前纵梁内外板、前挡板等．用 　　激光焊接技术，既减轻了板材质量又提高了车体的刚度。可在 　　

8、减轻车身质量的前提下．装备更多的设备，进而提高汽车的性 　　能。ULSAB(tit界轻质钢制车身协会)的最新研究结果表明： 　　3O·工艺与新技术·焊接技术第36卷第5期2o07年lO月 　　最新型的钢制车身结构中，50％采用了拼焊板。 2设备组成及工艺流程 　　以一汽宝友激光拼焊线为例，设备组成(模型图、布置及 作用)如图1所示。 堆 图1拼焊线模型图 　　从图中可以看出．该拼焊线主要包括：上料小