网络营销案例分析_激光自熔叠焊、远程焊接、钎焊、复合焊等工艺优劣势对比及案例分析

安全、舒适、节能和环保一直是世界汽车工业发展的主题。激光焊接技术在汽车工业领域尤其受到重视和广泛应用，其中汽车覆盖件是激光焊接的五大类型之一。激光焊接已经成为车身板制造的标准流程！

激光焊接可应用于汽车，以减轻车身重量，提高车身装配精度，增加车身刚度，降低车身制造过程中的冲压和装配成本

BMW 5(parameters | pictures)系列汽车的第一次焊接，总长12米。

德国大众途安轿车激光焊接总长度达到70m。后来，奥迪、人马座、高尔夫和帕萨特的车顶采用了激光焊接技术，而通用汽车、丰田、福特、宝马和奔驰都相继采用了激光焊接技术。

应用于汽车面板的四种典型激光焊接工艺如下所述汽车覆盖件的

激光焊接工艺之一

激光自熔堆焊

当功率密度在一定范围(106-107 w/cm2)内的激光束照射在材料表面时，材料吸收光能并将其转化为热能，材料被加热并熔化以蒸发，从而产生大量金属蒸汽，在蒸汽从表面逸出时产生的反作用力下，金属蒸汽将熔化的金属液体向四周推出。形成凹坑，在激光的连续照射下，凹坑穿透得更深；当激光照射停止时，凹坑周围的熔融液体回流，冷却固化后两个工件焊接在一起

对激光自熔堆焊工艺有许多影响因素除了材料本身的影响外，主要有以下几个方面:

影响因素

①激光功率为

的激光焊接存在一个激光能量密度阈值，低于该阈值时，工件上只发生表面熔化，熔深很浅，即焊接是以稳定的热传导方式进行的；一旦达到或超过该值，将只产生等离子体，这标志着稳定的深熔焊，熔深将大大增加。如果激光功率低于该阈值，并且激光功率密度较小，则熔深不足甚至焊接过程不稳定。

②焊接速度

焊接速度对熔深有很大影响。增加速度会使穿透深度变浅，但是速度太低会导致材料过度熔化和工件穿透因此，对于具有一定激光功率和一定厚度的特定材料，存在合适的焊接速度范围，并且在相应的速度值下可以获得最大的熔深。

③散焦量

为了保持足够的功率密度，聚焦位置至关重要离开激光焦点的每个平面上的功率密度分布相对均匀。散焦有两种方式:正散焦和负散焦工件上方的焦平面为正散焦，否则为负散焦。离焦量的变化直接影响焊缝的宽度和深度。

④保护气体惰性气体通常用于保护

激光焊接过程中的熔池，但在大多数应用中经常使用氩气、氮气、氦气和其他气体来保护工件在焊接过程中不被氧化，同时等离子体可能被吹走

的缺点

的焊接厚度是有限的。工件装配要求高；激光焊接系统的一次性投资成本相对较高。

例

汽车四门、顶盖、侧壁等零件

白车身激光焊接工艺2

激光遥控焊接

遥控焊接是通过振镜扫描头实现的(如下图所示)，且激光束定位方法不同。激光束入射到扫描检流计的X轴和Y轴反射镜上，计算机控制电机精确调整反射镜的角度，实现激光束的任意偏转，使一定功率密度的激光聚焦在被加工工件表面的不同位置，实现焊接功能。

Advantage

与传统的激光自熔焊相比，具有定位精度高、时间短、焊接速度快、效率高、焦距长、不干扰焊接夹具、光学透镜污染小等优点。可以定制任何形状的焊缝，以优化结构强度等。与电阻点焊相比，激光遥控焊接技术充分发挥了单面非接触激光焊接带来的技术和经济优势，并结合高速扫描振镜的优势，大大缩短了焊接时间，提高了整体生产效率，可有效用于焊接越来越多的汽车覆盖件和零件。缺点

要求来料和装配精度高，主要是焊缝两侧的配合精度。当工件厚度过大时，焊缝的高宽比增大，焊缝处的剪切强度较低，主要适用于厚度小于2mm的板材的连接，如汽车覆盖件等。

例

如汽车四门内板分总成、a、b、d柱内板总成车门、天窗总成等。

白车身激光焊接工艺三

激光钎焊

激光发射的激光束聚焦在焊丝表面加热，使焊丝加热熔化(母材不熔化)，润湿母材，填充接头间隙，与母材结合形成焊缝，实现良好连接。(下图)

影响因素

①点直径

点直径对焊料的扩散有很大影响光斑直径过小，激光集中在钎料上，母材加热不足，钎料在母材上铺展时冷却过快，钎料不易铺展；光斑直径太大。如果激光功率不够，焊丝不能及时熔化。如果激光功率足够大，母体金属会被严重烧伤。对于轧辊对接接头，当焊点直径与焊缝宽度(填充面宽度)基本相同时，钎料会扩散得更充分。

②激光功率

焊丝的熔化速度取决于激光能量的大小，即激光功率当激光功率不足时，焊丝熔化速度慢，扩散不充分，生产效率低。当激光功率太高时，焊丝熔化得很快。如果送丝速度跟不上，焊缝的扩展就会中断。激光功率的最大值受设备限制，调整激光功率时应考虑激光功率与焊接速度和送丝速度的匹配。

③焊接速度

焊接速度决定了作业时间的长短和生产效率的高低，因此应根据设备所能提供的激光功率大小来选择合适的焊接速度，以提高生产效率。通常，焊接速度越快，生产效率越高。然而，对于弧段焊缝或半径较小的过渡段焊缝，焊接速度过快产生的离心力会阻碍熔融焊料的扩散，使焊接过程不稳定。

④送丝速度

选择焊接速度后，应根据焊缝填充量匹配合适的送丝速度如果送丝速度过快，焊料会在焊缝表面堆积，影响外观质量。如果送丝速度太慢，焊缝表面会下垂，如果填充量太小，焊缝强度会受到影响。

激光钎焊代替点焊的优点是形状均匀美观，密封性好，焊接强度高

的缺点

钎焊接头的机械性能主要由钎料保证。接头强度较低，耐热性差，焊接前的清洁要求严格。

激光钎焊质量缺陷原因

①钎焊丝校准:焊丝未通过焦点中心，距焦点的焊丝长度过长或过短

②焊丝温度:焊丝预热温度不正确

③间隙尺寸:零件间的间隙尺寸不一致

④焊接速度和送丝速度不匹配

⑤发光控制:激光器和送丝机的开关点可能与加工过程不一致。

难度

编程和教学工作量大，夹具结构复杂，重复定位精度要求高，加工轨迹起点和终点难以控制

行李箱

行李箱尾盖、顶盖和侧壁流水槽、c柱等。

四

激光-电弧复合焊接

激光复合焊接是指焊接时将激光束和电弧等离子体热源有机结合起来，将母材的焊接区域加热在一起，形成一个共同的熔池，从而有效连接待焊接工件的不同部位的一种新型焊接热源。

激光-电弧复合焊接兼有激光焊接和电弧焊接的优点，因为它兼有激光热源和电弧热源的功能。与纯电弧焊相比，激光-电弧复合焊变形小，焊后熔化深度大，能明显提高焊接效率。与纯激光焊接相比，可提高焊接装配间隙的适应性，焊缝成形饱满。因此，在控制焊缝成形和焊缝间隙允许误差方面具有明显的优势，具有良好的综合经济性。

此外，由于电弧的热作用范围和热影响区较大，焊接过程中的温度梯度减小，从而降低了冷却速度。与激光自熔焊接相比，熔池的凝固过程变得缓慢，这减少或消除了气孔和裂纹的可能性，还改善了焊缝和热影响区的组织和性能。

①提高了能量利用率，增强了焊接过程的稳定性

激光焊接过程中产生的光致等离子体会严重影响焊接过程的稳定性，降低能量利用率。添加电弧后，电弧干预可以稀释光诱导等离子体，增加激光的穿透能力，提高焊接稳定性。

②采用激光电弧复合焊接时，焊缝熔深增加

，与单独采用激光束焊接相比，熔深可增加约20%提高了

③的焊接速度，改善了焊缝成形

。在一定的工艺条件下，复合焊接的速度可达到三倍左右的MAG弧焊和1.5倍左右的激光自熔焊。同时，它可以改善熔融金属的润湿性，避免咬边等缺陷。

④降低了工件的装配要求，间隙适应性好。

弧的存在拓宽了接头间隙的允许范围，即使间隙宽度超过点直径也能实现连接，还避免了简单激光焊接时可能存在的一些焊接缺陷。采用

⑤后，激光器的功率要求可以大大降低，成本较低的弧焊热源可以在较低的激光功率下复合，获得较大的熔深，设备成本也大大降低

例以上

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