“江湖中”關(guān)于激光焊接的五大傳說(shuō)

在神秘的汽車(chē)制造江湖，一直流傳著關(guān)于激光焊接的五個(gè)傳說(shuō)，歡迎收看今天的《走進(jìn)科學(xué)——“江湖中”關(guān)于激光焊接的五大傳說(shuō)》，帶你一探傳說(shuō)的究竟！

傳說(shuō)一：激光焊接比電阻點(diǎn)焊強(qiáng)
 

汽車(chē)上電阻點(diǎn)焊作為使用率最高的焊接方式，一直因其易產(chǎn)生飛濺、美觀性差等受到詬病，而激光焊接可就不這樣了，既沒(méi)有飛濺，還能分分鐘給你條漂亮的焊縫。

是不是就這么愉快的下結(jié)論了?二者的較量，在生產(chǎn)中可不止這些：

 

拋開(kāi)以上問(wèn)題，焊接強(qiáng)度或許更能引起我們的興趣。相比電阻點(diǎn)焊少得可憐的焊點(diǎn)，激光焊接那條長(zhǎng)長(zhǎng)的焊縫讓人感覺(jué)踏實(shí)不少。事實(shí)上激光焊接的抗拉強(qiáng)度會(huì)受焊縫長(zhǎng)度、熔寬等因素影響，而點(diǎn)焊的抗拉強(qiáng)度也與焊點(diǎn)數(shù)量和間距等因素相關(guān)。雖然激光焊接確實(shí)在提高強(qiáng)度上限上有優(yōu)勢(shì)，但考慮實(shí)際生產(chǎn)情況，這二者在強(qiáng)度上并沒(méi)有明顯的可比性。但不可否認(rèn)的是，激光焊接由于提高了板材之間的貼合度，且焊縫一致性更好，在提升剛性上還是有優(yōu)勢(shì)，尤其在改善NVH上。

傳說(shuō)二：激光焊接僅僅只用激光

聊起激光，有些人立馬想起星球大戰(zhàn)里炫酷的“舞刀弄?jiǎng)?rdquo;。

然而真相是，那只不過(guò)是光劍而已，激光根本不會(huì)在空中只保持一米多的長(zhǎng)度。

真正的激光能量很高，僅250毫瓦左右的激光器就能滿(mǎn)足DVD的工作需求了。而放在車(chē)身焊接上，一般是幾個(gè)千瓦的數(shù)量級(jí)。

那激光焊接是不是開(kāi)啟足夠能量后，在兩塊板材之間來(lái)回一掃就完事啦?如果真的這么認(rèn)為，那大家的理解還是存在誤區(qū)的。不妨看看運(yùn)用在汽車(chē)上的三種激光焊接技術(shù)。

01 激光釬焊

看到“釬”字，大家就明白了，這種激光焊接技術(shù)需要使用焊絲。它以激光作熱源，利用熔點(diǎn)比母材低的釬料，加熱熔化后，填充接頭間隙并與母材相互擴(kuò)散，實(shí)現(xiàn)連接。

這種技術(shù)主要運(yùn)用在車(chē)頂、地板、門(mén)蓋上。

02 激光熔化焊

顧名思義，利用激光為熱源，熔化兩板件角接處，使其形成液體金屬，待其冷卻后，形成可靠連接。

主要運(yùn)用在車(chē)頂、門(mén)蓋上。激光熔化焊控制難度相對(duì)較低，但整體強(qiáng)度會(huì)稍弱些。

03 激光遠(yuǎn)程焊

激光焊接未來(lái)最大的看點(diǎn)，就屬遠(yuǎn)程激光焊了。

它在機(jī)器人第六軸上安裝振鏡掃描頭，通過(guò)鏡片擺動(dòng)反射，實(shí)現(xiàn)激光軌跡運(yùn)動(dòng)，無(wú)需機(jī)器手臂跟隨運(yùn)動(dòng)。激光遠(yuǎn)程焊接系統(tǒng)柔性化高，效率更高，一套系統(tǒng)可取代6~9套普通機(jī)器人點(diǎn)焊。

這種處理工藝現(xiàn)主要運(yùn)用在門(mén)蓋、側(cè)圍門(mén)框上。

傳說(shuō)三：激光焊接能夠降本增效

乍聽(tīng)之下，激光焊渾身都是優(yōu)點(diǎn)。這不，還給打了個(gè)降本增效的名號(hào)。理性思考，雖然激光焊焊接速度快，一個(gè)焊點(diǎn)平均消耗5s時(shí)間，激光焊則可以完成近1m長(zhǎng)的焊縫。注意這里說(shuō)的是速度而不是效率，由于穩(wěn)定性較差，生產(chǎn)中往往容易造成凸起、凹陷、漏焊、焊穿、跳絲及焊縫不均勻等質(zhì)量問(wèn)題。

就完成某區(qū)域的焊接來(lái)說(shuō)，電阻點(diǎn)焊還可以增加焊機(jī)的方式縮短工作時(shí)間，但激光焊接由于高昂的運(yùn)營(yíng)成本和復(fù)雜的工作系統(tǒng)很難在同一工位增加設(shè)備，所以激光焊接實(shí)際效率并沒(méi)有后者高。

以常見(jiàn)的鍍鋅鋼板為例，在激光焊接時(shí)容易產(chǎn)生氣孔和裂紋問(wèn)題，常見(jiàn)于頂蓋(天窗)激光焊接上，當(dāng)年高爾夫頻繁漏水，想想并不是什么稀奇事。頂蓋激光焊這個(gè)脆弱的工藝，遇到問(wèn)題嚴(yán)重的，把整個(gè)車(chē)頂掀開(kāi)重新焊，也不是不可能。

傳說(shuō)四：激光焊和鋁合金是好搭檔

被吹上天的鋁合金除了質(zhì)量輕，并不是一個(gè)好伺候的主。與鍍鋅鋼板一樣，在焊接過(guò)程中也會(huì)產(chǎn)生許多氣孔和裂紋，影響焊接質(zhì)量。

鋁元素電離能低、焊接穩(wěn)定性差，還會(huì)造成焊接不連續(xù)等現(xiàn)象，加之高熱量的焊接方式，整個(gè)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生三氧化二鋁和氮化鋁，對(duì)環(huán)境造成污染。種種看來(lái)，鋁合金焊接并未成為主流。

不過(guò)也有辦法解決，可以在焊接前打磨鋁合金板表面，增加其對(duì)激光能的吸收;焊接時(shí)配合惰性氣體，防止出現(xiàn)氣孔。

雖然這里說(shuō)了不少激光釬焊的壞話(huà)，但不可否認(rèn)，相比傳統(tǒng)焊接技術(shù)在鋁合金焊接上的頹勢(shì)，激光釬焊仍然好得多，但也沒(méi)有達(dá)到完美的地步。

以CT6的鋁合金電阻點(diǎn)焊工藝為例，采用了環(huán)形電極帽擊破鋁合金表面氧化皮的方式，雖然也能達(dá)到效果，但成本也相應(yīng)提高了。

傳說(shuō)五：激光焊接會(huì)成為新寵

當(dāng)今高調(diào)的激光焊接技術(shù)其實(shí)早在1964年就有了，那時(shí)主要應(yīng)用在小而薄零件的焊接上，相當(dāng)“低調(diào)”。

從20世紀(jì)80年代開(kāi)始，在穩(wěn)定性得到改善后，激光焊接技術(shù)才開(kāi)始投身于汽車(chē)車(chē)身制造。至此，此項(xiàng)技術(shù)一直處在蓄力階段，并沒(méi)有搞個(gè)大新聞。但隨著鋁合金、鈦合金、碳纖維等新興材料在汽車(chē)上的運(yùn)用，激光焊接被逐漸推向臺(tái)前，從此“飛入尋常百姓家”了。

不銹鋼和碳纖維之間怎么焊接在一起？不用擔(dān)心，看似水火不容的兩種材料，激光焊接可以解決。

連續(xù)的激光焊接不需要像傳統(tǒng)點(diǎn)焊工藝那樣需要使用板材邊緣堆疊焊接，降低了材料的消耗，有助于輕量化。不同于電阻點(diǎn)焊，需要巨大的焊鉗加壓通電，并且力道可不小。而沒(méi)有振動(dòng)產(chǎn)生的激光焊對(duì)車(chē)身更加溫柔，且焊接的集中性更好，有利于提高車(chē)身的裝配精度。這兩個(gè)優(yōu)勢(shì)看似不起眼，但真真缺一不可。

汽車(chē)工業(yè)步入柔性化模塊式生產(chǎn)，傳統(tǒng)加工工藝不能滿(mǎn)足新型生產(chǎn)方式的需要，這給激光焊接技術(shù)的大規(guī)模應(yīng)用提供了更多的發(fā)展空間。