梁景亮
奇瑞汽车股份有限公司大连分公司
摘要：汽车工业是一个需要大量加工和测试的生产型产业，也是激光技术应用最广泛的行业之一，安全性、舒适性、节能和环保一直是世界汽车工业发展的主题，激光技术作为现代汽车生产中的主要加工方法之一，其发展也主要是围绕着这一主题并结合本专业的自身特点进行的。由于激光焊接工艺优越性、效率高、柔性好等优势，随着汽车轻量化概念、安全性能观念日益增强,激光焊接与切割工艺在汽车工业领域将得到更多重视和广泛应用。
关键词：激光焊接技术；汽车制造；应用；分析
1激光焊接技术原理
激光焊接是一种高速、变形小且可以实现非接触的焊接方式，它具有密度高、加热范围小的特点，特别适合大量且持续的在线加工。激光焊接技术的工作原理是以激光作为焊接源，激光热源可以将大部分的热源控制到一个极小的部位，这样可以更加精确有效的实现焊接部位的快速连接。在一定的功率下，激光可以对金属表面的一个特定部位进行快速的加热，使得其表面的金属汽化，然后随之脱离金属的表层。在这个过程中金属的表面会受到自身附加应力的影响而在表面产生凹陷。然后再让激光进一步射进凹陷的底端，由此可以产生一个微小并且细长的孔。这个孔可以随着激光光束的移动而转向焊接的方向移动，当金属在孔的前方融化，随后又在孔的后方重新凝固，这一整个过程就产生了焊缝。激光功率的密度能够决定焊缝的深浅，当激光功率的密度高时，焊缝的深宽就会比较大，当激光功率的密度比较低时焊缝的深宽就会比较小。在汽车制造行业中，主要应用的激光焊接机有CO2激光焊机和YAG激光焊机两类，与其相对应的就有激光焊接、激光拼接和激光复合焊接三种技术分类。
2激光焊接技术在汽车制造中的应用现状
近几年我国的汽车制造行业已经开始向着规模化的方向进展，在汽车制造领域中焊接工艺属于重要部分，也是对各个流程进行衔接的重点核心环节，此阶段合理应用激光焊接技术，不仅能够提升焊接操作的效率，还能针对制造的整体流程优化处理。当前我国在汽车制造行业中主要采用激光拼接技术、激光焊接技术，有效弥补了之前所采用焊接方式的缺陷。对于传统的焊接技术来讲，在应用期间主要开展冲压成型的处理工作，然后开展焊接操作，焊接的质量不良，零部件之间的融合效果很低，甚至会出现焊接精确性与质量问题。而采用激光焊接技术，具体的焊接顺序与流程与传统的焊接手段相反，先执行焊接工作，然后开展冲压成型处理，所采用的零部件数量很少，起到节省成本的良好作用。同时，目前技术应用期间，还可以实现各种材质、部位的钢板焊接目的，增强准确性、精确度，尤其将其应用在车身焊接的领域中，可增强整体的汽车制造焊接效果。汽车制造行业中最早应用激光焊接技术主要是进行变速器齿轮部分的焊接处理，可增加净度、增强质量，在保证焊接质量的同时不会对变速器齿轮部件的速度与重量产生影响，能够起到减轻齿轮结构负担的良好作用。上个世纪八十年代阶段激光焊接技术开始兴起，部分汽车制造公司已经开始采用激光焊接技术，凭借着技术应用效率很高、质量良好、成本较低的各种优势，使得汽车制造水平全面提升。
3汽车制造期间激光焊接技术的实际运用
3.1激光远程焊接
激光远程焊接技术主要是借助高速扫描振镜头来进行长距离的加工，将不同功率密度的激光束通过反射来聚焦在零件表面，对其进行有效焊接。激光远程焊接技术具有非常多的优势，其主要表现在：定位精度非常高，且能够在较短的时问内进行快速焊接，焊接的效率较高；在焊接的过程中不会与相关夹具、光学镜片等产生反应而导致污染的情况出现；能够根据实际结构强度需求来进行焊接，从而形成需要的焊缝形状；总生产效率较高，能够适应大量汽车零部件的焊接需求。在现阶段，该技术主要应用于汽车的车门、侧同等方面，如奔驰的天窗、福特的侧同等。虽然激光远程焊接技术的优点较多，但与此同时，该技术也存在着一定的不足。在使用该技术的过程中，其对材料、装备精度等方面的要求是非常高的，特别是在焊缝处的贴合精度方面有着较高的要求。
当工件的厚度较大的时候，焊缝的深度也会增大，相应的，在焊缝处的剪切强度就会变得很低。
3.2激光钎焊
激光钎焊技术主要是以激光束为热源，将激光束聚焦后照射在焊丝表面上，将焊丝熔化后填充到需要焊接的工件之问，通过钎焊层来实现有效的焊接。该方法与熔焊方式有着一定的区别，在焊接的过程中钎焊方法中的母材是不熔化的，使用的钎料的熔点要低于母材，所以当零件与钎料被加热到熔化的时候，可以用液态的钎料与母材相互溶解和扩散，并在母材问隙中进行浸润，通过毛细流动来进行填缝，让零件之间实现有效的连接。激光钎焊技术有着自身的优缺点。其优点表现在：焊缝成型较为美观，且具有良好的密封性，焊缝本身的强度较高。其缺点表现在：钎料本身的力学性能会对接头处的质量产生直接影响，接头处的强度和耐热性很容易达不到标准，同时，焊接过程的要求较为严格。钎焊工艺通常应用于行李箱盖、顶盖侧同连接处等，如：奥迪A3、海马、奇瑞的行李箱盖。需要注意的是，在使用钎焊的过程中有很多工艺参数都会对焊接的过程和质量产生影响，包括光斑直径、激光功率、焊接速度、送丝速度等，要根据实际情况来选择合适的参数进行施工。同时要对钎焊丝校准、钎焊丝温度、间隙尺寸、出光控制、焊接速度与送丝速度匹配等方面加以控制。
3.3激光、电弧复合焊技术
激光、电弧复合焊技术主要就是以激光热源与电弧热源等相互复合，将其共同作用在熔池上面，属于先进的焊接手段。二者之间相互复合的过程中，可使得电弧焊具有更高的适应性，增加熔点的深度，加快操作的速度，预防出现变形问题。但是在使用复合焊接技术期间，电弧的电压和弧长等存在一定的问题，在电压提高以后，功率就会增加，热输出加大，并且弧长也会开始增加，分布半径提升，在熔深减小的情况下熔宽加大，如果不能合理控制电弧电压，容易导致焊接质量受到不利的影响。因此在未来发展的阶段，为提升激光、电弧复合焊技术，应严格控制电弧的电压，在解决问题期间可以适当采用激光、MIG复合焊技术措施，创建完善的焊接工作系统和体系，保证在焊接的每个环节中都能提升操作质量、加工水平。
3.4激光填丝焊接
激光填丝焊接主要是指在焊缝中填充特定的焊接材料，然后用激光束对其进行熔化进而形成焊接接头。该方法与其他的非填丝焊接方式相比较具有非常明显的优势，如：能够有效提升焊缝的质量并扩大激光焊接的适用范同，同时对精度的提升有着重要的作用；能够利用较小的功率来对厚板进行焊接，且成型效果较好，变形较小，减少了焊接过程中产生的缺陷问题；能够通过改变填丝的成分来控制焊接缝区域范同内的组织性能等。在实际使用的过程中，该技术不仅仅需要焊丝，同时也需要熔化母材，并能够在母材上形成小孑L效应以及较深的熔池，焊丝本身的成分与母材本身的金属成分充分混合到一起，形成了新的混合熔池。新的混合熔池元素比例、质量等与焊丝、母材等有着较大的区别，所以，使用该技术的时候可以以实际需求、母材本身的性能缺陷等为基础，选择成分合适的焊丝作为填充材料，添加到焊接过程中，有效改善和提升焊缝的抗裂性、耐腐蚀性、耐磨性等。此外，激光填丝焊能够实现多道堆叠焊接，能够实现两层焊道之间的有机熔合，因此，该技术具备焊接大厚度接头的能力。
4结束语
综上所述，在汽车制造和生产的过程中，激光焊接技术的应用对提升制造的质量和效率都有着重要的作用。相关单位必须要掌握各种激光焊接技术的原理、优缺点以及适用范围等内容，进而根据实际情况选择合适的激光焊接技术来进行各种焊接工作，为汽车的质量提供基础保障。
参考文献
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