发表于 2009-03-30 16:50 IP属地:未知
3.激光焊接设备
激光焊接设备主要由激光器、光导系统、焊接夹具、焊接机器人和焊接控制系统组成。
(1)激光器:用于激光焊接的激光器主要有CO2气体激光器和YAG固体激光器两种。激光器最重要的性能是输出功率和光束质量。从这两方向考虑,CO2激光器比YAG激光器具有更火优势,是目前深熔焊接主要采用的激光器。一汽大众在汽车制造过程中应用的人多数光源功率在4000W左右。
(2)光导和聚焦系统:光导聚焦系统由圆偏振镜、扩束镜、反射镜或光纤及聚焦镜等组成,实现改变光束偏振状态、方向、传输光束和聚焦的功能。这些光学零件的状况对激光焊接质量有极其重要的影响。在大功率激光作用下,光学部件,尤其是透镜性能会劣化,使透过率下降,产生热透镜效应,同时表面污染也会增加传输损耗。
(3)焊接机器人:由于激光熔焊、激光-MIG复合焊接技术方法的不同以及焊接接头形式的不同,所以对焊接接头的装配精度要求也不同。搭接焊缝的激光熔焊和角焊缝的激光钎焊可以采用普通的焊接机器人。对于对接焊缝的激光钎焊和激光焊必须采用区别于常规机器人的绞臂式焊接机器人,通常设计焊缝自动跟踪矫正系统。
(4)焊接夹具:可以保证激光焊接时所连接板材或总成的精确定位,保证焊缝间隙,防止焊接变形,从而提高激光焊接接头的质量。
(5)激光焊接控制系统:控制系统主要包括焊接过程的视频监视系统、机器人的焊缝自动跟踪系统和矫正系统、送丝控制系统等。对于不同的激光焊接方式,控制系统的组成也有所相同。激光熔焊无需送丝系统、焊缝自动跟踪系统和运行轨迹矫正系统。对于激光切割技术,往往还需要与激光在线检测系统协同使用。
4.激光焊接的优点
(1)焊接强度高。相比传统工艺的点焊,最直观的特点就是以线代点完成对钢板的焊接,通过使两块钢板焊接熔核面积的增加,强度也自然随之增加,并且激光焊接就能保证焊点连接达到分子层面的接合,焊接处强度等于一整块钢板的强度,经测试可以提高30%的焊接强度,这极大的提升了整车的安全系数。
(2)焊接速度快,可以大大提高工作效率。在激光焊中,正常的焊接速度为40mm/秒,例如完成一条25mm的普通激光焊焊缝,所需的时间只有0.5秒左右。这样的焊接速度是其他焊接工艺所无法比拟的,所以能最大限度的提高单位时间内的工作效率。
(3)零件焊接变形小。由于激光焊光束的焦点直径只有0.6mm,每条激光焊焊缝的宽度只有大约1.5-2.0mm,激光焊接时只是将微小区域的板材通过熔化连接在一起,其他部分几乎不受任何影响。而且在极短的时间内完成了整个熔化连接过程,然后迅速冷却,对钢板的形变及物理特性改变较小,不像其他焊接方式如:点焊,MAG焊等,这样能更好地保证整车的刚度及车身焊接尺寸。
(4)对冲压件质量提出更高的要求。由于激光焊接时要求被焊接的两层钢材位置公差不大于0.2毫米,超过这个公差,就会出现焊穿、虚焊等焊接缺陷,而且在焊接面又没有像点焊等其他焊接方式那样的夹紧装置,这样对冲压件的尺寸就提出的更高的要求。而尺寸精度高,稳定性好的冲压件,又为提高车身制造质量提供了良好的保证。
(5)焊缝美观。激光焊焊缝外观质量明显优于其他焊接方式,例如顶盖处的激光焊,如采用传统焊接方式则需在总装时加装饰条以掩饰焊点,而采用激光钎焊则只需在焊接后稍加打磨便可获得良好的外观质量,总装时不需加任何装饰条。
5.速腾激光焊接技术的特点
目前速腾拥有在同级车中最长的长达33.2米激光焊接缝,其中最长的激光焊缝位于顶盖处,1.6米长一次焊接成型,保证了其整体尺寸的精确性、车身强度和刚性。
速腾的激光焊接主要是在车身的顶盖和侧围的连接、底板不等厚板的拼接、车门内板不等厚板的拼接、底板与侧围、后围板、前后风窗口以及门框等连接处。在外观上,采用激光复合钎焊的车顶只有一条细致平滑的焊缝,直接作为外表面而增加了车身的流线视觉效果。而采用传统点焊工艺的车顶则有两条橡胶密封条。
6.目前
一汽-大众作为国内知名的汽车制造企业,一直以技术领先引导国内汽车制造技术的发展方向,激光焊接技术的开发与利用,是一汽-大众车身制造水平发生质的飞跃的重要标志。激光焊接技术作为目前最为先进的焊接方法之一,实现了较高焊接速度与良好焊接质量的完美结合。具有宽广的应用范围和高效的特性,同时缩短了生产时间,提高了生产率,使一汽-大众的产品更具较强的信任度和市场竞争力。
激光焊接而成的钢板2


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激光焊接时需要关门,以防伤人已经有害气体外泄。状态可从旁边的监视器上看到。

顶棚的激光焊缝。

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