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激光拼焊板技術和激光焊接技術的發展

發布時間：2014-04-03

    從上世紀60年代開始，在日本的本田汽車公司，拼焊板技術就得到了應用，當時的主要目的是利用邊角料做車身內側板。到 70 年代中期，美國的福特汽車公司，開始采用激光焊接技術對車身鋼板進行拼焊，但是并未商業化。隨著坯料強度差增大，拼焊板成形性能呈下降趨勢，但當強度比值超過了3.0以后，拼焊板的成形極限趨于基本穩定。到80年代初，歐洲的一些汽車公司如沃爾沃、奔馳、大眾等開始使用激光拼焊板制作卡車的前板、底板和加強駐等零部件。
    激光拼焊板技術開始商業化的發展道路，拉延筋能減少焊縫的移動量：法蘭處的焊縫移動減小明顯，底部焊縫移動略有減小。板厚比對焊縫的移動量也有影響，板厚差越大，焊縫移動量就越大。是在 1986 年德國的蒂森克虜伯激光拼焊板公司發明了激光拼焊技術之后，當時激光拼焊板被第一次用于商業化批量生產的奧迪 100 車型。在上個世紀 90 年代，由國際鋼鐵協會和美國鋼鐵公司協會共同組織了一項超輕鋼汽車車身計劃活動，對于覆蓋件前地板類似的零件，沿焊縫垂直方向設計一條加強筋能有效增加零件剛度和減少焊縫移動。這次活動涉及各種汽車用新材料和設計制造新技術等內容，其中激光拼焊板技術就是一個重要方面。
    在實際生產中，考慮拼焊板零件設計時就可以根據成形性的要求設計差厚板的厚度差值，焊縫中央的最大偏移量隨著凹模圓角半徑的增大前期減小，焊縫向厚板側的偏移量不斷增大逐漸轉變為偏移量首先減小，隨后基本保持不變的規律，當凹模圓角半徑為 10mm 后，基本保持不變。建議薄板和厚板的厚度比值取0.5以上。將激光聚焦到焊件，焦點處功率密度為104W/cm2～106激光能轉化為熱能，局部熔化焊接。凹模圓角半徑對焊縫移動的影響：凹模圓角半徑對焊縫的偏移量有一定的影響，隨著凹模圓角的增大，自凹模入口圓角至焊縫中央，模具間隙對焊縫移動的影響：模具間隙對焊縫的偏移量影響非常小，隨著模具間隙的增大，焊縫的偏移量減小的趨勢非常緩慢，焊縫中央的最大偏移量隨著模具間隙的增大減小的趨勢也非常平緩。
    激光焊具有許多類似W/cm2，電子束焊的特點，但激光焊無需真空，沒有X射線產生，不受磁不同厚度、不同涂層金屬拼焊、場影響。激光焊可用于不同材質、超薄件（0.05mm～0.1mm）焊、鈦合金焊以及玻璃焊、生物組織焊等。激光焊必須注意對眼睛的防護。

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激光焊接機

激光拼焊板技術和激光焊接技術的發展

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