文档介绍：汽车车身激光焊接
技术与应用
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目录
n 一、汽车行业激光焊接应用的国内、外
n 概况
n 二、板材拼焊
n 三、汽车车身激光焊接
n 四、激光焊接在汽车工业中的典型应用
n 五、相关技术产业概况
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汽车工业是激光加工应用最多的领域之一。据
有关资料统计,在欧美工业发达国家中,有50%-70
%的零部件都是采用激光加工来完成的。尤其是近
年来发展很快,1998年全世界约有3000多台激光加
工机用于汽车工业,而且每年还有数以百计的激光
加工机投入使用。
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激光焊接有其独特的优势:
n 能量密度高、焊接速度快、焊接质量高(深宽比可达2—
2)、焊缝组织致密、强度高;
n 热影响区小、焊后材料变形小;
n 容易实现自动化,提高生产率;
n 可焊接难以接近部位,施行远距离焊接;
n 与数控工作合配合,可实现复杂曲面和薄壁异形管的焊接;
n 无污染与任何腐蚀;
n 激光还可用于不同型号、异种金属之间的焊接。
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一、国外概况
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国外发达国家汽车工业中,
车身激光焊接已大量应用于生产,
并多数采用焊接机器人完成焊接
工作。
在车身装配生产线上,五
轴激光加工机或光纤传输的激光
加工机器人广泛用于激光焊接。
Benz公司、Volvo公司、BMW公司、
Audi公司、Volkswagen公司、GE
公司等众多汽车厂商都有大量激
光焊接机器人从事生产作业。
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在美国汽车工业中心底特律地区有40
余家激光加工站,用于汽车金属件的切割和齿
轮的焊接,使汽车的改型从5 年缩短到2 年。
美国通用汽车公司已经采用22 条激光加工生
产线,将3000多个零件使用激光焊接。
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2000 年美国三大汽车公司已经有50%
的电阻点焊生产线被激光焊生产线所取代。在
美国汽车厂中,机器人的数量由已超过7万台。
而在2004年的前9个月里,机器人的销量增加
了1万2千个机器人。
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n 20世纪90年代中期,BMW公司利用激光焊接机
器人完成了BMW5 系列轿车的第一条焊缝,焊
缝总长度达12m。到2003年7月,激光焊接焊缝
的总长度累计达到150万米。
n 05年4月,奔驰在美国阿拉巴马州的生产线由8
年前的68个机器人增加到800个。
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n 世界上很多著名汽车公司都建有专门的激光焊
接专用生产线:Thyssen 钢铁公司的轿车底板
拼焊生产线,大众汽车厂的齿轮激光加工生产
线,奔驰汽车厂的18 个厂房里有8 个厂房安
装了激光加工设备。至今,世界汽车工业使用
的激光加工系统已经超过5000台套。
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国内概况
n 最近几年,随着许多世界知名汽车制造商进入中国市场,使得
中国的汽车制造业中的焊接设备也从简易的手动焊接逐步向机
器人焊接、激光焊接发展。如上海通用的Polo、上海大众
Passat 车型和一汽Bora 的制造中,也都采用了激光焊接技术。
这是我国汽车制造业真正使用激光焊接技术的一个重要标志。
n 由于中国汽车制造业起步较晚,轿车焊接装配线几乎全部依靠
进口。轿车自动焊接线,自动装配线已成为我国汽车装备最薄
弱环节。因此研制汽车行业专用的激光焊接机器人对替找进口、
推动我提升具有重要的战略意义。
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二、板材拼焊
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n 激光板材接焊概况
激光拼焊板是由2到3块精确"裁剪"的、物
理-化学性能、表面状态、厚度各不相同的板材
拼焊而成。然后在把这种半成品冲压成车身零件。
激光拼焊工艺改善了车身零部件的使用性能,降
低了汽车重量,提高了汽车结构可靠性及安全性。
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行业现状
德国大众最早于1985年将激光拼焊用于
Audi车型底盘的焊接,日本丰田于1986年采用
添丝激光焊的方法用于车身侧面框架的焊接。
北美大批量应用激光拼焊技术是在1993年,当
时美国为了提高美国汽车同日本汽车的竞争力
而提出了2mm工程。
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n 世界汽车制造商对拼焊板的需求大大促进了拼焊
板的生产。法国阿赛洛现激光拼焊生产线已达到
35条。而且欧洲许多冶金公司也都在生产这种
拼焊板。其中,意大利Sollank公司在不断扩大产
能,其子公司Solblank公司已经投入了14条生产
线,而且还准备在英国及美国建立4条激光拼焊线,
每条的产能将达到2万