激光焊接技術(shù)做為一種高度自動(dòng)化，高效柔性化，智能化的加工技術(shù)，己經(jīng)廣泛應(yīng)用用于汽車制造生產(chǎn)領(lǐng)域，早在 1964年就己經(jīng)應(yīng)用在于薄板零件焊接中，隨著人們生產(chǎn)質(zhì)量的提高，對(duì)汽車的安全質(zhì)量關(guān)注度越來(lái)越多，其質(zhì)量安全 也勢(shì)必成為消費(fèi)者最為關(guān)心的內(nèi)容之一，同時(shí)，激光焊接的無(wú)污染，無(wú)輻射的特點(diǎn)也成為各國(guó)政府支持的項(xiàng)目，80年 代開始，廣泛應(yīng)用于汽車車身制造，下邊我們以激光焊接技術(shù)在廣汽傳奇GS4焊接實(shí)際應(yīng)用為例。上海銘琢激光科技有限公司是一家集科研、開發(fā)、生產(chǎn)、銷售、服務(wù)研發(fā)上海激光焊接機(jī)、精密激光打孔機(jī)、金屬激光焊接機(jī)、金屬激光切割機(jī)等激光設(shè)備制造企業(yè)。擁有上海激光打字機(jī)、大功率激光焊接機(jī)等設(shè)備的專業(yè)生產(chǎn)廠家
一、激光技術(shù)四種激光焊接類型
1激光釬焊
以激光為熱源，利用熔點(diǎn)比母材料低的材料做為釬料，經(jīng)過(guò)激光熔化后變?yōu)橐簯B(tài)并潤(rùn)濕母材，實(shí)現(xiàn)對(duì)母材間隙的填充 并與母材互相擴(kuò)散結(jié)合，最終實(shí)現(xiàn)聯(lián)接，激光釬焊不但有利于提高產(chǎn)品的美觀度，而且對(duì)加強(qiáng)畫身的牢固度起到良好 的促進(jìn)的作用。

激光釬焊為目前汽車車身焊接應(yīng)用廣泛的焊接工藝，它的主要優(yōu)勢(shì)在于能生成光滑的表面，同時(shí)可避免熔化鋅鍍層。 其在車身上多用于以下部位：左右側(cè)圍與頂蓋接合處(取消車頂橡膠密封條，美觀且降低成本);后備箱外板上下兩部分 的結(jié)合;C柱上下兩段的結(jié)合。
2.激光熔化焊
激光熔化焊是利用激光為熱源，在兩板件角接處，各熔化兩板件部分母材(同時(shí)熔化附近焊絲填充兩板件角接處)，使 其形成液體金屬，待其冷卻后，形成可靠連接的一種焊接方法 激光熔化焊具體可分為激光熔透焊、激光熔焊(不填絲)和激光熔化填絲焊等，多用于汽車頂蓋與地板等處的焊接。

3.激光遠(yuǎn)程焊接
激光遠(yuǎn)程焊接是在機(jī)器人的第六軸上安裝一個(gè)振鏡掃描頭，僅通過(guò)鏡片擺動(dòng)反射，實(shí)現(xiàn)激光軌跡運(yùn)動(dòng)，而無(wú)需機(jī)器手 臂跟隨運(yùn)動(dòng)。激光遠(yuǎn)程焊接系統(tǒng)高度柔性化，效率更高，一套系統(tǒng)可取代6～9套普通機(jī)器人點(diǎn)焊。激光頭與工件距離 超過(guò)500mm，可延長(zhǎng)鏡頭保護(hù)玻璃的使用壽命。
與傳統(tǒng)的焊接工業(yè)相比，激光遠(yuǎn)程焊接最大的優(yōu)點(diǎn)在于能夠提高生產(chǎn)率，掃描頭的快速鏡片運(yùn)動(dòng)使得用于定位機(jī)械手 的時(shí)間大大減少，進(jìn)而大幅度縮短了制造時(shí)間，與電阻點(diǎn)焊平均0.5個(gè)焊點(diǎn)/s的速度相比，激光遠(yuǎn)程焊接的速度為3～4 個(gè)焊點(diǎn)/s，使激光束得到了充分利用。通過(guò)大批量生產(chǎn)測(cè)試，激光遠(yuǎn)程焊接同傳統(tǒng)的電阻焊接相比，時(shí)間縮短了80%。 掃描式鏡頭高靈活性的另一個(gè)重要體現(xiàn)是焊接形狀的多樣性，如果焊縫為C字形，跟線性的焊縫相比，它的焊接速度明 顯增加。激光遠(yuǎn)程焊接多用于汽車白車身分總成上，圖3為激光遠(yuǎn)程焊接的部分實(shí)物。

4.激光復(fù)合焊

激光復(fù)合焊接主要指激光與MIG電弧復(fù)合焊接。在這種工藝中，激光和電弧相互作用、取長(zhǎng)補(bǔ)短，其工藝原理如圖4所示。
激光復(fù)合焊比激光焊更加經(jīng)濟(jì)。激光-MIG焊采用激光束和電弧共同工作，焊接速度高、焊接過(guò)程穩(wěn)定且熱效率高，同 時(shí)允許更大的焊接裝配間隙。激光-MIG復(fù)合焊的熔池比MIG焊的要小，熱輸入低、熱影響區(qū)小且工件變形小，大大減少 了焊后糾正焊接變形的工作。激光復(fù)合焊結(jié)合效果如圖5所示。

二、激光焊接的優(yōu)勢(shì)及不足
1.激光焊接的優(yōu)勢(shì)
1、可通過(guò)光纖實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離、普通方法難以達(dá)到的部位多路同時(shí)或分時(shí)焊接。
2、熱量輸入小，熱影響區(qū)小，工件收縮和變形小，無(wú)需焊后矯形。
3、搭接邊較傳統(tǒng)點(diǎn)焊縮短，有利于車身輕量化及降低成本。
4、生產(chǎn)效率高，加工質(zhì)量穩(wěn)定可靠，經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益良好。
5、激光束的激光焦點(diǎn)光斑小，功率密度高，可焊接一些高熔點(diǎn)、高強(qiáng)度的合金材料。
6、焊縫強(qiáng)度高，焊接速度快，焊縫窄且表面狀態(tài)好，免去焊后清理等工作。
2.激光焊接的不足
1、由于飛濺大，穿透焊的焊縫相對(duì)于釬焊更粗糙，但是強(qiáng)度比普通點(diǎn)焊要強(qiáng)得多。
2、焊道凝固較為快速，可能存在氣孔及脆化的缺陷。
3激光填絲焊工藝控制比較困難。激光填絲焊屬于熔焊，聚焦光斑分別照射到工件和焊絲上。熔池較小，要使不斷送進(jìn) 的焊絲均勻熔化，光絲相對(duì)位置的準(zhǔn)確控制非常重要。
4、與其他焊接方法相比，激光器及其相關(guān)系統(tǒng)的成本較高，前期一次性投資較大。
5、激光焊接由于激光聚焦光斑尺寸小、焊縫窄，對(duì)工件裝配精度要求高。焊件位置必須非常精確，要求光束在工件上 的位置不能有明顯偏移，務(wù)必在激光束的聚焦范圍內(nèi)。若工件裝配精度或光束定位精度達(dá)不到要求，很容易造成焊接 缺陷。激光焊接對(duì)焊縫形狀的要求如圖6所示。
3、常出現(xiàn)的以下幾項(xiàng)缺憾
3.1、夾雜物：
激光焊接時(shí)，熔池凝固很快，由于偏析可能產(chǎn)生各種夾雜物，夾雜物是裂紋的發(fā)源地，降低了焊縫的強(qiáng)度使焊縫脆化，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致焊縫中出現(xiàn)裂紋。
3.2、裂 紋：
是激光焊接過(guò)程中出現(xiàn)的最嚴(yán)重的缺陷。導(dǎo)致焊接接頭開裂的主要因素有兩種：冶金因素和力學(xué)因素。激光焊接的不平衡快速加熱與快速冷卻的特征，使得整個(gè)接頭處于復(fù)雜的應(yīng)力狀態(tài)，構(gòu)成了接頭開裂的力學(xué)因素；激光焊接又是一系列不平衡工藝過(guò)程的綜合，在快速冶金凝固過(guò)程中，必然會(huì)出現(xiàn)成分分布的不均勻，低抗裂性能的淬硬組織等，它們構(gòu)成了促進(jìn)裂紋萌生的冶金因素。
3.3、氣 孔：
是激光焊接常見(jiàn)的一種缺陷，即便是致密材料，激光焊接也存在氣孔的問(wèn)題。焊接鋸片刀頭這類燒結(jié)材料，焊縫中出現(xiàn)氣孔的可能性就更大。氣孔的形成主要有3種原因：低熔點(diǎn)組分的燒損、過(guò)渡層孔隙中的氣體、保護(hù)氣體的卷入。形成氣孔的機(jī)理是：熔池中的液態(tài)金屬在高溫下溶解了較多氣體，被焊過(guò)渡層孔隙中的氣體也隨之進(jìn)入熔池。隨著溫度的下降，氣體溶解度下降，氣體析出。若析出的氣體上浮速度小于熔池的凝固速度，就會(huì)在焊縫內(nèi)形成氣孔。 由于以上的情況對(duì)整車廠的技術(shù)及經(jīng)濟(jì)實(shí)力提出了較高要求，制約了激光焊接技術(shù)在國(guó)內(nèi)的廣泛應(yīng)用。目前它在我國(guó) 白車身制造中的應(yīng)用相對(duì)來(lái)說(shuō)還比較有限，不過(guò)也有不少?gòu)S家已經(jīng)有比較好的應(yīng)用效果。
從上面內(nèi)容可以看出，激光焊接優(yōu)點(diǎn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)其缺點(diǎn)，汽車焊接不但能提高車身的美觀度，還能提高車身加工精度與 車身的強(qiáng)度，為消費(fèi)者提供了有力的保障，隨著激光加工技術(shù)的不斷提高，其應(yīng)用范圍將進(jìn)一步哨得到擴(kuò)展，特別是 生活消費(fèi)中的應(yīng)用將有更大的發(fā)展應(yīng)用空間。
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