三维激光焊接技术与装备助力汽车智能制造

在汽车制造工艺里，焊接是汽车装配流水线上一道不可缺少的工序。通常来讲，车身焊接主要有电阻电焊、缝焊、二氧化碳焊等方式。在零件焊接上，应用到的焊接技术还有闪光焊、电子束焊、电栓焊、脉冲焊、摩擦焊等等。近年来，世界上最新出现了 激光焊接技术，并且发展得很快，目前我国大多车系均采用了激光焊接这种先进的制造工艺。 

工业激光技术经过几十年的发展，特别是高功率光纤激光技术的快速发展和成熟，使得激光在各工业制造领域得到广泛应用，其中汽车工业尤为普及，国外品牌汽车零部件70%以上采用了激光工艺。而激光焊接具有热影响区域的变化范围小、无污染、焊接品质较好、生产效率高、易实现自动化等优势，在提高汽车工业的研发水平和工艺装备转型升级中，正发挥着越来越重要的作用。

汽车工业中，激光技术主要用于车身拼焊、焊接和零件焊接。其中激光拼焊是在车身设计制造中，根据车身不同的设计和性能要求，选择不同规格的钢板，通过激光截剪和拼装技术完成车身某一部位的制造，例如前档风玻璃框架、车门内板、车身底板、中立柱等。 

激光焊接技术在汽车零部件加工方面可以达到更优的品质，在效率、经济、安全、强度等方面有着良好的性能。汽车的零部件价值占汽车总价值很大的比重，采用激光焊接工艺可以使汽车零部件的性能得到显著改善，从而提高汽车品质。

该三维焊接工作站采用高功率光纤激光器，机器人配合多工位转台，激光焊接夹具，实现汽车零部件组件的激光焊接。基于激光焊接工艺及汽车年身冲压钣金件的特点，激光焊接对焊缝处工件结合精度要求非常高，因此，夹具的定位与夹紧的难点突破是夹具设计的重中之重。通过多次试验分析，我们掌握了激光焊接夹具设计的要领。同时，我们通过不同的试验数据，优选工艺方法与参数，扩大工艺窗口，最终攻克了钣金件(包括镀锌板)精度不高、焊接飞溅大、焊接穿孔、虚焊等难题。