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焊接和激光焊接应用先容
发布时间:2021-01-18 浏览:305 次
       车身采用金属部件和覆盖件的块状组合。通过焊接和铆接组装各种预制结构,如风扇立柱、门立柱、门横梁、前后扣板、前后围板、顶盖等部件。焊接是汽车装配线上不可缺少的工序。
       车身焊接主要包括电阻焊接、缝焊和二氧化碳焊。电阻焊通过电焊电极上施加的电流将零件的接触面熔化,然后在压力下将它们连接在一起,主要用于焊接车身部件和车架。在缝焊中,滚轮电机代替了电阻焊的点焊电极。滚轮电机传递焊接电流和压力,其旋转与零件的运动相协调,产生连续的焊缝,主要用于密封焊接或电焊工件,如油箱。二氧化碳焊接是电弧焊的一种,即无压局部加热熔化连接零件的焊接方法。电机和工件之间的电弧作为热源,施加二氧化碳覆盖电弧和熔化区,使其与大气隔离。它主要用于焊接人体皮肤。根据不同的零件和要求,汽车工业采用了各种焊接技术,包括闪光焊接、电子束焊接出现并发展迅速。激光焊接也用于国内生产的一些车身的焊接。
       激光技术利用偏振器反射激光产生的光束,并将其聚集在聚焦装置中,产生具有巨大能量的光束。如果焦点靠近工件,工件会在几毫秒内熔化蒸发,可用于焊接过程。激光焊接设备的关键是固态激光器,又称Nd:YAG激光器。Nd(钕)是稀土元素,YAG代表钇铝石榴石,晶体结构类似红宝石。Nd:YAG激光器的波长为1.06m,其主要优点是产生的光束可以通过光纤传输,因此可以省去复杂的光束传输系统,适用于柔性制造系统或远程加工,通常用于焊接精度要求高的工件。输出功率为3-4kw的Nd:YAG激光器是汽车工业中常用的激光器。另一种是气体激光器,也称为CO2激光器,以分子气体为工作介质,产生平均10.6m的红外激光,可以连续工作,输出高功率。标准激光功率在2-5千万之间。
       激光焊接的特点是变形小,几乎没有接头间隙,焊接深宽比高,因此焊接质量高于传统焊接方法。然而,为了保证激光焊接的质量,也就是说,激光焊接过程监控和质量控制是激光利用领域的重要内容,包括使用电感、电容、声波、光电等各种传感器。通过计算机处理,针对不同的焊接对象和要求,实现焊缝跟踪、缺陷检测、焊缝质量监控等项目。通过反馈控制调整焊接工艺参数,实现自动激光焊接。
       在激光焊接中,光束聚焦位置是最关键的控制工艺参数之一。在一定的激光功率和焊接速度下,只有当焦点处于最佳位置范围时,才能获得最大的熔深和良好的焊缝形状。在实际激光焊接中,为了避免和减少影响焦点位置稳定性的因素,需要特殊的夹紧和设备技术,而这种设备的精度是激光焊接质量的补充。
       在汽车工业中,激光技术主要用于拼焊、焊接和零件焊接。激光拼焊板用于汽车车身的设计和制造。根据汽车车身的不同设计和性能要求,选用不同规格的钢板,采用激光切割装配技术制造汽车车身的某一部分,如前风挡框、车门内板、车身底板、中柱等。激光拼接具有减少零件和模具数量、减少电焊数量、优化材料用量、减轻零件重量、降低成本和提高尺寸精度等优点。目前已被许多大型汽车制造商和零部件供应商采用。激光焊接主要用于车身框架结构的焊接,如车顶和侧车身的焊接。传统方法的电阻点焊以逐渐被激光焊接所取代。利用激光焊接技术,可以减少工件连接之间的结合面宽度,不仅减少了板材的使用量,而且提高了车身的刚度。激光焊接零件在焊接部位几乎没有变形,焊接速度快,不需要焊接后热处理。目前焊接零件已得到广泛应用,常见于传动齿轮、气门挺杆、门铰链等。
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