【摘要】激光熔焊和激光復(fù)合焊接技術(shù)的發(fā)展以及大功率激光器的出現(xiàn)，使得激光焊接技術(shù)進(jìn)入了長期以來一直被傳統(tǒng)焊接技術(shù)所壟斷的汽車車身制造領(lǐng)域，使其在汽車車身的制造過程中得到了極為廣泛的應(yīng)用。  

       激光熔焊及激光復(fù)合焊接技術(shù)以其較高的焊接速度、連接質(zhì)量和高速焊接時(shí)電弧的穩(wěn)定性，大大提高了激光焊接技術(shù)在車身制造領(lǐng)域的應(yīng)用。  

       大眾邁騰車身激光焊縫總長度達(dá)42m，激光焊接使車身的前撞、后撞、側(cè)撞都能做到吸收能量。高強(qiáng)鋼的激光焊接工藝，使車身受撞擊時(shí)的能量承載到超高強(qiáng)度熱成形鋼板上，使車身強(qiáng)度得到大幅度提高。 

       1. 概述 

       從20世紀(jì)80年代開始，激光焊接技術(shù)開始運(yùn)用于汽車車身制造領(lǐng)域，主要是應(yīng)用于激光焊接車身。激光技術(shù)采用偏光鏡反射激光產(chǎn)生的光束使其集中在聚焦裝置中產(chǎn)生巨大能量的光束，使工件在瞬間熔化，從而實(shí)現(xiàn)焊接過程。激光焊接設(shè)備使用的激光器主要有兩大類：一類是固體激光器，又稱Nd∶YAG激光器，主要優(yōu)點(diǎn)是產(chǎn)生的光束可以通過光纖傳送。汽車工業(yè)常用輸出功率為3～4kW的Nd∶YAG激光器；另一類是CO2激光器，分子氣體作工作介質(zhì)，可以連續(xù)工作并輸出很高的功率，標(biāo)準(zhǔn)激光功率在2～5kW之間。 

       目前，車身焊接主要有電阻點(diǎn)焊、MIG和MAG焊等方式。汽車制造過程中，激光技術(shù)主要用于車身不等厚板的拼焊和車身焊接。激光焊接主要用于車身框架結(jié)構(gòu)的焊接，例如頂蓋與側(cè)圍的焊接，在一汽大眾，傳統(tǒng)的電阻點(diǎn)焊已經(jīng)逐漸被激光焊接所代替。激光焊接運(yùn)用于汽車，可以降低車身重量并達(dá)到省油的目的；提高車身的裝配精度，使車身的剛度提升30%從而提高了車身的安全性；降低汽車車身制造過程中的沖壓和裝配成本，減少車身零件的數(shù)目并提高車身一體化程度。 

       在開發(fā)激光焊接新技術(shù)方面，激光技術(shù)在車身制造過程中的發(fā)展經(jīng)歷了不等厚鋼板激光拼接技術(shù)、車身激光焊接技術(shù)和激光復(fù)合焊接技術(shù)的發(fā)展歷程。與單一的激光熔焊技術(shù)相比，激光復(fù)合焊接技術(shù)具有顯著的優(yōu)點(diǎn)：高速焊接時(shí)電弧較高的穩(wěn)定性、更大的熔深，較大縫隙的焊連能力、焊縫的韌性更好，通過焊絲可以影響焊縫組織結(jié)構(gòu)，以及無焊縫背面下垂現(xiàn)象等。 

       目前一汽大眾公司在Audi C6、Golf A6、寶來、速騰、邁騰、Model X等幾乎所有品牌的車型制造過程中，均不同程度地采用激光切割、激光熔化焊接和激光復(fù)合焊接等先進(jìn)的制造技術(shù)（見下表）。 

       2. 激光焊原理 

       激光焊采用激光作為焊接熱源，機(jī)器人作為運(yùn)動系統(tǒng)。激光熱源的優(yōu)勢在于，它有著極高的加熱能力，能把大量的能量集中在很小的焊接點(diǎn)上，所以具有能量密度高、加熱集中、焊接速度快和焊接變形小等特點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)薄板的快速連接。 

       當(dāng)激光光斑上的功率密度足夠大時(shí)(>106W/cm2)，金屬在激光的照射下迅速加熱，其表面溫度在極短的時(shí)間內(nèi)升高至沸點(diǎn)，金屬發(fā)生氣化。