車輛工程論文焊接技術(shù)汽車制造業(yè)發(fā)展趨勢

　　隨著現(xiàn)在科技的飛速發(fā)展，汽車也成為人們生活中不可缺少的一種交通工具了，不論是人們出行還是交通運輸，汽車都是很重要的。本文是一篇車輛工程論文范文，主要論述了焊接技術(shù)汽車制造業(yè)發(fā)展趨勢。

　　摘要：擁有高密度，設(shè)備變形小，加熱范圍小等良好性能的激光焊接技術(shù)已被廣泛地投入的汽車制造生產(chǎn)行業(yè)，激光焊接技術(shù)的出現(xiàn)為汽車制造領(lǐng)域創(chuàng)建了光明的未來。本文首先簡要介紹了激光焊接技術(shù)的基本理論與性能，重點闡述了激光焊接在汽車車身制造行業(yè)的運用及其未來走向。

　　關(guān)鍵詞：汽車制造,激光焊接,趨勢

　　汽車的出現(xiàn)改變了人們的出行方式，為人們節(jié)省了時間，同時也推進了社會的快速發(fā)展，大力發(fā)展汽車制造業(yè)成為當(dāng)今世界各國的重要關(guān)注的對象。激光焊接科技憑借穿透深、適應(yīng)性好、能量密度高、精度高等優(yōu)勢成為當(dāng)前汽車行業(yè)最重要的技術(shù)之一。通過激光將幾塊具有一定性能、材質(zhì)以及厚度差異的薄板拼焊在一起，然后進行沖壓成形。不僅減少了材料的廢棄，還減輕了整體重量，提升了綜合力學(xué)性能。在汽車發(fā)展的80多年歷程里面，激光焊接技術(shù)在汽車制造領(lǐng)域中的應(yīng)用，受到激光焊接技術(shù)本身的優(yōu)越性與汽車制造行業(yè)的整體發(fā)展趨勢以及市場需求的改變等多方面的影響。因此，發(fā)展激光焊接技術(shù)對推動汽車行業(yè)有著十分積極的意義。

　　1激光焊接技術(shù)的特點

　　享有“最快的刀”、“最準(zhǔn)的尺”、“最亮的光”等美譽的激光是指受激光發(fā)射的輻射光放大。激光焊接指將具有高功率聚焦的激光束為熱源，把材料融化并形成高質(zhì)量的焊接接頭，這種焊接方法不僅效率高，而且精度非常精確[1]。在汽車制造行業(yè)中，根據(jù)激光焊接技術(shù)的差異，可以把激光焊機分為兩大類：YAG激光焊機與CO2激光焊機。在制造汽車過程中的主打標(biāo)工序一般由YAG激光焊機操作的，而表面處理、切割、打孔、焊接等處理過程一般是采用CO2激光焊機完成。由于YAG激光器技術(shù)的改善，也會在焊接和切割方面有所運用。激光焊接具備下列特點：(1)應(yīng)用范圍比較廣。(2)可用來對那些加工材料非常脆弱、硬度極大、高熔點或者相對薄的高效率加工。(3)熱影響區(qū)與熱變形都很小，焊接縫質(zhì)量高。(4)加工速度快，節(jié)省材料，污染少，噪音低，勞動強度低。(5)其設(shè)備功能齊全，操作非常簡便;具備計算機數(shù)控系統(tǒng)，可以進行高精度的立體加工。

　　2激光焊接技術(shù)在汽車制造方面的應(yīng)用現(xiàn)狀

　　一汽大眾企業(yè)是最先使用激光焊接技術(shù)的企業(yè)之一。大約是90年代的時候,一汽大眾企業(yè)就在300多臺汽車使用了激光焊接技術(shù)，大多應(yīng)用在底盤與車體的焊接上面。激光焊接技術(shù)在汽車制造領(lǐng)域的運用根據(jù)焊接方法的差異大致可以分為下列幾種：

　　2.1激光焊接

　　齒輪在汽車制造占較大的比重，用激光焊接對變速器齒輪的焊接的運用開啟了激光焊機在汽車制造領(lǐng)域運用的先河。變速器對齒輪質(zhì)量以及轉(zhuǎn)速的要求十分嚴格，不僅需要高效率的焊接，而且由于考慮到不準(zhǔn)給齒輪增添過多的負載，必須采用高凈度焊接方法[2]。因此最先把高效精準(zhǔn)激光焊接運用到焊接變速器的齒輪上。1980年期間，以克萊斯勒為首的美國三大汽車制造公司相繼把該焊接方式運用于汽車的制造行業(yè)。激光焊接技術(shù)在提升對傳動部件的焊接的性能，同時大大節(jié)約了生產(chǎn)原料，為世界節(jié)能環(huán)保事業(yè)做出了貢獻。近些年，隨著汽車制造材質(zhì)的不斷演進，目前，由于材料的性能不夠完善以及不能提升整車的美觀等因素，限制了汽車制造業(yè)前進的步伐。多大數(shù)汽車制造公司引進環(huán)保節(jié)能的新型材料，例如，新型鎂、鋁等質(zhì)量輕的材料。該型材料引進意味著需要更高水準(zhǔn)的焊接類型，常規(guī)的點焊技術(shù)造成鎂、鋁材料生成了金屬鍵化合物，它們縮短了焊接材料的使用壽命以及削弱了使用效果，而激光焊接的出現(xiàn)很好地避免了常規(guī)焊接技術(shù)引起的麻煩，因此激光焊接很快成為當(dāng)今世界汽車制造行業(yè)中比較盛行的焊接技術(shù)。

　　2.2激光復(fù)合焊接技術(shù)

　　可以把激光復(fù)合焊接技術(shù)理解成在激光焊接技術(shù)基礎(chǔ)上的改進——把電弧與激光的焊接技術(shù)進行合理的結(jié)合。一方面，激光復(fù)合焊接技術(shù)在焊接效率與速度方面均優(yōu)于單一的焊接技術(shù)，而且具有較好的焊接穩(wěn)定性。另一方面，單一的激光焊接技術(shù)在焊接時受熱面積窄、焊縫深，這樣對焊接材料多少有些損傷，而電弧焊接采用受熱面大的導(dǎo)熱焊接方式，不僅擁有較深的焊縫又保證了較為廣泛的受熱面，大幅度增加了焊接工作的質(zhì)量與效率[3]。

　　2.3激光拼接

　　汽車車身制造的傳統(tǒng)方法是先采用沖壓技術(shù)再進行焊接。此類焊接技術(shù)的特點是在完成對每個部分沖壓成型工作之后再逐一焊接在一起，以至于每個成型的部件難以較好地融合成一體，從而焊接成品不夠完美。激光拼焊技術(shù)的研發(fā)很好地解決部件融合所存在的問題。激光拼焊改變了以往的車身制造順序，可將厚度與材質(zhì)相異或者經(jīng)不同表面處理的鋼板通過激光焊技術(shù)，焊接一個組件整體。

　　3激光焊接技術(shù)在汽車工業(yè)的發(fā)展趨勢

　　與傳統(tǒng)焊接組件相比激光焊接的組件費用略高，因此開發(fā)低成本、靈活、簡便的激光焊接組件是汽車焊接領(lǐng)域的必經(jīng)之路。目前，在汽車行業(yè)的焊接工藝中，對激光器的選擇一般為大功率CO2激光器以及脈沖ZD:YAG激光器。在未來激光焊接技術(shù)的發(fā)展中，激光器的功力將達到1000W以上的有光纖激光器單光纖、單模光纖。在汽車制造業(yè)有貢獻的將是二極管陣列激光焊接技術(shù)，運用其波長在近紅以外區(qū)域的激光能量對汽車零件進行焊接[4]。此外，采用激光加熱與其它熱能相結(jié)合的方式為焊接過程提供多重?zé)崃康姆绞剑瑥浹a激光單熱源在激光焊接技術(shù)方面的不足。近年來，廣泛運用在汽車制造業(yè)方面的焊接技術(shù)的復(fù)合熱源焊接技術(shù)有激光與電弧、感應(yīng)熱源復(fù)合焊接、雙激光束焊接等技術(shù)。另外，焊接機器人得到了廣泛的發(fā)展，行動靈活，變化多樣，自動化水平高、都是焊接機器人所具備的優(yōu)點。焊接質(zhì)量優(yōu)越、動作敏捷、反應(yīng)迅速、機動性好，不存在安全問題等等。

　　4總結(jié)

　　現(xiàn)在激光焊接技術(shù)發(fā)展的程度已非常高端了，汽車工業(yè)已經(jīng)步入到一個柔性化的生產(chǎn)鏈，對相應(yīng)的技術(shù)要求也更高了，加大研發(fā)激光焊接技術(shù)和相關(guān)的激光加工技術(shù)對大力發(fā)展汽車行業(yè)尤為緊迫。近年來，中國制造業(yè)在激光焊接技術(shù)方面獲得了重大突破，然而國內(nèi)的激光焊接設(shè)備制造能力還十分有限，需要借助國外的力量。我國制造行業(yè)的首要任務(wù)是大力提升在焊接技術(shù)領(lǐng)域的研發(fā)能力，逐步完成對激光焊接技術(shù)設(shè)備的制造與生產(chǎn)。

　　參考文獻：

　　[1]王廣勇.車身焊接技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].汽車工藝與材料,2015(03):16-22,27.

　　[2]金明姬,劉桂達.汽車車身焊接技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2016(09).
　　車輛工程論文發(fā)表期刊推薦：《汽車縱橫》（原機械工業(yè)信息與網(wǎng)絡(luò)）（月刊）創(chuàng)刊于2011年，是由中國汽車工業(yè)協(xié)會唯一出品，公開發(fā)行的高端、專業(yè)、權(quán)威的汽車行業(yè)雜志。雜志是一本反映汽車行業(yè)主流輿論的雜志。其秉承“業(yè)界主辦、熱點聚焦、深度報道”的辦刊宗旨，資訊權(quán)威，觀點前沿，內(nèi)容豐富，特色明顯。