法利莱轿车车身制作的激光焊接使用

来源:火狐直播app下载安装    发布时间:2023-08-09 09:52:02

  导读:现在轿车车身焊接首要有电阻点焊、激光焊、MIG和MAG焊等办法,其间激光焊接技能首要用于车身不等厚板的拼焊和车身焊接。激光焊接首要用于车身框架结构的焊接,例如顶盖与侧围的焊接。激光焊接运用于轿车,能够下降车身分量然后到达省油意图;进步车身的安装精度,使车身刚度进步30%,然后进步了车身安全性;下降轿车车身制作进程中的冲压和安装本钱,削减车身零件的数目,进步车身一体化程度。

  激光焊接使用选用激光作为焊接热源,工业机器人作为运动体系。激光热源的优势在于,它有着极高的加热才能,能把很多的能量会集在很小的焊接点上,所以具有能量密度高、加热会集、焊接速度快和焊接变形小等特色,可完成薄板的快速衔接。

  (1)激光源:用于激光焊接的激光源首要有CO2气体激光源和YAG固体激光源两种。激光源最重要的功用是输出功率和光束质量。从这两方面考虑,CO2激光源比YAG激光源具有更大优势,是现在深熔焊接首要选用的激光源。

  (2)光导和聚集体系:光导聚集体系由圆偏振镜、扩束镜、反射镜或光纤及聚集镜等组成,完成改动光束偏振情况、方向、传输光束和聚集的功用。这些光学零件的情况对激光焊接质量有极其重要的影响。在大功率激光效果下,光学部件,特别是透镜功用会劣化,使透过率下降,发生热透镜效应,绝地外表污染也会添加传输损耗。

  (3)焊接机器人:因为激光熔焊、激光-MIG复合焊接技能办法的不同以及焊接接头方法的不同,所以对焊接接头的安装精度要求也不同。搭接焊缝的激光熔焊和角焊缝的激光钎焊能够选用一般的焊接机器人。关于对接焊缝的激光钎焊和激光焊有必要选用差异于惯例机器人的绞臂式焊接机器人,一般规划焊缝主动盯梢纠正体系。

  (4)焊接夹具:能够确保激光焊接时所衔接板材或总成的准确定位,确保焊缝空隙,防止焊接变形,然后进步激光焊接接头的质量。

  (5)激光焊接控制体系:控制体系首要包含焊接进程的视频监督体系、机器人的焊缝主动盯梢体系和纠正体系、送丝控制体系等。关于不同的激光焊接办法,控制体系的组成也有所相同。激光熔焊无需送丝体系、焊缝主动盯梢体系和运转轨道纠正体系。

  热量输入很小、焊缝深宽比大,热影响区小导致工件缩短和变形很小,无需焊后矫形;

  焊接一致性、安稳性好一般不加填充金属和焊剂,并能 完成部分异种资料焊接;

  短时间焊接,既对外界无热影响,又对资料本身的热变 形及热影响区小,特别合适加工高熔点、高硬度、特种资料;

  使用于车身的激光焊接首要分为两种办法:一种为熔焊,不需求填充物质,激光直接效果在工件外表上进行焊接;另一种为填充焊,即一般所说的钎焊,首要使用于轿车顶盖的焊接。

  因为激光会聚于一点时会发生适当高的温度(与能量密度巨细有关),当温度到达1490℃时,钢板就会熔化,使用此种热效应进行焊接的办法为热传导焊,其进程为:首要通过激光将工件外表加热到熔点,金属熔化后会构成一个半球形的熔池,熔池的半径和深度渐渐增大,当吸收的激光能量与熔池向四周分散的热量到达平衡时,熔池便不再扩展。沿预订轨道移动激光光束,熔池也随之移动,熔池前方的金属不断熔化,后方的金属冷却,然后构成一条焊缝。热传导焊的长处体现在焊缝润滑且飞溅少,速度为1~3m/min,焊缝深度与宽度比小于1。此焊接办法多用于平板拼焊。

  在轿车白车身上,因为焊接钢板有2~4层,厚度可达4mm,所以对焊缝的深度有更高的要求,此刻热传导焊无法满意工艺的要求,这就需求另一种焊接办法—穿透焊,穿透焊具有速度快、熔深更深的特色,它对激光能量密度的要求远高于热传导焊。当激光效果于工件外表时,金属敏捷汽化(在2590℃钢板就会汽化为蒸汽),以蒸汽的方法分散出熔池,并构成一个蒸汽通道,激光在通道内进行屡次反射能够使金属对激光能量的吸收率添加到75%,在这里称之为“小孔效应”,当发生的蒸汽压力不足以分散出熔池时,熔池便不再加深,构成一个安稳的焊接情况。熔池通过的方位,在蒸汽通道周围构成金属熔液活动,使上下两层板熔合在一起,金属冷却后,便构成一条高强度焊缝。与热传导焊比较,穿透焊的优势在于其焊接深度更深、速度更快,关于4mm厚的低碳钢板材,焊接速度可达5m/min;而其缺陷在于其将金属敏捷汽化后发生的很多飞溅简单损害工件及加工设备。

  另一种焊接办法为填充焊,此种办法并不熔化工件本身,而是使用激光的热效应熔化焊丝,并将其填充到所需焊接的两个工件之间,其长处在于焊缝漂亮,发生的热变形小,轿车顶盖的焊接多选用此种办法。轿车顶盖激光钎焊技能是最早使用于车身加工的激光工艺,其原理为使用激光将焊丝(一般为铜硅合金)熔化并填充到顶盖与侧围工件的缝隙中,不光起到衔接的效果还能够进行密封。穿透焊的进程与钎焊有所不同,激光在两层钢板上进行穿透焊接,无焊丝填充,机器人带动镜头依照预先编定的轨道直接焊接,无需导向设备。穿透焊选用激光功率为4kW,远高于钎焊。因为焊接中需求熔化工件,所以在焊缝的两头需求设置功率斜坡,即在焊接开始时,功率在30ms内从1kW线kW。这样做的长处在于防止在起弧和收弧时将钢板焊穿,构成小洞,然后影响焊接质量。激光源选用YAG接连型激光发生器,最高输出可达4kW,因为焊丝的熔点相对钢板要低,所以挑选激光的输出功率规模为(1.8~2)kW,在熔化焊丝的绝地,确保顶盖和侧围不发生热变形。激光选用柔性的光缆传输,能够使激光发生器与焊接工位分隔,防止设备遭到损害。依据焊丝直径的巨细,在焊接端使用光学镜头改动激光聚集的光斑巨细使之彼此匹配,如焊丝直径为1.0mm,将激光聚集的光斑直径调整为1.2mm,使激光最大极限地效果于焊丝上。焊接进程中由机器人带动自适应式焊接镜头,滚动轴带动弹性臂在水平方向上滚动,而弹性臂本身能够在笔直方向移动。一般车身的激光焊缝长达42m,确保了其全体尺度的准确性、车身强度和刚性。选用激光钎焊的车顶只要一条详尽滑润的焊缝,直接作为外外表以添加车身的流线视觉效果,而选用传统点焊工艺的车顶则有两条橡胶密封条。

  现在激光焊接使用于轿车车身出产已经成为一种趋势,选用激光焊接不只能够下降车身分量、进步车身的安装精度,绝地还能大大加强车身的强度,在用户享用舒适的绝地,为其供给更高的安全保证。作为国内首套轿车白车身激光焊接成套设备,法利莱“轿车车身顶盖激光焊接柔性出产线”打破了国外企业在该范畴的独占位置,填补了国内空白。通过多年技能攻关,现在已成功使用于多条整装焊接出产线m/min,比世界上同类型设备快30%,但价格却比国外同类型出产线%,大大下降了整机制作本钱,进步了民族品牌轿车的世界竞争力。