用于高效生产拼焊板的激光焊接技术

由于激光焊接技术具有热输入低、精度高、焊接速度快等特性，已成为一种成熟的汽车制造工艺。现在汽车车身的主要材料是高强度钢，而在焊接高强度钢时，激光焊接的低热输入特性使得其在提高焊缝性能方面具有明显优势。提出一种在不牺牲焊接速度和增加热输入的前提下，增加过程鲁棒性的创新焊接概念。

在大规模生产中，对激光焊接应用潜力的开发需要结合适当的制造概念和相应的辅助技术。针对个体需求提供灵活的解决方案，从而优化投资成本、劳动力成本和生产力。使用最新的激光源能以非常高的速度在薄金属板上进行焊接，但这需要高效的材料处理方法。

激光焊接主要有两个基本思路：①固定位置的激光头和移动的材料；②移动的激光头和固定位置的材料。为提高生产效率和降低制造成本，可以对激光焊接的处理时间和焊接速度这两个关键控制环节进行优化。为进一步降低激光焊接生产成本，可以降低在切割模具、材料处理和夹紧装置上的投入。在设计一款针对特定应用场景或市场的激光焊接机时，需要综合考虑所有影响因素。

研究表明，以集成方式优化材料处理手段和相应的辅助技术可以显著提高效益。连续进料是缩短生产周期最有效的技术。目前的激光焊接材料的进料速度已经达到焊接速度的上限。研究的重点是进一步提高激光焊接速度。“涡轮焊接”技术能从薄板两侧对两个重叠的部分进行实现熔透焊缝，可以在大幅提高焊接速度的同时使过程具有较高的鲁棒性。拼焊线圈为进一步提高制造过程的效率和降低产品的成本提供了可能性。

刊名：Advances in Manufacturing（英）

刊期：2014年第3期

作者：M.Spöttl et al

编译：黄河