汽车制造中的焊接工艺

1、汽车制造中的焊接工艺汽车制造四大工艺中，焊装尤其重要，而在焊装的前期规划中，车身焊接夹具的设计又是关键环节。工装夹具的设计是一门经验性很强的综合性技术，在设计时首先应考虑的是生产纲领，同时还必须熟悉产品结构，了解钣金件变形特点，把握零部件装配精度及容差分配，通晓工艺要求。只有做到这些，才能对焊接夹具进行全方位的设计，满足生产制造要求。汽车焊接生产线也是是汽车制造中的关键，焊接生产线中的各种工装夹具又是焊装线的重中之重，焊接夹具的设计则是前提和基础。设计工装夹具时，不仅要考虑生产纲领，还必须要熟悉产品结构，了解钣金件变形特点，通晓工艺要求等诸多内容。生产纲领即合格产品的年产量，它决定了焊接夹具的

2、自动化水平及焊接工位的配置，是通过生产节拍体现的，是焊接夹具设计首先应考虑的问题。生产节拍由夹具动作时间、装配时间、焊接时间、搬运时间等组成。夹具动作时间主要取决于夹具的自动化程度；装配时间主要取决于冲压件精度、工序件精度、操作者的熟练程度；焊接时间主要取决于焊接工艺水平、焊接设备的自动化程度、焊钳选型的合理化程度等；搬运时间主要取决于搬运的自动化程度、物流的合理化程度及生产现场管理水平等。只要把握以上几点，就能合理地解决焊接夹具的自动化水平与制造成本的矛盾。汽车车身的结构特点与焊接的关系汽车车身一般由外覆盖件、内覆盖件和骨架件组成，覆盖件的钢板厚度一般为0.81.2mm,有的车型外覆盖件钣金

3、厚度仅有0.6mm、0.7mm，骨架件的钢板厚度多为1.22.5mm，也就是说它们大都为薄板件。对焊接夹具设计来说，应考虑如下特点：刚性差、易变形经过成型的薄板冲压件有一定的刚性，但与机械加工件相比，刚性要差得多，而且单个大型冲压件容易变形，只有焊接成车身壳体后，才具有较强的刚性。以轿车车身大侧围外板为例，一般材料厚度为0.70.8mm,绝大多数是0.8mm,拉延形成空腔后，刚性非常差，当和内板件焊接形成侧围焊接总成后才具有较强的刚性。结构形状复杂汽车车身都是由薄板冲压件装焊而成的空间壳佑为了造型美观，并使壳体具有一定的刚性，组成车身的零件通常是经过拉延成型的空间曲面体，结构形状较为复杂。特别

4、是随着现代汽车技术的发展和消费者对汽车品质和外观时尚的要求越来越高，车身结构设计也越来越复杂。以空间三维坐标标注尺寸汽车车身产品图以空间三维坐标来标注尺寸。为了表示覆盖件在汽车上的位置和便于标注尺寸，汽车车身一般每隔200mm或400mm划一坐标网线，而整车坐标系各有不同，这里举轿车为例，一般定义整车坐标系坐标原点是：X轴：车身的对称平面与主地板的下平面之间的交线，向车身后方为正，前方为负。Y轴：过前轮的中心连线且垂直于车身地板下平面的平面与车身对称平面之间的交线，向车身右侧为正，左侧为负。Z轴：过两前轮中心且与主地板平面垂直的直线，向上为正，向下为负。装配精度装配精度包括两方面：外观精度与骨

5、架精度，外观精度指门盖等开闭件装配后的间隙面差；骨架精度指三维坐标值。货车车身的装配精度一般控制在2mm内，轿车控制在1mm内。焊接夹具的设计既要保证工序件之间的焊装要求，又要保证总体的焊接精度，通过调整工序件之间的匹配状态及容差分配来满足整体的装配要求。车身焊装夹具设计方法6点定则是汽车车身焊装夹具设计的主要方法，其含义是指限制6个方向运动的自由度。在设计车身焊装夹具时，常有两种误解：一是认为6点定位原则对薄板焊装夹具不适用；二是看到薄板焊装夹具上有超定位现象。产生这种误解的原因是，把限制6个方向运动的自由度理解为限制6个方向的自由度。焊接夹具设计的宗旨是限制6个方向运动的自由度，这种限制不

6、仅依靠夹具的定位夹紧装置，而且依靠制件之间的相互制约关系。只有正确认识了薄板冲压件焊装生产的特点，同时又正确理解了6点定则，才能正确应用这个原则。保证门洞的装配尺寸门洞的装配尺寸是整车外观间隙阶差的基础，当总成焊接无侧围分块时，门洞必须作为主要的定位基准。在分装夹具中，凡与前后立柱有关的分总成装焊都必须时，则门洞应在侧围焊接夹具上形成，总装焊时以门洞及工艺孔定位，且从分装到总装定位基准也应统一。直接用前后立柱定位，而且从分装到总装定位基准应统一；当总成焊接有侧围分块保证前后悬置孔的位置准确度车身前后悬置孔的位置准确度是车身整体尺寸精度的关键所在，保证和控制车身整体尺寸在公差范围内必须确保前后悬

7、置孔的位置准确度。车身底板上的悬置孔一般冲压在底板加强梁上，装焊时要保证悬置孔的相对位置，以便使车身顺利地下落到车架上，这也是后序涂装和总装工艺悬挂和输送的基础。保证前后风窗口的装配尺寸窗口的装配尺寸是车身焊接中的关键控制项，涉及整车外观，前后风窗口若尺寸控制不好，会直接影响前机盖与前翼子板、后侧围与行李厢盖的装配及外观质量。前后风窗口一般由外覆盖件和内覆盖件组成，有的是在前后围总成上形成，在分装夹具上要注意解决其定位；有的在总装夹具上形成，一般在专门的窗口定位装置对窗口精确定位，以保证风窗口的装配尺寸，从而保证整个车身的整体尺寸受控。焊接装配线在汽车制造企业的流水线上，最核心的生产流水线是车

8、身生产流水线，其中关键工段是车身焊接。将各个车身部件焊接在一起，必须有夹具固定部件位置。夹具是非常重要的辅助工具，它的合理性不但影响加工位置的精确性、焊接质量，也影响到工作效率和生产成本。FBL要利用三套昂贵且高精度的夹具（如图中红色），它们从外面固定住加工车身，从车体的左、右和上方等三个位置将车体固定住，然后由机械手臂或者人工对车身进行焊接。这些托架与车身一起移动，直到完工为止。当一辆轿车车体上线时，传送机械从头顶上方的储放区运来三个一组的夹具，将它们运送到车身组装线的位置。如果顺序生产的下一部车是不同的车型，那么该系统将取来另外一组夹具，并将它们运送到组装线上。GBL将三套夹具缩减为一套，

9、它的运行方式就是在车体内部由一台夹具支撑并固定车体。夹具从敞开的顶部伸入，在要焊接的地方固定住车身的侧面。当侧面焊接完毕后，夹具从车体中抽出，车体则随着生产线上移动到下一工位，以便进行下一步不需要特殊工具支撑下操作的焊接，并安上车顶盖。这样，制造每一种车型只需要一个夹具装置，不仅简化了操作，而且增强了灵活性一-种车型可以在同一生产线生产。当然，这需要相当精确的定位尺寸的配合。这条生产线可以重复不断地将一架佳美或亚洲龙或其它型号汽车的车身恰到好处地摆在机器人面前，机器人在不同车型上执行数以千计的点焊指令，对它们来说，唯一的改变只是软件。总而言之，汽车焊接生产线是汽车制造中的关键，焊接生产线中的各

10、种工装夹具又是焊装线的重中之重，焊接夹具的设计则是前提和基础。我们在焊接夹具的设计中，要掌握夹具的基本工作原理和设计准则，不断地学习和探讨先进的设计思路和方法，把持汽车制造技术和工艺装备水平不断优化和提高的核心，顺应汽车制造潮流的发展。只有这样，我们才能设计出满足用户需要的好的夹具，我们也才能制造出满足汽车消费者近乎苛刻要求主要的汽车焊接工艺电阻焊目前电阻焊机大量使用交流50Hz的单相交流电源，容量大、功率因数低。发展三相低频电阻焊机、三相次级整流接触焊机（已在普通型点焊机、缝焊机、凸焊机中应用）和IGBT逆变电阻焊机，可以解决电网不平衡和提高功率因数的问题。同时还可进一步节约电能，利于实现参

11、数的微机控制，可更好地适用于焊接铝合金、不锈钢及其他难焊金属的焊接。西南交通大学针对一工厂铝合金车圈对焊研制成车圈焊接PLC(可编程控制器)智能控制器对原机进行了改造，解决了铝合金车圈的焊接质量问题，提高了焊接生产率。后又同一工厂研制了PLC缝焊控制器，解决了对一般清理要求制件的缝焊问题。通过这两项控制器的研制，证明了PLC比单片微机控制器抗干扰能力强，可靠性高；比工控机控制器体积小、成本低，使用通用的单相工频交流电阻焊机完成了高难度的对焊及缝焊工作。电阻焊(resistancewelding)是将被焊工件压紧于两电极之间，并施以电流，利用电流流经工件接触面及邻近区域产生的电阻热效应将其加热到

12、熔化或塑性状态，使之形成金属结合的一种方法。电阻焊方法主要有四种，即点焊、缝焊、凸焊、对焊，(见图)。一、点焊点焊是将焊件装配成搭接接头，并压紧在两柱状电极之间，利用电阻热熔化母材金属，形成焊点的电阻焊方法。点焊主要用于薄板焊接。点焊的工艺过程：1、预压，保证工件接触良好。2、通电，使焊接处形成熔核及塑性环。3、断电锻压，使熔核在压力继续作用下冷却结晶，形成组织致密、无缩孔、裂纹的焊点。二、缝焊(SeamWelding)缝焊的过程与点焊相似，只是以旋转的圆盘状滚轮电极代替柱状电极，将焊件装配成搭接或对接接头，并置于两滚轮电极之间，滚轮加压焊件并转动，连续或断续送电，形成一条连续焊缝的电阻焊方法

13、。缝焊主要用于焊接焊缝较为规则、要求密封的结构，板厚一般在3mm以下。三、对焊(ButtWelding)对焊是使焊件沿整个接触面焊合的电阻焊方法。四、凸焊(ProjectionWelding)凸焊是点焊的一种变型形式;在一个工件上有预制的凸点，凸焊i时，一次可在接头处形成一个或多个熔核。1、电阻对焊(ResistanceButtWelding)电阻对焊是将焊件装配成对接接头，使其端面紧密接触，利用电阻热加热至塑性状态，然后断电并迅速施加顶锻力完成焊接的方法，电阻对焊主要用于截面简单、直径或边长小于20mm和强度要求不太高的焊件。2、闪光对焊(FlashButtWelding)闪光对焊是将焊件装

14、配成对接接头，接通电源，使其端面逐渐移近达到局部接触，利用电阻热加热这些接触点，在大电流作用下，产生闪光，使端面金属熔化，直至端部在一定深度范围内达到预定温度时，断电并迅速施加顶锻力完成焊接的方法。闪光焊的接头质量比电阻焊好，焊缝力学性能与母材相当，而且焊前不需要清理接头的预焊表面。闪光对焊常用于重要焊件的焊接。可焊同种金属，也可焊异种金属；可焊0.01mm的金属丝，也可焊20000mm的金属棒和型材。电阻焊接的品质是由以下4个要素决定的：电流，2.通电时间，3.加压力，4.电阻顶端直径电阻焊的优点1、熔核形成时，始终被塑性环包围，熔化金属与空气隔绝，冶金过程简单。2、加热时间短，热量集中，故

15、热影响区小，变形与应力也小，通常在焊后不必安排校正和热处理工序。3、不需要焊丝、焊条等填充金属，以及氧、乙炔、氢等焊接材料，焊接成本低。4、操作简单，易于实现机械化和自动化，改善了劳动条件。5、生产率高，且无噪声及有害气体，在大批量生产中，可以和其他制造工序一起编到组装线上。但闪光对焊因有火花喷溅，需要隔离。电阻焊的缺点1、目前还缺乏可靠的无损检测方法，焊接质量只能靠工艺试样和工件的破坏性试验来检查，以及靠各种监控技术来保证。2、点、缝焊的搭接接头不仅增加了构件的重量，且因在两板焊接熔核周围形成夹角，致使接头的抗拉强度和疲劳强度均较低。（3）设备功率大，机械化、自动化程度较高，使设备成本较高、

16、维修较困难，并且常用的大功率单相交流焊机不利于电网的平衡运行。电阻焊基本原理焊接热的产生及影响产热的因素点焊时产生的热量由下式决定：Q=lRt（6-1）式中Q产生的热量（J）I焊接电流（A）的平方R电极间电阻（Q）t焊接时间（s）1.电阻R及影响R的因素式（6-1）中的电极间电阻包括工件本身电阻R。，两工件间接触电阻R,电极与工作间接触电阻R点焊时的电阻R=2Rw,-l-Rc-I-2Rm（6-2）分布和电流线当工件和电极已定时，工件的电阻取决于它的电阻率。因此，电阻率是被焊材料的重要性能。电阻率高的金属其导热性差（如不锈钢），电阻率低的金属其导热性好（如铝合金）因此，点焊不锈钢时产热易而散热难

17、，点焊铝合金时产热难而散热易。点焊时，前者可以用较小电流（几千安培），后者就必须用很大电流（几万安培）。主要参数对焊接的影响1.焊接电流的影响从公式（1）可见，电流对产热的影响比电阻和时间两者都大。因此，在点焊过程中，它是一个必须严格控制的参数。引起电流变化的主要原因是电网电压波动和交流焊机次级回路阻抗变化。阻抗变化是因回路的几何形状变化或因在次级回路中引入了不同量的磁性金属。对于直流焊机，次级回路阻抗变化，对电流无明显影响。除焊接电流总量外，电流密度也对加热有显著影响。通过已焊成焊点的分流，以及增大电极接触面积或凸焊时的凸点尺寸，都会降低电流密度和焊热接热，从而使接头强度显著下降。焊接时间的

18、影响为了保证熔核尺寸和焊点强度，焊接时间与焊接电流在一定范围内可以互为补充。为了获得一定强度的焊点，可以采用大电流和短时间（强条件，又称强规范），也可以采用小电流和长时间（弱条件，又称弱规范）。选用强条件还是弱条件，则取决于金属的性能、厚度和所用焊机的功率。但对于不同性能和厚度的金属所需的电流和时间，都仍有一个上、下限，超过此限，将无法形成合格的熔核。电极压力的影响电极压力对两电极间总电阻R有显著影响，随着电极压力的增大，R显著减小。此时焊接电流虽略有增大，但不能影响因R减小而引起的产热的减少。因此，焊点强度总是随着电极压力的增大而降低。在增大电极压力的同时，增大焊接电流或延长焊接时间，以弥补

19、电阻减小的影响，可以保持焊点强度不变。采用这种焊接条件有利于提高焊点强度的稳定性。电极压力过小，将引起飞溅，也会使焊点强度降低。电极形状及材料性能的影响由于电极的接触面积决定着电流密度，电极材料的电阻率和导热性关系着热量的产生和散失，因而电极的形状和材料对熔核的形成有显著影响。随着电极端头的变形和磨损，接触面积将增大，焊点强度将降低。工件表面状况的影响工件表面上的氧化物、污垢、油和其他杂质增大了接触电阻。过厚的氧化物层甚至会使电流不能通过。局部的导通，由于电流密度过大，则会产生飞溅和表面烧损。氧化物层的不均匀性还会影响各个焊点加热的不一致，引起焊接质量的波动。因此，彻底清理工件表面是保证获得优

20、质接头的必要条件。电阻焊的常用设备1.点焊机点焊机是由机座，加压机构，焊接回路，电极，传动机构和开关及调节装置组成，其中主要部分是加压机构，焊接回路和控制装置。加压机构是电阻焊在焊接是负责加压的机构。焊接回路焊接回路是指除焊接之外参与焊接电流导通的全部零件所组成的导电通路。控制装置控制装置是由开关和同步控制两部分组成，在点焊中开关的作用是控制电流的通断，同步控制的作用是调节焊接电流的大小，精确控制焊接程序，当网路电压有波动时，能自动进行补偿。2对焊机对焊机是由机架，导轨，固定座板和动板，送进机构，夹紧机构，支点（顶座），变压器，控制系统几部分组成。其主要部分是，机架和导轨，送进机构，夹紧机构。

21、机架和导轨机架上固定着对焊机的全部基本部件。导轨用来保证动板可靠的移动，以便送进焊件。送进机构送进机构的作用是使焊件同动板一起移动，并保证有所需的顶锻力。夹紧机构夹紧机构由两个夹具构成，一个是固定的，称为固定夹具，另一个是可移动的，称为动夹具。固定夹具直接安装在机架上，动夹具安装在动板上，可随动板左右移动。电阻焊电源电阻焊常采用工频变压器作为电源，电阻焊变压器的外特性采用下降的外特性，与常用变压器及弧焊变压器相比，电阻焊变压器有以下特点。（1）电流大电压低常用的电流是240KA，在铝合金点焊或钢轨对焊时甚至可以达到150200KA，由于焊件焊接回路电阻通常只有若干微欧，所以电源电压低，固定式焊

22、机通常在10V以内，悬挂式点焊机才可达到24V。（2）功率大可调节由于焊接电流很大，虽然电压不高，旱机仍可达到比较大的功率，大功率电源甚至高达1000KW以上，为了适应各种不同焊件的需要，还要求焊机的功率应能方便调节。（3）断续工作状态无空载运行电阻焊通常在焊件装配好之后才接通电源的，电源一旦接通，变压器就在负载状态下运行，一般无空载运行的情况发生，其他工序，如装载，夹紧等，一般不需要接通电源，因此变压器处于断续工作状态。co2气体保护焊二氧化碳气体保护焊概述二氧化碳气体保护电弧焊（简称CO2焊）的保护气体是二氧化碳（有时采用CO2Ar的混合气体）。主要用于手工焊。由于二氧化碳气体的热物理性能

23、的特殊影响，使用常规焊接电源时，焊丝端头熔化金属不可能形成平衡的轴向自由过渡，通常需要采用短路和熔滴缩颈爆断、因此，与MIG焊自由过渡相比，飞溅较多。但如采用优质焊机，参数选择合适，可以得到很稳定的焊接过程，使飞溅降低到最小的程度。由于所用保护气体价格低廉，采用短路过渡时焊缝成形良好，加上使用含脱氧剂的焊丝即可获得无内部缺陷的质量焊接接头。因此这种焊接方法目前已成为黑色金属材料最重要焊接方法之一。修补冷焊机历史介绍修补冷焊机在国际上叫ESD（ELECTROSPARKDEPOSITION）,是由前苏联的专家应用类似于放电加工机ElectroDischargeMachining的电路原理研究开发出

24、来的。主要用途是使用高硬度的碳化钨等材料对模具/金属表面进行涂层加工，提高耐磨性，耐热性，耐烧粘等性能。当初的加工机涂层厚度最大只能达到30um左右，因此无法满足修补需要。之后，经过了大量的研究开发，提高了其输出功率，改进了焊枪结构和焊条材料成份。针对以往的前后震动式电极，采用了旋转式电极，并且利用氩气保护来防止熔敷金属的氧化，氮化，实现了连续多层修补堆焊，提高了修补堆焊厚度，从而作为金属工件修复加工机推向市场。对于那些金属制品制造厂家，在工件制品出现毛刺、针孔、气孔、裂纹、磨损，划痕等缺陷时，利用以往的焊接方法来修复工件的话，工件会产生变形，甚至热裂或是易脱落。常常会得不到理想的修补效果，将

25、就用或者直接报废。直接带来很多经济上的成本开支或交货的延迟。冷焊机资料本公司有多年代理德国多功能修补机器的经验。在不断创新改良的基础上，生产出“智能多功能修补王”。采用国内外资厂家生产的最优质的零配件，在性能上更胜一筹。在市场中俱有相当的性价比。该机型简介：此机型为生造智能修补机械设备产品，是我公司针对广大模具业、铸造业、电器制造业、医疗器械、汽车、造船、锅炉、建筑、钢构、桥梁建设等行业改良生产，具有广泛的适用性。在国内是广大中小企业的首选修补设备。智能冷焊机XKS-02修补原理智能冷焊机XKS-02是通过微电瞬间放电产生的高热能将专用焊丝熔覆到工件的破损部位，与原有基材牢固熔接，焊后只需经过

26、很少打磨抛光的后期处理。1工作原理智能修补冷焊机的原理是，利用充电电容，以10-310-1秒的周期，10-610-5秒的超短时间放电。电极材料与工件接触部位会被加热到800025000C，等离子化状态的熔融金属以冶金的方式过渡到工件的表层。图1所示的是（堆焊，涂层）的示意图及各种特性。A区是堆焊到工件表面的涂层或堆焊层，由于与母材之间产生了合金化作用，向工件内部扩散，熔渗，形成了扩散层B,得到了高强度的结合2实现冷焊（热输入低）为什么能实现冷焊呢，如图2所示，放电时间（Pt）与下一次放电间隔时间（It）相比极短，机器有足够的相对停止时间，热量会通过工件基本体扩散到外界，因此工件的被加工部位不会

27、有热量的聚集。虽然工件的升温几乎停留在室温，可是由于瞬时熔化的原因，电极尖端的温度可以达到25000C左右.3结合强度高利用智能修补冷焊机进行修补堆焊时，即然热输入低，为什么结合强度还很大呢？这是因为焊条瞬间产生金属熔滴，过渡到与母材金属的接触部位，同时由于等离子电弧的高温作用，表层深处开成像生了根一样的强固的扩散层。呈现出高结合性，不会脱落。产品优点1、设计合理，自由调节。可根据不同金属材质选用不同档放电频率，以达到最佳修补效果。2、热影响区域小。堆覆的瞬间过程中无热输入，因而无变形，咬边和残余应力。不会产生局部退火，修复后不需要重新热处理。3、极小的焊补冲击，本焊机在焊补过程中克服了普通氩

28、弧焊对工件周边产生冲击的现象。对没有余量的工件加工面也可进行修补。4、修复精度高：堆焊厚度从几微米到几毫米，只需打磨，抛光。5、熔接强高：由于充分渗透到工件表面材料产生极强的结合力。6、携带方便：重量轻（28公斤），220V电源，无工作环境要求。7、经济性：在现场立刻修复，提高生产效率，节省费用。8、一机多用：可进行堆焊，表面强化等功能。通过调节放电功率和放电频率可获得要求的堆焊和强化的厚度的光洁度。9、堆焊层硬度及补材多样性：使用不同的电极棒材料（补材）可获得不同要求的硬度。堆焊修补层硬度可从HRC25HRC62。主机控制系统：采用改进型内置工控微机进行双闭环精密控制。其稳定性和运行能力远远

29、优于同类产品，采用智能IC控制板。气体保护系统：改为微机控制的同步氩气保护系统，使氩气保护更好，焊接效果更加牢固，美观。同时保持了原有优点-与激光焊机媲美，可以最大限度地节约氩气。安装条件及耗材：（28C）,湿度：5%to75%不结露220伏50HZ交流电，电压稳定，环境：干净无灰尘或灰尘较少.主要消耗：焊丝、氩气、电。激光焊激光焊概述激光是20世纪最伟大的发明之一，世界上第一台激光器问世于1960年，激光焊接是当今先进的制造技术之一。激光焊是以聚焦的激光束作为能源轰击焊件接缝所产生的能量进行焊接的方法。与常规焊接方法相比，激光焊有如下特点：1）聚焦后的激光功率密度高达105-107W/cm2

30、,工件产生的变形极小，热影响区也很窄，多以深熔深方式，特别适宜于精密焊接和微细焊接。2）焊接厚件时可不开坡口一次成形，获得深宽比大的焊缝。不开坡口单道焊接钢板的厚度已达50mm。3）适宜于焊接一般焊接方法难以焊接的材料，如难熔金属、热敏感性强的金属以及热物理性能差异悬殊、尺寸和体积悬殊工件间的焊接；甚至可用于非金属材料的焊接，如陶瓷、有机玻璃等。4）穿过透明介质对密闭容器内的工件进行焊接，适合于在玻璃的密封容器里焊接铍合金等剧毒材料。5）可借助反射镜使光束达到一般焊接方法无法施焊的部位，YAG激光（波长1.06um）还可用光纤传输，可达性好。6）激光束不受电磁干扰，无磁偏吹现象存在，适宜于磁性

31、材料焊接。7）不需真空室，不产生X射线，观察及对中方便。激光焊的不足之处是设备的一次投资大，特别是高功率连续激光器的价格昂贵，而且对高反射率的金属直接进行焊接比较困难。目前，用于焊接的激光器主要有两大类，气体激光器和固体激光器，前者以CO2激光器为代表，后者以YAG激光器为代表。根据激光的作用方式激光焊接可分为连续激光焊和脉冲激光焊。随着设备性能的不断提高、结构的日益复杂，对接头性能和变形要求越来越苛刻，许多传统的焊接方法己不能满足要求，因而，激光焊接在许多场合具有不可替代的作用。激光焊工艺1.激光焊能源参数激光焊是将光能转化为热能达到熔化工件进行焊接的目的。1）功率密度激光能作用于固态金属表

32、面时，按功率密度不同可产生三种不同加热状态。功率密度较低时仅对表面产生无熔化的加热，这种状态用于表面热处理或钎焊；功率密度提高时，可产生热传导型熔化加热，用于薄板高速焊及精密点焊；功率密度进一步提高时，则产生熔孔型熔化，激光热源中心加热温度达到金属的沸点而形成等离子蒸气，用于深熔焊。由于功率密度很大，所产生的小孔已贯穿整个板厚。在连续激光焊时，小孔是随着光束相对于工件而沿焊接方向前进的。金属在小孔前方熔化，绕过小孔流向方后，重新凝固形成焊缝。调节激光的功率密度，即能实现不同加工工艺的要求。而调整功率密度的主要方法有：调节输入激光器的能量；调节光斑尺寸，即激光束与金属固体表面交叉面积的大小；改变

33、光模型式，即改变光斑中能量的分布；改变脉冲宽度及前沿的梯度等。2.吸收率激光焊接的热效应取决于工件吸收光束能量的程度，常用吸收率来表征。减少激光反射损失的途径有：采用TEMoo光模；采用衰减式脉冲调制。开始时高脉冲功率使金属迅速加热熔化,降低其反射率，然后就可以在较低的能量输入下继续加热熔化；用喷涂等方法增加表面粗糙度或形成高吸收率薄膜：用电弧等热源预热，即双热源进行焊接；采用光收集式的接头设计。激光复合焊接技术是指将激光与其他焊接方法组合起来的集约式焊接技术，其优点是能充分发挥每种焊接方法的优点并克服某些不足，从而形成一种高效的热源。例如，由于高功率激光焊设备的价格较昂贵，当对厚板进行深熔、高速焊接时，可将小功率的激光器与常规的气体保护焊结合起来进行复合焊接，如激光-TIG和激光-MIG等。几种代表的激光焊1激光一电弧焊激光焊接复合技术中应用较多的是激光-电弧复合焊接技术，主要目的是有效地利用电弧能量，在较小的激光功率条件下获得较大