探討激光焊接技術(shù)在環(huán)衛(wèi)車制造中的應(yīng)用前景

倪蘇周

（煙臺(tái)海德專用汽車有限公司 264100)

探討激光焊接技術(shù)在環(huán)衛(wèi)車制造中的應(yīng)用前景

倪蘇周

（煙臺(tái)海德專用汽車有限公司 264100)

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們的生活水平也在不斷提高。環(huán)衛(wèi)車在我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)中得到了長(zhǎng)足發(fā)展，得到百姓的高度認(rèn)可，生活環(huán)境得到極大的改善。激光焊接技術(shù)在汽車制造業(yè)中得到廣泛的應(yīng)用，激光焊接技術(shù)不但可以提高汽車焊接的精度與質(zhì)量，同時(shí)可以得到一個(gè)美觀的外形。本文簡(jiǎn)述了激光焊接技術(shù)在環(huán)衛(wèi)車專用車上應(yīng)用的優(yōu)點(diǎn)，并分析了激光焊接技術(shù)在環(huán)衛(wèi)車企業(yè)制造中的應(yīng)用，希望對(duì)環(huán)衛(wèi)車制造業(yè)的激光焊接技術(shù)的發(fā)展有所幫助。

激光焊接技術(shù)；環(huán)衛(wèi)車制造；應(yīng)用

0 引言

激光焊接技術(shù)在各國(guó)的發(fā)展中不是很均衡。這項(xiàng)技術(shù)在汽車制造中應(yīng)用最多的就是歐洲、北美等地區(qū)。雖然我國(guó)汽車生產(chǎn)量較大，也在大量應(yīng)用，但是在環(huán)衛(wèi)車企業(yè)應(yīng)用比較少。為了提高我國(guó)環(huán)衛(wèi)車制造的技術(shù)，我們應(yīng)該不斷嘗試使用先進(jìn)的生產(chǎn)工藝，如激光焊接技術(shù)，來完善和提升生產(chǎn)技術(shù)。

1 環(huán)衛(wèi)車發(fā)展現(xiàn)狀及特點(diǎn)

1.1 環(huán)衛(wèi)車的發(fā)展現(xiàn)狀

近20年來，環(huán)衛(wèi)車市場(chǎng)在國(guó)家政策的大力扶持之下，得到大力發(fā)展。目前因?yàn)楹芏嘈袠I(yè)不景氣，很多公司轉(zhuǎn)型到環(huán)衛(wèi)行業(yè)。由于過去環(huán)衛(wèi)車輛品種比較單一，產(chǎn)量低，零部件數(shù)量多，所以通常情況下都是采用分散作業(yè)集中組裝。既然是分散作業(yè)就造成各個(gè)協(xié)作廠的焊接水平不一，焊接質(zhì)量難以保證，質(zhì)量檢測(cè)困難，同時(shí)各個(gè)協(xié)作廠之間的路途不等，增加了運(yùn)輸成本，為了解決上述問題可以將產(chǎn)量比較大的產(chǎn)品集中生產(chǎn)，采用激光焊接技術(shù)，一是提高焊接質(zhì)量，二是減少運(yùn)輸成本[1]。

1.2 環(huán)衛(wèi)車的特點(diǎn)

環(huán)衛(wèi)車屬于特種改裝車，比如掃路車、垃圾運(yùn)輸車和泔水車等的箱體均是容納垃圾和污水的空間，箱體板面幅度大，需要采用不銹鋼和普通碳鋼板拼接。采用手工電弧焊、CO2氣體保護(hù)焊或氬弧焊焊接，板面受熱后均有不同程度的變形；焊縫易產(chǎn)生缺陷，如接縫因技術(shù)原因極易造成砂眼、氣孔等缺陷。產(chǎn)品就會(huì)在檢測(cè)不到或是漏檢的情況下發(fā)生漏水事故，造成工時(shí)和材料的二次浪費(fèi)。

2 激光焊接技術(shù)在環(huán)衛(wèi)車上應(yīng)用的優(yōu)點(diǎn)

2.1 有利于提升汽車的功能與造型

之前在制造環(huán)衛(wèi)汽車的時(shí)候較為重視車輛的實(shí)用性與功能性，而忽略了車輛造型的美感。目前，因?yàn)橄M(fèi)者的消費(fèi)水平和欣賞水平的提高，對(duì)于車輛的造型也越來越重視，車輛的焊線成為考核一個(gè)企業(yè)制造能力的重要指標(biāo)。因此，在環(huán)衛(wèi)車的制造過程中使用激光焊接技術(shù)，可以有效提高車輛的生產(chǎn)效率與提升企業(yè)形象以及車輛的外形美感，從而滿足了消費(fèi)者對(duì)環(huán)衛(wèi)車在除了實(shí)用性能之外的美感需要[2]。

2.2 有利于提升環(huán)衛(wèi)車制造企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力

在制造環(huán)衛(wèi)車箱體的過程中使用激光焊接技術(shù)可以有效提高焊接的質(zhì)量和生產(chǎn)效率，提高箱體的耐磨性與耐腐性等性能，進(jìn)而提高環(huán)衛(wèi)車的制造水平，實(shí)現(xiàn)其在同行業(yè)中競(jìng)爭(zhēng)力的目的。

2.3 有利于環(huán)衛(wèi)車行業(yè)向著規(guī)模化的方向發(fā)展

環(huán)衛(wèi)車行業(yè)逐步規(guī)?；l(fā)展是一個(gè)趨勢(shì)。環(huán)衛(wèi)車市場(chǎng)發(fā)展到今天技術(shù)日漸成熟，批量生產(chǎn)已然成為可能。使用激光焊接技術(shù)可以提高焊接的速度，進(jìn)而提高汽車的生產(chǎn)效率，更可以提高產(chǎn)品的外觀，質(zhì)量，提升企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。焊接工作在環(huán)衛(wèi)車箱體制造的過程中需要的各種準(zhǔn)備時(shí)間、焊接工作時(shí)間以及所用的勞動(dòng)力都比較多，因而提高焊接工作的效率對(duì)于提高環(huán)衛(wèi)車的生產(chǎn)效率有著重要的意義。

3 激光焊接技術(shù)原理及發(fā)展

3.1 激光焊接技術(shù)的原理

激光焊接是以激光為熱源焊接，激光是一束平行的光用拋物面鏡或是凸透鏡鏡聚光，可以得到高的功率密度。其有著焊接變形小、焊接的速度快、加熱較為集中等的優(yōu)點(diǎn)，加熱能力也較強(qiáng)，可以在較小的作用點(diǎn)集中熱量，進(jìn)而快速進(jìn)行焊接的工作。激光焊接的設(shè)備包含了控制系統(tǒng)、焊接機(jī)、光導(dǎo)系統(tǒng)與激光器幾種設(shè)備，可以用于高速的焊接工作，其能量的密度也比較高。

激光焊接適用于硬度與熔點(diǎn)都較高的焊接工作，對(duì)于材料或者是熱影響區(qū)的熱變形也比較小，其焊接的時(shí)間也比較短。使用激光焊接技術(shù)不會(huì)使設(shè)備或者是電極產(chǎn)生磨損的情況，也不會(huì)污染周圍的環(huán)境。使用激光焊接技術(shù)產(chǎn)生的焊接熱量較少，零部件在生產(chǎn)的過程當(dāng)中的穩(wěn)定性也較高，焊接縫的凸出與寬度也比較小，焊接強(qiáng)度較大。因而在汽車制造過程中使用激光焊接技術(shù)，不僅可以減少焊接工作的準(zhǔn)備工作，還可以減少處理焊接縫的工作量。

3.2 激光焊接技術(shù)的發(fā)展

在制造汽車的過程當(dāng)中，生產(chǎn)變速器齒輪的時(shí)候使用了激光焊接技術(shù)。這種齒輪對(duì)于焊接工作的要求比較高，在焊接的時(shí)候應(yīng)該綜合考慮齒輪在質(zhì)量、運(yùn)轉(zhuǎn)的速度和負(fù)荷等方面的因素，對(duì)焊接的精準(zhǔn)度的要求也比較高。在焊接的時(shí)候還要注意，不能增加齒輪質(zhì)量。激光焊接技術(shù)是一種使用激光、光束聚焦的技術(shù)，其不僅有精確度較高的特點(diǎn)，在焊接工作中還不會(huì)產(chǎn)生氣態(tài)或者是增加齒輪重量的物質(zhì)，可以完美地完成焊接的工作，因此其被廣泛應(yīng)用在齒輪的焊接工作中。

隨著經(jīng)濟(jì)與科技的發(fā)展，在制造汽車的時(shí)候使用的材料也日益增多，這些材料使得人們提高了對(duì)激光焊接技術(shù)的了解程度。傳統(tǒng)的焊接技術(shù)在焊接鎂鋁材料的時(shí)候，會(huì)使這些材料產(chǎn)生一些化學(xué)反應(yīng)，進(jìn)而對(duì)焊接效果造成不利的影響，對(duì)于汽車的使用也是不利的。激光焊接技術(shù)可以焊接不同材質(zhì)的材料，但是不會(huì)影響這些材料的功能。

4 激光焊接技術(shù)在環(huán)衛(wèi)車市場(chǎng)的應(yīng)用

激光焊接技術(shù)有著與其他焊接技術(shù)不同的優(yōu)點(diǎn)。

第一，激光焊接技術(shù)使用電腦進(jìn)行自動(dòng)的控制，其可以使用較短的時(shí)間來融合不同材質(zhì)的材料，其焊接精度較高。

第二，激光焊接技術(shù)使用的是激光束來進(jìn)行焊接工作，而不是使用電極進(jìn)行焊接工作，因此不會(huì)產(chǎn)生電極方面的污染，且焊接的晶粒也比較小，在焊接之后不僅比較美觀還比較干凈。

第三，激光焊接技術(shù)不會(huì)受到磁場(chǎng)的干擾，可以盡量節(jié)約人力與物力，進(jìn)而縮短焊接工作的時(shí)間，提高焊接的精度等。

在制造汽車的時(shí)候，可以使用多種的激光焊接技術(shù)，我們應(yīng)該根據(jù)實(shí)際的工作情況來選擇焊接的技術(shù)[3]。

4.1 激光拼焊技術(shù)

在制造汽車的過程當(dāng)中，激光拼焊技術(shù)的應(yīng)用也較為廣泛。在環(huán)衛(wèi)車上應(yīng)用激光焊接的比例還是很少的，其實(shí)環(huán)衛(wèi)車的箱體焊接占的比重還是相當(dāng)大的。箱體的焊接工作中尤為重要。傳統(tǒng)的拼焊技術(shù)在焊接箱體的時(shí)候，通常是需要先要把零件進(jìn)行沖壓，使零件形成一定的形狀，之后再對(duì)箱體進(jìn)行拼焊工作。在拼焊工作之后會(huì)出現(xiàn)融合性比較差的現(xiàn)象，這不僅會(huì)影響箱體的美觀性，還會(huì)影響箱體的質(zhì)量。而使用激光拼焊技術(shù)，可以有效解決這些問題。在使用激光拼焊技術(shù)之前有些零件可以不用沖壓，在焊接完成之后在對(duì)整體焊接件進(jìn)行沖壓。激光拼焊技術(shù)不僅可以依據(jù)車身的材質(zhì)來選擇合適的鋼板，還可以降低鋼板的厚度，以免出現(xiàn)材質(zhì)融合性較差的現(xiàn)象。箱體焊接的時(shí)候使用激光拼焊技術(shù)，不僅可以解決傳統(tǒng)焊接工作中的問題，還有著精確度較高、有效降低焊接成本等優(yōu)點(diǎn)。

4.2 激光復(fù)合焊接技術(shù)

激光復(fù)合焊接技術(shù)是由激光焊接技術(shù)與激光電弧技術(shù)組合起來的，此項(xiàng)技術(shù)是熱源和激光相結(jié)合的焊接技術(shù)。雖然激光焊接技術(shù)有很多優(yōu)點(diǎn)，但是也有一些缺點(diǎn)，就是這種焊接技術(shù)的受熱面積較小，有可能會(huì)出現(xiàn)焊縫比較深的現(xiàn)象。因此我們把激光焊接技術(shù)和電弧技術(shù)結(jié)合起來。

電弧技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)就是利用熱傳導(dǎo)來擴(kuò)大焊接材料的受熱面積，進(jìn)而在焊接時(shí)控制焊接的深度，這不僅能夠提高汽車的質(zhì)量，還可以提高汽車的美觀性。因此，在制造汽車的過程當(dāng)中使用激光復(fù)合焊接技術(shù)，可以提高焊接的速度與穩(wěn)定性，進(jìn)而彌補(bǔ)了激光焊接技術(shù)的不足之處，有效提高汽車的實(shí)用性、功能性與造型的美感等。這種焊接技術(shù)在汽車制造企業(yè)中的應(yīng)用也越來越廣泛。

5 激光焊接技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

目前，在汽車制造過程當(dāng)中大多是使用大功率的二氧化碳激光器與脈沖激光器等。隨著汽車制造行業(yè)對(duì)于汽車制造高效性等的要求不斷的提高，激光器也越來越重要。此外，激光焊接技術(shù)可以把激光焊接與其他的熱能結(jié)合起來，使用多種加熱技術(shù)，不斷優(yōu)化激光焊接技術(shù)?，F(xiàn)在在汽車制造行業(yè)中大多使用等離子弧、感應(yīng)熱源復(fù)合焊接等的復(fù)合焊接技術(shù)。

6 結(jié)束語(yǔ)

總而言之，激光焊接技術(shù)在環(huán)衛(wèi)車行業(yè)中的應(yīng)用，不僅可以提高環(huán)衛(wèi)車汽車的質(zhì)量，還可以提高環(huán)衛(wèi)車企業(yè)的經(jīng)濟(jì)利益。隨著科技的發(fā)展，我們應(yīng)該不斷的提高激光焊接技術(shù)，推廣激光焊接技術(shù)在制造企業(yè)的相關(guān)行業(yè)中的應(yīng)用，從而促進(jìn)汽車制造企業(yè)健康、穩(wěn)定的發(fā)展。

[1]鄭德兵, 趙一鳴, 潛圣汶. 激光焊接技術(shù)在車頂天窗加強(qiáng)框上應(yīng)用的可行性研究[J]. 汽車與配件, 2016(37):76-77.

[2]羅志虹. 探究汽車制造業(yè)中激光焊接技術(shù)的應(yīng)用[J]. 建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì),2016(33).

[3]屈紅英. 激光焊接技術(shù)在汽車制造中的應(yīng)用價(jià)值分析[J]. 中國(guó)設(shè)備工程,2016(9):45-46.

X734.2文獻(xiàn)標(biāo)示碼：A

倪蘇周（1965—），男，機(jī)械工程師。