激光拼焊
關(guān)注創(chuàng)建者：Hubert.Wang 創(chuàng)建時間：2016-12-01
激光拼焊的視頻教程
車身設(shè)計(jì)系列視頻之車身鈑金焊接工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教程
本人從事汽車車身設(shè)計(jì)8年多，此視頻由本人親自制作，有聲講解，車身焊接工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，結(jié)合車身實(shí)例，深入淺出的講解車身焊接中采用的點(diǎn)焊，凸焊，CO2以及目前高端的激光拼焊工藝。
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激光拼焊的實(shí)例教程
在分析車身結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，選擇少數(shù)幾種典型的鋼板拼焊成形，可提高材料利用率，省去二次加工過程，并大大減少模具數(shù)量。日本豐田汽車公司側(cè)圍生產(chǎn)線采用拼焊板后，零件數(shù)量減少66%，模具從20副減少為4副，材料利用率由40%提高到65%。采用激光拼焊，一臺中型轎車可減重9kg且不會影響其強(qiáng)度。
目前，國外大型鋼鐵公司都在大力發(fā)展激光拼焊生產(chǎn)線。安賽樂米塔爾已擁有激光拼焊生產(chǎn)線35條，其產(chǎn)品在歐洲市場占有率超過50%；意大利Solblank公司已有14條激光拼焊生產(chǎn)線投入生產(chǎn)，而且還準(zhǔn)備在英國及美國建立4條激光拼焊線；蒂森克虜伯已在印度尼西亞和美國(底特律)建立了激光拼焊合資公司；英國鋼鐵建成了能向汽車制造商提供拼焊板的專門中心(企業(yè)) ；美國和日本也都建立了類似的公司。目前，西歐生產(chǎn)的拼焊板占世界總產(chǎn)量的70% ，美國生產(chǎn)的占20% ，日本生產(chǎn)的占10%。
我國一些汽車制造廠家已經(jīng)在部分新車型中采用了激光焊接技術(shù)，如上海大眾在新上市轎車車身制造中采用了激光焊接技術(shù)；武漢華工激光工程公司為轎車前縱梁提供了幾百套不等厚激光焊板，焊接質(zhì)量達(dá)到了歐洲設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。蒂森克虜伯鞍鋼中瑞激光拼焊板有限公司是鞍鋼首條直接面向汽車制造企業(yè)的激光拼焊板生產(chǎn)線，它標(biāo)志著鞍鋼在冷軋產(chǎn)品深加工領(lǐng)域邁出了重要一步。
來源：墨菲
展開 采用激光拼焊，一臺中型轎車可減重9kg且不會影響其強(qiáng)度。
目前，國外大型鋼鐵公司都在大力發(fā)展激光拼焊生產(chǎn)線。
安賽樂米塔爾已擁有激光拼焊生產(chǎn)線35條，其產(chǎn)品在歐洲市場占有率超過50%；
意大利Solblank公司已有14條激光拼焊生產(chǎn)線投入生產(chǎn)，而且還準(zhǔn)備在英國及美國建立4條激光拼焊線；
蒂森克虜伯已在印度尼西亞和美國(底特律)建立了激光拼焊合資公司；
英國鋼鐵建成了能向汽車制造商提供拼焊板的專門中心(企業(yè)) ；
美國和日本也都建立了類似的公司。
目前，西歐生產(chǎn)的拼焊板占世界總產(chǎn)量的70% ，美國生產(chǎn)的占20% ，日本生產(chǎn)的占10%。
我國一些汽車制造廠家已經(jīng)在部分新車型中采用了激光焊接技術(shù)，如上海大眾在新上市轎車車身制造中采用了激光焊接技術(shù)；武漢華工激光工程公司為轎車前縱梁提供了幾百套不等厚激光焊板，焊接質(zhì)量達(dá)到了歐洲設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。蒂森克虜伯鞍鋼中瑞激光拼焊板有限公司是鞍鋼首條直接面向汽車制造企業(yè)的激光拼焊板生產(chǎn)線，它標(biāo)志著鞍鋼在冷軋產(chǎn)品深加工領(lǐng)域邁出了重要一步。
展開 采用激光拼焊，一臺中型轎車可減重9kg且不會影響其強(qiáng)度。
目前，國外大型鋼鐵公司都在大力發(fā)展激光拼焊生產(chǎn)線。
安賽樂米塔爾已擁有激光拼焊生產(chǎn)線35條，其產(chǎn)品在歐洲市場占有率超過50%；
意大利Solblank公司已有14條激光拼焊生產(chǎn)線投入生產(chǎn)，而且還準(zhǔn)備在英國及美國建立4條激光拼焊線；
蒂森克虜伯已在印度尼西亞和美國(底特律)建立了激光拼焊合資公司；
英國鋼鐵建成了能向汽車制造商提供拼焊板的專門中心(企業(yè)) ；
美國和日本也都建立了類似的公司。
目前，西歐生產(chǎn)的拼焊板占世界總產(chǎn)量的70% ，美國生產(chǎn)的占20% ，日本生產(chǎn)的占10%。
我國一些汽車制造廠家已經(jīng)在部分新車型中采用了激光焊接技術(shù)，如上海大眾在新上市轎車車身制造中采用了激光焊接技術(shù)；武漢華工激光工程公司為轎車前縱梁提供了幾百套不等厚激光焊板，焊接質(zhì)量達(dá)到了歐洲設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。蒂森克虜伯鞍鋼中瑞激光拼焊板有限公司是鞍鋼首條直接面向汽車制造企業(yè)的激光拼焊板生產(chǎn)線，它標(biāo)志著鞍鋼在冷軋產(chǎn)品深加工領(lǐng)域邁出了重要一步。
展開 一、激光拼焊（TWB）及不等厚度軋制板（VRB）
1.激光拼焊技術(shù)
激光拼焊是將不同厚度、不同材質(zhì)、不同強(qiáng)度、不同沖壓性能和不同表面處理狀況的板坯拼焊在一起，再進(jìn)行沖壓成形的一種制造技術(shù)。
德國大眾最早于1985年將激光拼焊用于汽車。北美于1993年也大量應(yīng)用激光拼焊技術(shù)。目前，幾乎所有的著名汽車制造商都采用了激光拼焊技術(shù)。采用拼焊板制造的結(jié)構(gòu)件有車身側(cè)框架、車門內(nèi)板、風(fēng)擋玻璃框架／前風(fēng)擋框、輪罩板、地板、中間支柱（Ｂ柱）等。最新統(tǒng)計(jì)表明，最新型的鋼制車身結(jié)構(gòu)中，50%采用了拼焊板制造。
激光拼焊技術(shù)在20世紀(jì)90年代末引入中國，一汽、上汽、長城、奇瑞、吉利等汽車公司在前縱梁、門內(nèi)板和B柱加強(qiáng)板等都有應(yīng)用。寶鋼已有23條激光拼焊生產(chǎn)線，年產(chǎn)2 200多萬片板坯，占我國市場份額的70%以上，是世界第三、亞洲第一大激光拼焊板生產(chǎn)公司。鞍鋼也在與蒂森克虜伯合作，在長春等地建立激光焊接加工生產(chǎn)線。
2.不等厚度軋制板
變厚板是軋鋼機(jī)通過柔性軋制工藝生產(chǎn)的金屬薄板，即在鋼板軋制過程中，通過計(jì)算機(jī)實(shí)時控制和調(diào)整軋輥的間距，以獲得沿軋制方向上按預(yù)先定制的厚度連續(xù)變化的板料。與TWB鋼板相比，VRB鋼板僅可為同一種鋼種，寬度也不能太寬，更適合制造梁類零部件。
德國Mubea公司有兩條變厚板生產(chǎn)線，年產(chǎn)7萬t。板厚為0.7～3.5m m，原始板料的最高強(qiáng)度為800MP a級別。目前，歐洲70余個車型使用變厚板或者變厚管產(chǎn)品。奔馳C級車中通道加強(qiáng)板、前地板縱梁、后保險杠、后地板橫梁等11個零件使用了VRB鋼板。我國寶鋼和東北大學(xué)均開展了VRB鋼板的研發(fā)和生產(chǎn)工作，目前具備了小批量供貨的能力。
展開 結(jié)論
⑴非涂層熱成形鋼激光拼焊門環(huán)的工藝方案在模具和工裝夾具開發(fā)上有相比傳統(tǒng)工藝方案明顯的優(yōu)勢。
⑵對于試制零件的缺陷分析和問題整改，可以用于指導(dǎo)量產(chǎn)非涂層拼焊門環(huán)的生產(chǎn)，從而對降本、輕量化和安全綜合方面都有很大的借鑒意義。
⑶非涂層熱成形鋼激光拼焊門環(huán)除外觀質(zhì)量問題外，零件還存在很大的回彈問題，這在產(chǎn)品設(shè)計(jì)上需要前期綜合考慮和優(yōu)化。
——來源：《鍛造與沖壓》2021年第10期
激光拼焊的相關(guān)專題、標(biāo)簽、搜索
激光拼焊的最新內(nèi)容
采用優(yōu)化零件數(shù)量、激光拼焊及材料厚度減薄的方式設(shè)計(jì)了車門的輕量化方案，并對輕量化車門進(jìn)行各項(xiàng)性能的仿真分析，綜合評估顯示輕量化車門各項(xiàng)性能滿足主機(jī)廠要求。
1 預(yù)選材車門性能分析
1.1 車門預(yù)選材方案及有限元模型
主機(jī)廠首先針對車門各主要零部件進(jìn)行了預(yù)選材，獲得用材方案如表1所示。
MeshWorks擁有27大類的參數(shù)化庫，不但可以提供一般常用的形狀參數(shù)化，料厚參數(shù)化，材料參數(shù)化，還可以提供多種特殊的參數(shù)化功能，如肋筋，焊點(diǎn)數(shù)量，縫焊長度，加強(qiáng)筋，激光拼焊版TWB的參數(shù)化功能。借助于以上功能，工程師可以高效的創(chuàng)建DOE優(yōu)化矩陣，大幅提升優(yōu)化工作的效率。
其中激光拼焊技術(shù)的用途最為廣泛，幾乎所有知名汽車制造商都采用了這種技術(shù)，將不同材質(zhì)、不同厚度、不同涂層的鋼材、不銹鋼材、鋁合金材等進(jìn)行自動拼合和焊接而形成一塊整體板材、型材、夾芯板等，以滿足零部件對材料性能的不同要求。其中某些鋼鋁部件的結(jié)合，無形中就能降低車身的重量，實(shí)現(xiàn)輕量化的目的。
但裸板熱成形從激光拼焊到涂裝防腐、拋丸等制造過程難度更大。裸板激光拼焊一般有無填絲激光拼焊和有填絲激光拼焊2種工藝，無填絲焊進(jìn)行等厚板焊接時，由于局部熔體損失導(dǎo)致焊縫輕微凹陷，易出現(xiàn)拉深沿焊縫位置斷裂，而有填絲焊工藝則不存在此問題。裸板熱成形門環(huán)板料由于表面無鋁硅鍍層，摩擦系數(shù)加大，零件沖壓易在減薄率大的位置出現(xiàn)開裂，此外裸板門環(huán)板料沖壓還存在粘模現(xiàn)象，容易出現(xiàn)出件困難導(dǎo)致沖壓不連續(xù)。
嵐圖夢想家采用高強(qiáng)度鋼鋁混合白車身和超高強(qiáng)籠式座艙骨架，全球首創(chuàng)2000MPa一體式熱成型激光拼焊門環(huán)，全球MPV首創(chuàng)貫穿式鋁制門檻加強(qiáng)梁（門檻內(nèi)），確保追尾時后排乘員的安全性。
確保行車安全的保障還有：6個安全氣囊；電池則搭載了全場景電池防護(hù)系統(tǒng)，電池包可承受近20噸力的側(cè)面擠壓，是國標(biāo)的2倍；NVS智能主動夜視系統(tǒng)和實(shí)時疲勞監(jiān)測系統(tǒng)。
我們常常以為，經(jīng)典永流傳。
嵐圖夢想家則采用超五星安全標(biāo)準(zhǔn)而開發(fā)，使用全球首創(chuàng)的2000Mpa一體式熱成型激光拼焊門環(huán)和2000Mpa鋁硅涂層車門防撞梁，全車采用超70%高強(qiáng)度鋼，打造超高強(qiáng)度籠式座艙骨架，重新定義MPV座艙安全。
考慮到MPV離地間隙更小，嵐圖夢想家采用全場景電池安全防護(hù)系統(tǒng)，首創(chuàng)1500MPa熱成型高強(qiáng)鋼電池包底護(hù)板，電池安全性領(lǐng)先同級。
高強(qiáng)度鋼應(yīng)用比例超過80%，關(guān)鍵部位還采用了TRB不等厚熱成型技術(shù)和TWB激光拼焊工藝，這樣厚道的用料不僅為凡爾賽C5 X的鋼筋鐵骨奠定了基礎(chǔ)，更為消費(fèi)者的安全出行提供了保障。
而在此次C-NCAP的側(cè)面碰撞實(shí)驗(yàn)當(dāng)中，大面積高強(qiáng)度鋼的應(yīng)用為凡爾賽C5 X的安全性提供了支撐，駕駛艙完整度良好、車門輕微變形，再加上側(cè)氣簾、側(cè)氣囊的保護(hù)作用，極大地降低了對車內(nèi)乘客的傷害。
應(yīng)用案例：2009年8月，我廠沖壓車間有一套落料直剪模的Cr12MoV鑲塊出現(xiàn)若干處崩刃，導(dǎo)致鋼板出現(xiàn)毛刺，影響到激光拼焊的質(zhì)量，亟需維修。按照常規(guī)的工藝進(jìn)行維修，大約需要40h。我們按照方案二進(jìn)行維修，僅用8h就完成作業(yè)，模具至今使用正常。
3.
汽車車身輕量化的關(guān)鍵工藝制造技術(shù)控制及研究
輕量化關(guān)鍵工藝制造技術(shù)
輕量化工藝制造技術(shù)主要分為熱成形技術(shù)與激光拼焊技術(shù)。
6、特斯拉的車身、底盤等
車身：Model 3車身并沒有大量用鋁合金等高成本的輕量化材料，鋁使用量占比只有20%，而是從設(shè)計(jì)和工藝上達(dá)到輕量化目的，例如立柱使用激光拼焊工藝，吸能部件使用了熱成型鋼材；MY則采用一體化鋁車身。
底盤：M3&MY都比較密集的使用了壓鑄鋁合金材料。包括：副車架（鋼鋁混合）、轉(zhuǎn)向節(jié)、控制臂、電池托盤、變速箱殼體、支架等。
