在降低油耗、提高能耗比的背景下，全鋁車身以其重量輕、強度高、耐腐蝕性好等優(yōu)點，受到越來越多車廠的青睞并應(yīng)用于高端車型。隨著企業(yè)對輕金屬材料的需求不斷增加，輕金屬焊接工藝顯得尤為重要。
但由于目前的合金工藝，鋁成型后容易氧化，而氧化鋁具有熔點高、反光率高的特點，給全鋁車身的焊接工藝帶來了難度。
激光焊接原理
激光焊接用于汽車行業(yè)的焊接車間，用于頂蓋、側(cè)板、前后蓋、四門、底板、蓋板的連接。激光填絲焊接技術(shù)以激光為熱源，以頂蓋與側(cè)壁外板的連接為例。激光熔焊技術(shù)以激光為熱源，以側(cè)壁內(nèi)外板的連接為例，使上板貫通，下板局部熔化，使部分兩層的金屬被液化，金屬被冷卻形成穩(wěn)定的連接。
全鋁機身輕量化
減輕汽車本身的質(zhì)量是降低油耗的最有效措施之一。鋁合金材料的使用可以有效實現(xiàn)機身輕量化。汽車輕量化的實現(xiàn)主要是通過輕量化結(jié)構(gòu)的設(shè)計與優(yōu)化、先進輕量化材料的應(yīng)用、先進輕量化制造技術(shù)的應(yīng)用。采用新材料是實現(xiàn)汽車輕量化最直接、最有效的方法。
輕量化是在保證汽車強度和安全性能的前提下，盡可能地減輕汽車的整備質(zhì)量，從而提高汽車的動力，降低油耗，減少尾氣污染。實驗表明，如果整車重量減輕10%，燃油效率可提高6%～8%；整車重量可減輕1%，油耗可降低0.7%。
鋁合金激光焊接機，全鋁車身激光焊接
激光焊接在全鋁車身上的應(yīng)用
激光焊接系統(tǒng)主要由激光源、激光焊頭、送絲系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、機器人、PLC控制系統(tǒng)等組成。翻邊激光熔焊、側(cè)壁激光熔焊、側(cè)壁水箱激光填絲熔焊.
鋁合金激光填絲熔焊
鋁合金激光焊絲填充焊接不同于傳統(tǒng)的激光釬焊。填充焊絲材料為鋁絲，比釬焊的CuSi3焊絲軟。需要嚴格控制間隙，減少鋁的氧化。因此，有必要使用壓輥系統(tǒng)和保護氣體。系統(tǒng)。頂蓋與側(cè)壁外板的左右焊縫較長。由于尺寸的原因，很難保證上下板之間的間隙可以穩(wěn)定在0.2mm以內(nèi)。采用1.2mm鋁絲，盡可能彌補因尺寸問題造成的焊接不良。.
設(shè)計壓輥系統(tǒng)，壓輥可根據(jù)實際工況設(shè)定所需壓力以滿足需求，壓力設(shè)定范圍在0N-400N之間。系統(tǒng)內(nèi)壓力設(shè)定為60N-120N，使壓輥在壓合過程中保證良好的間隙，不會造成板材過壓變形影響焊接質(zhì)量，并保證距離壓輥伸出后，壓輥與送絲頭之間的距離保持在5mm。-8mm最佳距離。
鋁線在熔化過程中很容易被氧化，特別是在高溫的作用下。氧氣會溶解在液態(tài)金屬中形成氣孔，造成焊接不良。因此，在焊接過程中需要使用保護氣體。氬氣是一種惰性氣體，不溶于液態(tài)金屬?？筛艚^空氣，減少等離子對激光的影響，。
鋁合金激光焊接機，全鋁車身激光焊接
氬氣的純度不應(yīng)低于99.9%，如果純度不夠，容易造成表面發(fā)黑等不良現(xiàn)象。該系統(tǒng)使用同軸吹氣。在焊接過程中，鋁絲和保護氣體?，F(xiàn)。
鋁合金激光熔焊
鋁合金激光熔焊是在足夠高的功率密度光束照射下，使材料蒸發(fā)形成高溫蒸汽。在光束移動過程中，焊接部分隨著溫度的迅速降低而凝結(jié)。這樣，外板基材部分熔化，內(nèi)板連接起來。鋁合金激光熔焊的優(yōu)點是焊接速度快，焊接精度高，不僅達到了較高的強度，而且成型面美觀整齊，線條清晰。
激光焊接控制系統(tǒng)具有模擬輸出功能。通過軟件設(shè)置參數(shù)，可以輸出模擬輸出，為激光器提供所需的功率。為穩(wěn)定焊接質(zhì)量，可周期性設(shè)置功率，一個周期可設(shè)置12個。設(shè)置不同功率的參數(shù)。激光束以給定的頻率進行高速偏轉(zhuǎn)。當設(shè)定頻率為100Hz，一個0.01秒。X方向為焊接方向，Y方向為光束偏轉(zhuǎn)方向，光束偏轉(zhuǎn)幅度可根據(jù)現(xiàn)場實際板材情況進行調(diào)整，焊頭焦距由設(shè)備實測。
對上板0.9mm、下板2.2mm的鋁合金板進行激光熔焊，記錄兩塊鋁板在不同功率、不同速度、不同掃描寬度條件下的焊接情況。焊縫寬度可達3mm，焊透深度為50%-80%。當焊接速度為40mm/s，掃描寬度可達3mm。功率2000w-2500w，頻率100Hz，掃描寬度3mm。掃描周期改變。這個參數(shù)的焊縫寬度足夠，質(zhì)感清晰，二層板的痕跡明顯，背面手摸有輕微的凹凸，焊接成型。
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