你了解汽車上的激光焊接技術(shù)嗎？

最近一段時間在汽車之家等論壇上有不少帖子談激光焊接的優(yōu)勢，教車友們?nèi)绾巫R別車身是不是激光焊接的。作為一名激光焊接的資深研究人員，小編也想和大家分享一下自己對汽車上的激光焊接技術(shù)的理解。

1、什么是激光焊接，激光焊接有哪些特點？

激光焊接采用高能量密度的激光為熱源照射在材料連接處，使得分離的材料吸收激光能量后迅速發(fā)生熔化乃至汽化并共同形成熔池，在隨后的冷卻過程一起凝固從而連接在一起。圖1是管的激光焊接過程，圖中紅色區(qū)域內(nèi)大致是激光的傳播路徑，高亮度的區(qū)域內(nèi)是金屬受熱后汽化產(chǎn)生的金屬蒸氣。看到這里有的看官不禁要問，激光在哪里，我怎么沒看見。這是因為激光焊接用的高功率激光常見的有兩種：CO2激光和固體/光纖激光，前者的波長為10.6μm，或者的波長為1.06/1.07μm，都在紅外波段，因此肉眼是看不見的。

激光焊接主要有加熱范圍集中且精確可控、焊接變形小、焊接速度快等特點。為了幫助各位看官腦補一下，我們拿激光焊接和常見的電弧焊比較一下。激光光斑直徑可以精確控制，通常照射在材料表面的光斑直徑在0.2-0.6mm的范圍內(nèi)，且越靠近光斑中心的位置能量越高（能量從中心到邊緣呈指數(shù)衰減，即高斯分布），激光焊的焊縫寬度可以控制在2mm以下。而電弧焊的電弧寬度無法精確控制且遠遠大于激光光斑直徑，電弧焊的焊縫寬度也遠遠大于激光焊，通常在6mm以上。由于激光焊接的能量很集中，從而熔化的材料少，需要的總熱量小，因此焊接變形小，焊接速度快?？梢阅脤懽謥硇蜗蟮谋扔骷す夂负碗娀『?。激光焊就像用0.3mm的簽字筆寫字，字肯定就那么細，寫得很快，寫完紙基本沒變化，可以說是指哪兒打哪兒；電弧焊就像用很大的毛筆寫字，字不但粗，用的力氣不一樣字的粗細也不同，而且寫得慢，寫完紙由于浸水太多難免變形，只能說是打哪兒指哪兒。

2、激光焊接與電阻點焊相比，誰的強度更高？

從上面激光焊接的介紹我們可以看出，激光焊接貌似是一種高大上的焊接方法，那么用激光焊接來進行車身的焊接，和目前普遍使用的電阻點焊相比，誰的強度更高呢？

激光焊接的接頭是一條細長的連續(xù)的直線，如圖2所示，而電阻點焊的接頭則是一排略微下凹的離散的圓點，如圖3所示。如果說激光焊的接頭像拉鏈一樣把衣服的兩襟連在一起，那電阻點焊的接頭就像是扣衣服的扣子。那么激光焊和電阻點焊到底誰的強度更高呢？激光焊的焊縫金屬是經(jīng)過快速凝固獲得的，其晶粒（金屬的基本組成單元，可以理解為金屬的細胞）更加細小，有利于提高焊縫金屬的強度，因此激光焊焊縫金屬的強度要比電阻點焊焊縫金屬的強度高一點。同時不要忘了，電阻點焊的接頭是一串離散的點，剛才拿焊上的部分去和激光焊比都已經(jīng)比不過了，而那些沒焊上的地方還要“拖后腿”，那平均下來電阻點焊就更加比不過激光焊了。因此，對于相同長度的焊接接頭而言，激光焊的強度要高于電阻點焊。

3、為激光焊接買單是否值得？

看了上面的分析，大家似乎覺得小編的這個問題是廢話，肯定是選強度高的買啦，安全第一嘛。其實不然，且聽在下細細道來。

經(jīng)過廠家進行焊接參數(shù)優(yōu)化以后，電阻點焊接頭的強度雖然比不過激光焊，但是還是要比金屬母材高的，整體焊接車體的最薄弱環(huán)節(jié)在于母材上的焊接熱影響區(qū)。也就是說金屬母材（尤其是焊接熱影響區(qū)）是最弱環(huán)節(jié)，因此一旦車身受到強烈的外力時，絕大多數(shù)情況下都是金屬母材發(fā)生破壞，而不是焊接接頭。正是由于金屬母材這塊短板的存在，使得激光焊接的車身和電阻點焊的車身對外表現(xiàn)出來的強度幾乎沒有區(qū)別。激光焊接接頭強度雖高，奈何被金屬母材的強度拖后腿，沒有用武之地??！

看到這里大家肯定又要問，既然激光焊接并不能提高車身整體的強度，那為什么有的制造商還要花大價錢引進激光焊接呢？那是因為激光焊接其實還有別的優(yōu)點。

首先，激光焊接的焊接速度要比電阻點焊快得多。例如6s的時間，激光焊可以焊1m長的焊縫，而電阻點焊只能焊1個點。其次，激光焊的接頭是連續(xù)的，自然就不會像電阻點焊接頭那樣存在漏水的問題，因此可以省去涂密封膠的工藝。

再次，激光焊接頭的變形小，有利于減小金屬覆蓋件之間的段差，提高車身精度，同時對于不同強度鋼板的拼接也有好處。

最后，激光焊接的飛濺很少，能夠讓天天“放煙花”的焊裝車間平靜下來，改善工人的作業(yè)環(huán)境。不過話說回來，上面的這些激光焊的優(yōu)點主要對制造商有意義，對于消費者來說，只要到手的車子間隙合適不漏水，其他的誰在乎呢？

綜上所述，小編個人覺得，在價格和配置相近的情況下，選激光焊接的車身是毫無疑問的。但是沒必要為了激光焊接來額外買單，而把激光焊接作為買車的重要指標甚至是第一指標就更加沒必要了。