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1、汽车连接技术之激光钎焊工艺 当今的汽车加工领域，激光焊接是必不可少的一项工艺。激光钎焊（Laserbrazing）作为激光焊接技术的一种，与熔焊相比，钎焊时的母材不熔化，仅钎料熔化，因而可以获得光滑的焊缝表面。激光钎焊焊接铝合金时,钎焊过程存在母材被熔化的可能性。因此也有不少业内专业人士认为将铝合金的钎焊改名为钎熔焊更为合适。激光钎焊原理图 1 工艺特点 激光钎焊的优点：1.进行激光钎焊的母体材料本身并不熔化，仅仅是使钎料熔化。这样的好处就是生产工件的外形比较美观，密封性也很好，安全性也不错。2.局部加热，不易产生热损伤，热影响较小 3.加工过程钎料无飞溅，焊缝质量高，操作工程不需要经常更换焊
2、炬和喷嘴，节约加工成本。4.激光热源能量密度大，对于热输入可以控制和调节，焊接效率高，容易实现自动化。后盖外板设计成上下两片式，黄色的一条线就是钎焊缝 机器人正在对顶盖与侧围进行激光钎焊 激光钎焊的缺点：1.虽然理论上激光钎焊很好，但在实际生产中，工件间的焊缝质量缺陷依然会出现。2.激光钎焊容易出现气孔。例如母材表面不够清洁，钎焊丝雨激光束交点相对位置发生改变的时候，焊缝表面都容易出现气孔 3.有时会出现熔焊型焊缝和焊缝单边焊，或者是钎料没有填满焊缝或钎料伸出焊缝表面，以及容易出现熔焊与钎焊共存的现象。不过这几个缺陷其实不能算激光钎焊的缺点，它们都只是技术性问题。4.整套激光设备非常昂贵，如果
3、投资到销量非常好的车型上去成本分摊到每辆车还不算太贵，但如果销量不好，单车成本就太高了。2 主要参数 激光钎焊的主要工艺参数有以下几点：1.激光功率。CO2 激光器和 YAG 激光器都可以用于激光钎焊，钎焊时他们各自的特点与激光熔化焊相同。2.光斑直径。激光钎焊通常采用散焦光斑，光斑大小取决于钎缝宽度。3.钎焊速度。根据实际钎焊的要求确定，取决于激光功率，激光功率越大，钎焊速度越快。4.送丝速度。送丝速度大小主要考虑钎缝填充和良好成形，送丝速度与钎焊速度应匹配，提高钎焊速度的同时应提高送丝速度。3 接头形式 激光钎焊接头通常采用卷边对接和搭接两种方式。卷边对接情况下，钎料从激光前端送入，有利于
4、钎焊过程稳定；搭接情况下，钎料从侧下方水平送入有利于钎焊过程稳定。激光钎焊可实现的接头形式包括：搭接接头，边缘对接，不等厚板搭接及 T 接，如下图所示：激光钎焊接头形式 4 应用范围 根据加热温度的不同，激光钎焊分为软钎焊和硬钎焊，软钎焊主要用于电子元器件的连接，硬钎焊主要用于结构钢和镀锌钢板及铝、铜、镍等有色金属。软钎焊 钎料液相线温度低于 450的称为软钎焊。主要用于印刷电路板电子元器件的连接。采用激光辐射加热集成电路引线，通过钎剂或预置钎料向基板传递热量。当温度达到钎焊温度时，钎剂和钎料融化，基板和引线润湿形成连接。激光软钎焊集成电路多采用 YAG 激光器。硬钎焊 钎料液相线温度高于 4
5、50的称为硬钎焊。主要用于结构钢和镀锌钢板的连接等。激光硬钎焊在有色金属的连接上也有优势。大多数有色金属对激光的反射率较高，材料的热导率较高，采用激光熔化焊时需要较高的功率。而激光硬钎焊银、铜、镍、金、铝等有色金属具有良好的效果，钎缝组织细小，接头性能良好。5 国内外典型应用情况 激光钎焊是目前汽车车身焊接应用广泛的焊接工艺，其主要优势在于能生成光滑的表面，同时与点焊相比又可以减少对镀锌层的熔化，减少腐蚀风险。用于车顶盖外板与侧围外板的连接时，可取消车顶橡胶密封条的使用，既美观又节省成本。顶盖激光钎焊外观 一汽大众迈腾轿车车身的激光钎焊 同时，激光钎焊还常用于行李箱盖外板上下段的接合，奥迪Q5、一汽马自达轿车、菲亚特部分车型的白车身后背箱盖均采用了激光钎焊。奥迪 Q5 行李箱盖 一汽马自达轿车白车身后备箱盖的激光钎焊