前言
激光焊接技术，作为汽车制造领域的核心技术手段，以其独特的优势，如热影响区域小、焊接质量卓越、灵活性出众以及适应性强等，在汽车制造行业的发展中发挥着举足轻重的作用。本文将从激光焊接技术的工作原理和特点入手，深入剖析其在汽车制造中的实际应用，并提出一系列切实可行的建议，以供行业参考和借鉴。
一、激光焊接技术的相关概述
（一）激光焊接技术原理
在汽车制造业中，采用激光焊接技术，可以提高作业速度，防止变形，且无接触，可以实现连续在线加工。通过利用激光技术，可以将液体、固体和气体等介质转换为单一的光束，并通过光学振荡器产生波长相近的光束，这样可以提高光束的集中度，并产生更高的成功率。这些光束可以有效地作用于金属材料表面，使其迅速达到沸点，从而实现金属的气化。当金属材料表面上出现水蒸气时，它们会迅速从熔池中分离出来，并在受到一定应力的影响时，融化的金属就会出现凹陷，而经过加热处理，这些凹陷就会变得更加细小。当激光开始运动的时候，小孔的前端会有一块被融化的金属，从小孔的另一端流到另一端，然后再经过一段时间的冷却，便会形成一条焊接线。激光能量密度对于焊缝的长短有着影响。当能量密度越大，熔化的程度越大，焊缝的长度也越大。相反，当能量密度越小，熔化的程度越大，焊缝的宽度也越窄。
（二）激光焊接技术特点
激光焊接技术相较于传统焊接技术，其显著优势体现在以下方面：首先，热影响区域小。在汽车制造中，激光焊接技术通过直接将激光束聚焦于被焊接部位，显著减小了热影响范围。这一特点使其特别适用于精密零件的生产和加工，有效解决了传统焊接过程中可能出现的收缩、变形等问题。其次，焊接质量高。激光焊接技术因其高能量特性，在应用中不会对周围环境产生不良影响，同时确保焊接质量的整体提升。再者，灵活性突出。对于汽车隐蔽部位的焊接，激光焊接技术同样表现出色。焊接人员只需调整焊接方向，即可实现焊接部位的精准定位。最后，适应性强。相较于传统焊接技术在异种合金焊接中的局限性，激光焊接技术可实现金属与非金属之间的完美焊接，展现出更广泛的应用前景。
二、激光焊接技术可行性
由于激光焊接的方向性、单色性和相关性，以及超短的脉冲和超高的亮度等特点，使得它更适用于焊接工艺。根据激光器的特性，我们可以把它们归纳为半电导激光器、液体激光器、固态激光器、气体激光器、自由电子激光器和化学激光器。其中，气体激光器的使用频率比较高，它是以气体作为发光粒子，激光波长分布比较宽，很容易实现高功率连续输出。
通过将激光元件与固态物质混合，固态激光器能够实现更小的尺寸、更强的稳定性和更佳的相关特性。激光焊接技术的使用频率逐步提高，由脉冲式发展为连续式，由低功率发展为高功率，由简单的焊缝发展为复杂的焊缝。激光焊接是一种日益成熟的制造方法，它通常用于制造高精度零件。这种方法有两种：持续激光焊接和脉动激光焊接。前者包括深层次的激光切割，后者则是通过高频激光来实现的。随着CO2激光器的不断普及，激光输出功率显著增强，这促进了激光深部分割的迅猛进程，其中最大的切割深度可以超过12:1。
据数据显示，欧美等国家的汽车零件大多采用激光加工，其中50%至70 %的比例，主要是通过激光切割和激光焊接实现。如今，激光焊接已经成为汽车制造行业的一项重要技术标准。而激光则可以用在车体上，既能加快焊接速度，又能减少变形，不需要二次加工。
激光焊接技术的应用，加快了锻造的速度，同时还可以减少搭接宽度和相关零件，充分压缩车身结构本身的体积，通过这一技术，可以将车身重量降低到56 kg，降低了成品的废品率。
三、激光焊接在汽车行业的有效应用
（一）激光自熔焊接
通过采用激光焊接技术，我们能够将两个或多个零件进行自动熔合，从而形成一个牢固的结构。这种方式不用使用任何辅助材料就能够进行，大大降低了制造费用。通过激光加热，焊缝处的温度迅速升至沸点，使得金属受热而凝固，从而产生一个空隙，而这个空隙受水分的影响，其表面张力也随之增加，而且由于空隙的压缩，使得空隙无法进一步膨胀，最终，这个空隙封闭，从而实现了激光深熔焊的目的。激光焊技术已成为当今汽车制造业的一种重要工艺，它可有效地实现车辆结构的拼装、组装和各种配套零部件的精确加工。目前，大众品牌迈腾，途观，速腾等产品均采用自熔焊技术进行侧围焊接。此外，标致、雪铁龙等一些车型的车门，也采用了激光自熔焊技术。焊缝的种类繁多，从单直线焊缝、复数焊缝到非直线焊缝，每一种都有其独特的特点，但是由于它们的生产过程都相对比较复杂，因而在实际中被普遍使用。
（二）激光远程焊接
通过使用先进的高速扫描镜头，我们能够实现对大型零件的快速、准确的定位，从而大大缩短了施工周期，并且能够更好地控制和调整设备和被焊接零件之间的距离，同时也避免了因为使用其它夹具而导致的光学镜片污染。此外，我们还能够根据实际情况，对焊缝的形状和结构进行优化。通过使用远程激光焊接，我们发现它比传统的电阻电焊更有效率。这种新的技术不仅能提高单边的生产效率，还可以提供更多的无损检测。将它和扫描仪联系起来，就会大大缩短工人的工作时间，尤其适用于制造汽车和其他零部件。随着科学技术的不断提升，为了更好地利用此项新兴技术，我们必须加强研究，熟悉相关规定，并不断完善它，以确保它能够有效地被运用于汽车座椅制造，特别是在滑轨、靠背等部位。
（三）激光钎焊
在激光焊接技术中，激光钎焊具有外形美观、密封性好、焊缝强度高等特点。其原理是将激光束集中到焊丝表面，将焊丝熔化后填充到焊丝上，形成钎焊层。这种方法虽与熔化焊接相似，但在实际生产中，母材并不熔化。因此，要求钎料具有比母材更低的熔点，并采用液态钎料进行高效焊接。目前，大众，海马，奇瑞，奥迪等汽车都采用了激光钎焊，而凯迪拉克，保时捷，福特，大众等汽车也经常采用激光钎焊，用于车顶和车身侧面。在实际应用中，为了确保激光钎焊的质量，必须充分考虑各种影响因素，其中工艺参数尤其重要。例如，焊接速度、激光功率、光斑直径等，必须根据实际情况进行精确的调整和设计，以确保最终的焊接结果达到最佳的标准。
结语
综合考虑，激光焊接技术对汽车制造行业的发展具有至关重要的意义，其优势显而易见：不仅能够大幅度缩短焊接周期，还能够显著改善生产的服务水平，极大地增强了效率和公司的效益。因此，在汽车制造业，我们必须把激光焊接技术放在首位，并加强它的使用规范。通过这些改进，我们可以确保这项技术被广泛应用。
参考文献：
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