激光焊接技术在汽车工业中的应用前景

激光焊接技术在汽车工业中的应用前景

在早期的汽车行业中，白车身焊接广泛采用电阻点焊技术。但随着汽车轻量化的需要，铝及其合金等低密度金属开始被应用到汽车车身、发动机等零部件设计中，而电阻点焊技术不适合焊接铝或其合金材料，因为电阻点焊的电极头的磨损甚至比焊接镀锌钢板的焊接更严重，且相比焊接钢结构，焊接铝结构需要3倍的电流，电极的寿命缩小近1/10。因此，研究了焊接铝及其合金等材料新的焊接方法。研究发现，激光焊接技术可克服传统电阻点焊技术的缺陷，可进行铝及其合金等材料的焊接。

介绍了镀锌钢、镁合金、铝合金、钛合金和异种材料激光焊接的最新进展。研究表明，对异种材料进行激光焊接时存在以下一些问题：①在镀锌钢的激光焊接中，锌的蒸发会导致小孔和空洞的形成。锌蒸气的不利影响可以通过预先脱去镀锌钢焊接部位的镀锌层，并利用脉冲激光束的方法来克服；②镁合金易氧化产生杂质，使焊接部位有气孔产生。可通过提高激光能量密度，使焊接过程尽量缩短，从而抑制气孔的产生；③铝合金焊接接头易凝固且容易开裂，因发生电解反应，产生氢气导致出现气孔。减缓焊接接头的凝固可有效解决这一问题；④激光焊接钛合金同样存在焊接接头凝固过快等问题，解决方法和铝合金的解决方法一样；⑤激光焊接异种金属（如钢和铝合金或钢镁合金），因焊接接头处出现脆性的金属间化合物，导致接头处强度不够，这一问题的解决，还需要对激光焊接技术做进一步研究。

刊名：Journal of Materials Processing Technology（英）

刊期：2017年第1期

作者：Kyung-Min Hong et al

编译：徐嘉浩