提高钢制汽车部件强度的激光焊接技术

提高钢制汽车部件强度的激光焊接技术

汽车的车身和底盘结构件主要由钢材制成，车身和底盘容易受到静态和动态载荷的影响。为了提高汽车车身和底盘结构件的强度以及汽车的使用寿命，同时实现轻量化的目标，选择合适的焊接方法很重要。与其它焊接技术相比，使用激光焊接技术在提高部件焊接强度的同时不会增加汽车的质量。

使用激光技术焊接构件时，激光束按照一定的速度线性移动。高度集中的激光能量使构件融化，融化区内先产生了奥氏体，最终生成硬度较高的马氏体。另外，在激光焊接热影响区内的金属也会产生变化，与基体相比硬度也会得到很大的提高。

在正面碰撞试验中，使用激光焊接技术的车身碰撞变形程度减少12%。在3点弯曲测试试验中，经激光处理的钢材损伤程度可减小55%。激光焊接技术不但可以用于汽车车身的连接，而且可以应用于底盘结构件的连接。

仿真结果表明，在相同的负荷条件下，采用激光焊接处理的部件与未经处理的部件相比，疲劳强度提高约10%、材料弯曲强度较高、耐久性提高、寿命延长。激光焊接不但可用于低成本、低强度钢的连接，而且可以用于高强度钢的连接。激光焊接是通过聚焦激光束以固定的速度在钢材表面移动，最终在钢材连接处形成硬化的马氏体，经激光处理后材料的拉伸强度是处理前的2.4倍。

网址：http://www.scirp.org/ journal/eng

作者：Markus Wagner et al

编译：杨欣