高功率单模激光器焊接（大族光子激光器在汽车制造业的焊接应用）

随着工业4.0的推进，汽车制造业朝自动化、智能化方向发展，要求生产制造商提升产品质量，提高生产效率，推动汽车制造升级。

传统焊接精度低、易变形、速度慢，很难适应现代汽车智能制造的发展趋势。激光焊接以其能量密度高、变形小、速度快、轨迹精确可控等优势逐渐替代传统焊接。汽车制造业是当前工业生产中使用激光焊接最普遍、最具规模的行业。

一、激光焊接技术的优势

1. 提高生产效率。激光焊接易实现生产自动化，焊接精度高，速度快，快于传统焊接3-5倍，明显提高生产效率。
2. 无需后期处理。激光可进行小范围局部精密焊接，产品表面光滑平整，无需后期加工处理。
3. 非接触式加工，损耗小。激光焊接技术属于非接触式焊接，对机器的损耗和形变影响非常小，设备维护成本低。
4. 焊接适用范围广。可以满足不同材料的自由组合焊接，减少材料使用，助力汽车轻量化。

二、汽车车身激光焊接工艺

激光焊接广泛应用于汽车零部件，不同车身部位的焊接经常会运用到不同的焊接工艺，常用的焊接方法有激光自熔焊、激光-电弧复合焊、激光飞行焊。大族光子HL系列光纤激光器，可以满足不同焊接工艺的需求。

（一）激光自熔焊

激光自熔焊通过激光熔化母材形成焊缝，中间无需添加焊丝等填充物，适用于叠焊、拼焊、角焊等接头形式。

汽车覆盖件和一般结构件材料采用一般高强钢，车身骨架关键部位采用热成型高强钢。热成型钢强度是普通钢材数倍，可以提高车辆安全性，减轻车身重量。

汽车A柱、B柱、D柱采用热成型高强钢，是液压成形型材的设计，采用叠焊和拼焊接头方式，只能从单侧焊接，使用激光自熔焊操作更灵活。

选用大族光子HL-WM-8000光纤激光器，焊接精度高、质量好且外形美观；焊接耗材少，降低生产成本；操作灵活方便，可以改善A柱障碍角、减轻重量、提高安全性；激光焊接速度快达2~4m/min，有效提高焊接效率。

（二）激光-电弧复合焊

激光-电弧复合焊接是一种新兴的特种激光加工技术，它将激光和电弧热源复合在一起，使两者发生协同效应，具备了两种热源的长处，弥补不足，形成一种低成本、高适应性的焊接方法。

汽车车底架材料为高强度钢，采用激光-电弧复合焊工艺，与普通激光焊相比，焊前准备减少，焊缝桥接能力增强，光束利用率增高；与传统电弧焊相比，线热能量降低，焊件变形减小，焊接速度提高，熔深增加。

选用大族光子HL-WM-4000光纤激光器，设计功率余量充足；电光转换效率高，节能省电；最大调制频率为50kHz，处于行业较高水准；焊接效率高，均速为2m/min；焊接成形美观平整，工件变形小，热影响区小，软化区间小；可容许≤2mm焊接间隙以及≤1mm板材错边。

（三）激光飞行焊

机器人激光飞行焊接技术是一种使用机器人控制激光振镜进行扫描焊接的新型激光焊接技术，通过机器人手臂与激光振镜紧密配合，在焊接过程中与工件零接触，焊缝位置灵活多变，配合专业图形处理软件，实现三维空间瞬时多轨迹焊接。

在汽车制造行业，激光飞行焊主要应用于汽车座椅板、车门结构件等。飞行焊相对普通激光加工，定位时间大大缩短，综合远程焊接、振镜和机械手的优点，使得激光束在线时间最大化，生产效率大幅提高。

选用大族光子HL-WM-6000光纤激光器，功率输出稳定；光束质量好且可控；焊接精度高，可以有效减少焊点的数量，节省成本；适应任意焊缝形式、焊缝方向，焊缝/点分布均匀；设备占地面积小、维护成本低。

大族光子坚持自主创新、夯实核心技术的先进理念，拥有集光学、材料、电气、机械及软件等不同领域的专家，具备从半导体泵浦源、特种光纤、激光器核心器件、整机研发到技术应用的垂直整合能力。凭借丰富的客户资源、强大的系统集成优势、完善的制造流程与严苛的质量管控体系，全力打造光纤激光器全产业生态链，为中国智造提供可靠光源。

资料来源：大族光子