引言

汽车工业是一个需要大量加工和测试的生产型产业，也是激光技术应用最广泛的行业之一，安全性、舒适性、节能和环保一直是世界汽车工业发展的主题，激光技术作为现代汽车生产中的主要加工方法之一，其发展也主要是围绕着这一主题并结合本专业的自身特点进行的。由于激光焊接工艺优越性、效率高、柔性好等优势，随着汽车轻量化概念、安全性能观念日益增强,激光焊接与切割工艺在汽车工业领域将得到更多重视和广泛应用。

汽车制造过程中，激光技术主要用于车身不等厚板的拼焊、车身焊接和汽车零部件焊接。激光焊接运用于汽车，可以降低车身重量并达到省油的目的；提高车身的装配精度，使车身的刚度提升30%从而提高了车身的安全性；降低汽车车身制造过程中的冲压和装配成本，减少车身零件的数目并提高车身一体化程度。

激光焊接工艺与应用

1.激光自熔焊接

激光自熔焊，即焊接的两部分或多个部分自身熔化并最终冷却凝聚成一体，该焊接方式不需要添加辅助的焊剂或填料，完全利用工件自身材料熔接在一起。

当激光光斑照射到工件表面上的功率密度达到106W/cm2以上时，工件在激光的照射下被迅速加热，其表面温度在极短的时间内升高到沸点，使金属熔化和汽化。在液态金属中形成一个充满金属蒸气的细长孔洞。当金属蒸气的反冲压力与液态金属的表面张力和重力平衡后，小孔不再继续加深，形成一个深度稳定的小孔，小孔周围就是焊接熔池，小孔随着激光而移动，小孔闭合后便形成焊缝，实现激光深熔焊接。

在车身制造中，采用激光焊技术，可以提高产品设计的灵活性，降低制造成本，提高车身的刚度，提高产品的竞争力。激光焊接焊接速度较快，所以焊接接头的热影响区较其他的焊接方法小，几乎没有焊接变形。这样可极大地提高了车身的结构和匹配尺寸、门盖与侧围的平度与密封效果、风挡玻璃与风窗口的匹配与密封，以及实现多层板的优质连接，达到较高的车身强度。

另外，由于现代汽车车身多采用镀锌钢板或优质高强钢，如果采用传统的点焊技术，由于三层板和镀锌的缘故，必须采用较大的焊接电流和焊接压力，其结果必然导致焊点质量下降和焊点变形严重，从而导致装配质量下降。惟一可行的是采用中频点焊连接技术和激光熔焊连接技术。就点焊本身而言，焊点的强度可以很高，但没有焊点的部分还是断续分离的，在车身整体强度方面要比焊接成一体的激光焊接接头强度要低。

点焊的不连续性和其自身的特点：如焊点容易变形，尤其是在焊接三层板连接、镀锌板连接和高强钢的连接时，焊接变形较大，导致焊点处的平整度降低及产生缝隙，而且点焊会造成焊接点周围的母材热影响区强度下降，车辆遭严重撞击时的断裂部位往往是在该处。
 
激光自熔焊在汽车车身制造中组要分为两大部分：车身组焊和拼焊。

1.1车身组焊
组焊主要有顶盖和侧围的连接、侧围组焊以及车门焊接，如宝马、大众、福特、通用、沃尔沃和欧宝等汽车品牌，均使用过激光自熔焊进行顶盖与侧围的连接。但随着技术的发展，激光组焊越来越广泛的应用于这一部位的焊接，目前只有沃尔沃仍在坚持使用激光自熔焊；侧围方面福特SUV和轿车分别有一款使用激光自熔焊，大众的很多车型也在使用。

1.2汽车激光拼焊
拼焊板（Tailor-welded blank, TWB）是由不同强度、不同厚度或不同涂层的钢材焊接而成，由于激光焊接高效、焊缝成型好等优势，目前的汽车拼焊板都采用激光焊接而成。

与普通钢板相比，拼焊板的优点主要有以下三个方面：
减轻车身重量—应用焊接的方法优化板料的厚度来减少重量；
提高车身服役和碰撞性能—主要包括安全、驾驶性能、疲劳和耐蚀性能和车身刚性等；
降低成本—主要从减少材料、减少加工程序和减少模具数量考虑。

采用激光拼焊板应用于车身制造，可以减少零件、模具及焊接工装数量，降低车身自重和成本，并提高产品的市场竞争力。

拼焊板焊缝形式

汽车拼焊板按焊缝类型分类可以分为三类：
1、单条直线焊缝；
2、复数直线焊缝；
3、非直线焊缝。