提高鋼制汽車部件強度的激光焊接技術

汽車的車身和底盤結構件主要由鋼材制成，車身和底盤容易受到靜態(tài)和動態(tài)載荷的影響。為了提高汽車車身和底盤結構件的強度以及汽車的使用壽命，同時實現(xiàn)輕量化的目標，選擇合適的焊接方法很重要。與其它焊接技術相比，使用激光焊接技術在提高部件焊接強度的同時不會增加汽車的質量。

使用激光技術焊接構件時，激光束按照一定的速度線性移動。高度集中的激光能量使構件融化，融化區(qū)內先產生了奧氏體，最終生成硬度較高的馬氏體。另外，在激光焊接熱影響區(qū)內的金屬也會產生變化，與基體相比硬度也會得到很大的提高。

在正面碰撞試驗中，使用激光焊接技術的車身碰撞變形程度減少12%。在3點彎曲測試試驗中，經激光處理的鋼材損傷程度可減小55%。激光焊接技術不但可以用于汽車車身的連接，而且可以應用于底盤結構件的連接。

仿真結果表明，在相同的負荷條件下，采用激光焊接處理的部件與未經處理的部件相比，疲勞強度提高約10%、材料彎曲強度較高、耐久性提高、壽命延長。激光焊接不但可用于低成本、低強度鋼的連接，而且可以用于高強度鋼的連接。激光焊接是通過聚焦激光束以固定的速度在鋼材表面移動，最終在鋼材連接處形成硬化的馬氏體，經激光處理后材料的拉伸強度是處理前的2.4倍。

網址：http://www.scirp.org/ journal/eng

作者：Markus Wagner et al

編譯：楊欣