提高鋼制汽車(chē)部件強(qiáng)度的激光焊接技術(shù)

汽車(chē)的車(chē)身和底盤(pán)結(jié)構(gòu)件主要由鋼材制成，車(chē)身和底盤(pán)容易受到靜態(tài)和動(dòng)態(tài)載荷的影響。為了提高汽車(chē)車(chē)身和底盤(pán)結(jié)構(gòu)件的強(qiáng)度以及汽車(chē)的使用壽命，同時(shí)實(shí)現(xiàn)輕量化的目標(biāo)，選擇合適的焊接方法很重要。與其它焊接技術(shù)相比，使用激光焊接技術(shù)在提高部件焊接強(qiáng)度的同時(shí)不會(huì)增加汽車(chē)的質(zhì)量。

使用激光技術(shù)焊接構(gòu)件時(shí)，激光束按照一定的速度線性移動(dòng)。高度集中的激光能量使構(gòu)件融化，融化區(qū)內(nèi)先產(chǎn)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(nèi)的金屬也會(huì)產(chǎn)生變化，與基體相比硬度也會(huì)得到很大的提高。

在正面碰撞試驗(yàn)中，使用激光焊接技術(shù)的車(chē)身碰撞變形程度減少12%。在3點(diǎn)彎曲測(cè)試試驗(yàn)中，經(jīng)激光處理的鋼材損傷程度可減小55%。激光焊接技術(shù)不但可以用于汽車(chē)車(chē)身的連接，而且可以應(yīng)用于底盤(pán)結(jié)構(gòu)件的連接。

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

網(wǎng)址：http://www.scirp.org/ journal/eng

作者：Markus Wagner et al

編譯：楊欣