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法利莱：科技之光点亮智慧生活--交通工具篇

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导读：光是人类20世纪四大发明之一。激光每进入一个领域,就会产生一场革命。激光正日益改变人们的生活。交通工具是现代人的生活中不可缺少的一个部分。陆地上的汽车，海洋里的轮船，天空中的飞机，大大缩短了人们交往的距离；火箭和宇宙飞船的发明，使人类探索另一个星球的理想成为了现实。今天让我们一起来看看激光在交通工具中有哪些应用吧。

一、汽车

在汽车车身制造中，激光焊接应用较为成熟的是车顶激光焊和后盖激光钎焊技术以及坯板的拼板焊。激光焊工艺具有减轻车身重量，增加车身刚性等优点。国外汽车品牌先后于上世纪八十年代逐步采用激光焊应用于汽车车身制造，国内武汉法利莱切焊系统工程有限公司通过技术攻关，凭借自主品牌激光焊接设备，先后成功竞标神龙、江淮及通用等项目，打破国外技术垄断。激光焊接应用于汽车行业主要表现在以下几个方面：

1、车顶激光钎焊

激光焊与电阻点焊在汽车生产中的应用比较见图1。可以看出，激光钎焊外观美观，可作为外观面处理，节省阻焊所需要的装饰条。

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图1:顶盖激光钎焊与电阻点焊的比较

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图2:车顶与侧框外板的搭接示意图

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图3:车顶焊接示意图

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图4:法利莱汽车白身激光焊接成套设备

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图5:上海通用武汉基地车身车间法利莱激光钎焊设备大显身手

2、激光拼板焊

激光拼焊板既是钢铁工业的延伸产品，又是汽车工业的重要原材料之一，在钢铁和汽车制造业中占有重要地位。激光拼焊是将不同厚度、强度、材质钢板，“剪裁”成合适尺寸和形状的坯板，然后用激光焊接成能进行冲压的板材。采用激光拼焊，可节约材料消耗，减轻构件重量，同时节省工序和装配工作量，减少费用，提高车身尺寸精度，降低零件公差，提高整车结构刚度和安全性。同时，还可使钢材得到充分利用。图6、图7分别为激光拼板焊生产线和激光拼板加工部件。

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图6:全自动激光拼焊生产线

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图7:由拼焊板生产的汽车车身零部件

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图8:法利莱汽车座椅调角器激光焊接

3、后备箱激光钎焊

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图9:后盖焊接示意图

如图9所示为后盖的焊缝走向，其中两个“下坡”和“上坡”位置为机器人姿态控制的难点，很容易造成机器人行走时的抖动，从而影响送丝的不稳定性，直接导致假焊、焊料堆积、缩孔和其它焊接缺陷。

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图10:法利莱汽车后备箱激光焊接

4、其他部件激光焊接应用

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图11:法利莱零部件激光焊接设备

二、轮船

目前世界工业领域都向着低能耗、短流程方向发展，激光技术具有许多传统制造方法无法比拟的优点。一项调查显示，在船体建造中，焊接工时约占船体建造总工时的30%~40%，焊接成本约占船体建造总成本的30%~50%。船舶焊接质量是评价造船质量的重要指标，焊接生产效率是影响造船产量与生产成本的主要因素之一。因此，采用全新的激光焊接技术对造船企业在国际竞争中具有独特的技术优势。

激光切割船用钢板，切口面垂直性好，氧化层薄，一般船舶结构激光切割后可不用再加工直接焊接；热变形小，对下道拼板焊接十分有利；曲线切割精度高，减少配合工时，可无障碍切割高强船板。船舶全位焊接时，激光焊接工艺不仅可以对相同材质进行焊接，还可以对不同厚度材料进行焊接。钢板激光焊接过程中，出现缺陷会及时报警，以便及时重焊，避免发生断带现象。并且在焊前装配状态及拼缝位置、焊接过程的稳定性、焊后焊缝质量等的在线检测，对可能导致焊接缺陷、拼缝位置偏离等进行预报。

三、飞机

飞机主要结构材料铝、钛合金的激光焊接相对于传统焊接方式，因为飞机焊接需要精密环境，手动焊接需要焊接一个零部件抽一次真空，而激光焊接则可以省掉该步骤，大大地节省了时间，激光焊接效率也是传统焊接的5-6倍；热影响小，激光焊接相对于传统的机械加工，材料表面几乎毫发无损；而且激光焊接能够实现自动化、柔性化，通过数据编程，真正实现智能制造。

激光焊接技术主要可应用于焊接飞机主要结构材料钛合金及飞机合金壁板、汽缸垫、电机盒、炮弹、鱼雷、铝合金导弹装药库等方面；激光切割打孔技术可用于飞机蒙皮、蜂窝结构、框架、尾翼壁板、直升机主旋翼、发动机机匣和火箭筒等；激光表面处理技术主要有激光淬火与激光熔覆，激光淬火是用高能激光在工件表面快速扫描，在工件表面指甲盖厚度的小区域内快速吸收能量不到一秒升到600-1000℃高温，2-3秒内完成低温淬火，激光淬火后的工件表面会更加坚硬。激光熔覆可修复飞机旧设备，如飞机发动机锻造叶片、涡轮导向器叶片等，熔覆后的旧设备崭新如初，设备基材性能甚至超过从前，柔软的材料会更柔软，坚硬的材料会更坚硬；中小功率激光微细加工主要包括飞机上仪表的永久标识、轴承永久标识等。

四、高铁

目前，我国轨道交通正面临着发展高速客车、地铁客车、轻轨车以及高速重载货车，列车的轻量化是提高列车速度的首选条件。铝合金具有质量轻、耐腐蚀、外观平整度好、容易制造复杂曲面、比强度高等优点，可以减轻自重减小运行中的阻力，降低能耗，增加载重，因此在世界各国铁道运输业得到了大力发展。车体、转向架作为高速列车上的重要组成部件, 其质量影响着整个高速列车的安全。随着我国高速铁路的飞速发展，车体材料也由普通合金钢材料发展到不锈钢、铝合金型材。材料的变更，自然也带动了加工技术的改进，激光切割、激光焊接的先进技术也随之引进到铁道车辆的制造生产线中。

现阶段激光技术在轨道车辆制造领域主要应用于板材及型材下料、关键部件焊接、自动生产线物料运输和标识移植等场所。机车的钢结构件中大约有20%～30%的异形件, 尤其是机车司机室、车体辅助装置等的部件, 较适合选择激光下料。激光切割容易实现切割过程控制自动化, 能大大缩短生产周期和降低制造成本, 提高产品质量, 现在已经部分代替冲压加工艺和机械加工工艺。

轨道机车车体的首要要求就是牢固、尺寸精度高、品质稳定、外观精致。其使用的金属材料要能满足车体的强度，且具有抗碰撞、耐用、防火，以及可再生使用性等。不锈钢车辆因其较好的撞击吸能特性、防火安全性、轻量化和维护成本低等特点，已成为重要的发展方向之一。尽管不锈钢的焊接性能优良，但是不锈钢车体和普通碳钢车体相比，易产生热变形，因此，较低热输入、非接触型、能连续焊接的激光焊接是一种理想的焊接方法。(end)

文章内容仅供参考 (投稿) (2/28/2015)


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