本文已在《汽车工艺师》 2019年第12期 杂志“汽车轻量化”栏目上发表，转载请注明出处。
接上期。。。。
冷金属过渡焊接CMT
2005年，奥地利伏能士公司（Fronius）推出了冷金属过渡技术（Cold Metal Transfer，CMT），该技术在世界上首次实现了钢和铝的连接。它是通过焊丝回抽来帮助熔滴过渡，熔滴过渡时电流几乎为零。冷金属过渡焊接与传统焊接工艺比较，零件热变形小，不产生飞溅，焊缝的成形更美观，真正地实现了无飞溅焊接。
2013年，Fronius联合Audi 公司开发了CMT Braze+技术，它的核心在于设计了一个极其狭窄的圆锥形新式气体喷嘴，使得保护气体能够压缩电弧，获得更集中的电弧温度。目前该技术应用于Audi A7的侧围落水槽区域，该焊缝为客户可视区域。传统的连接方式为激光钎焊，但其使用成本较高，而采用CMT Braze+技术获得的焊缝质量可以媲美激光钎焊。
激光焊 Laser Beam Welding
常用的激光焊接方法主要分为3类：
激光焊接，即单纯使用激光作为单一热源进行焊接的方法。目前，在汽车工艺中应用最多的是激光飞行焊接技术。
激光填丝焊接，这类焊接方法是在焊接过程中，通过自动送丝装置往金属熔池中添加焊丝，并利用激光束的热能使其熔化。
激光复合焊接，即复合激光束和其他焊接热源，利用两种热源的优势来进行焊接的方法。
1.激光飞行焊接技术
激光飞行焊接技术(L a s e r Welding ‘On-the-fly’ )或者称为远程激光焊接（Remote Laser Welding，RLW）、 激光扫描焊接（Laser Scanner Welding，LSW），是在机器人的第六轴上安装一个可编辑聚焦光学头(PFO，常称“振镜”），仅通过镜片摆动反射，实现激光轨迹运动，而机器人手臂的移动则是辅助作用。如图9所示。
主要优点如下：
焊接速度快的同时与工件无接触，可以最大限度地消除每段焊接前不断重复定位造成的非生产性时间的浪费，使得激光束在线时间最大化，生产效率得到大幅度提高。据测算，效率比一般的激光焊接更高，一套系统可取代6~9套普通机器人点焊。
激光飞行焊实现了在线时间最大化，有效生产时间占整个工作时间的90%以上。
可达性好，焦距一般超过0.5m，可以加工原先激光头被干涉区域。
目前该技术已应用于A u d i A8的门框连接， 采用通快公司（Trumpf）的Trudisk激光源和Scansonic公司的AlO3激光头，其接头形式有角接焊缝和搭接焊缝。
2.激光填丝焊
激光焊接过程中对接头装配、拼缝间隙要求很高。激光束照射在焊件上的光斑直径仅有几百微米，一般对于零件间隙最大为0.2mm。采用激光填丝焊（见图10）的优势之一是放宽了装配精度，并且由于填丝，焊缝微微突出，成形美观。除了拓宽焊缝加工和装配精度外，激光填丝焊接还可通过调节焊丝成分，可控制焊缝区组织性能，对裂纹等缺陷更容易控制。
目前，激光填丝焊已开始用于铝合金外覆盖件可视区域的焊缝，例如在Audi A8、TT的车顶，AudiQ5、Q7、A6等车型的后盖。焊接过程中使用的焊丝为AlSi或AlMg焊丝，采用氦气作为保护气体。
3.激光复合焊
MIG焊焊缝搭桥能力好，对接头装配要求低；激光焊热输入集中、熔深大、速度快，而激光复合焊则兼容两者优点。激光复合焊（LaserHybrid）主要指激光与MIG电弧复合焊接。激光和电弧相互作用、取长补短，激光复合焊技术并不是两种焊接方法依次作用，而是两种焊接方法同时作用于焊接区。如图11所示。
激光复合焊的优点如下：
降低对工件坡口加工装配和焊缝对中的精度要求，间隙的搭桥能力很强。
高效率，焊接速度最快可达9m/min。相比于MIG焊，热输入低，减小零件变形。
获得更大的熔深，从而用较小的激光功率就可以实现厚板的焊接。
显著增强反射率高的铝及铝合金材料对激光的吸收，因此能够明显改善这些材料的激光焊接性。
激光复合焊一般应用于高端豪华车型的铝合金零件中，以德国大众旗舰车型辉腾（Phaeton）的铝制车门为例，车门的焊缝总长4980mm，其中包括48条激光-MIG复合焊缝（总长3570mm）。激光复合焊同样用于新型奥迪A8汽车的生产。在其侧顶梁上有各种规格和形式的接头采用MIG-激光复合焊工艺，焊缝共计4.5 m长。
结 语
END
作者单位：上汽大众汽车有限公司
作者：李勇 宋筠毅 程德富 章敏 周宇斌
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