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激光焊接是助推汽车轻量化的关键技术

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激光焊接,是利用高能量密度的激光束作为热源的一种高效精密焊接方法,是激光材料加工技术应用的重要方面之一。当前,随着能源结构的调整和环保要求的提高,汽车工业正在向着轻量化方向发展,新型轻量化材料的使用是实现汽车轻量化的有效手段之一。而激光焊接以其独特的优势在实现连接轻量化材料方面起着越来越重要的作用。

汽车轻量化并不是按照字面意思理解的“减轻汽车重量”,而是在保证汽车品质上,将更多的新材料运用于汽车功能件、结构件中,让汽车零部件的性能更加优异,同时重量更轻,保证汽车行驶过程中减少对能源的消耗,达到多重效果。

目前,汽车轻量化技术主要通过以下几种途径来实现:轻质材料的比重不断攀升,铝合金、镁合金、钛合金、高强度钢、塑料、粉末冶金、生态复合材料及陶瓷等的应用;结构优化和零部件的模块化设计水平不断提高,如采用前轮驱动、高刚性结构和超轻悬架结构等来达到轻量化的目的,计算机辅助集成技术(包括CAD/CAE/CAO)和结构分析等技术的发展;促使汽车制造业在成形方法和联接技术上不断创新。

激光焊接是助推汽车轻量化的关键技术

在以上三种实现汽车轻量化途径中,激光切割和激光焊接就以独特的优势,成为了实现汽车轻量化的重要技术手段。就激光焊接来说,激光焊接是无接触性的,在加工过程中,可以不触碰产品就能实现精密焊接,而传统的连接方式,有的是靠螺丝紧固,有的是靠胶粘连接,并不能满足现代汽车制造中对精密性和坚固性的要求,并且传统的方式也不适用于连接新材料。相比之下,激光焊接在连接的坚固性、无缝性、精密性和清洁性上都实现了工艺的跨越式进步,将成为未来重要的成型方式。

中国科学院上海光学精密机械研究所教授杨上陆博士潜心研究激光智能制造领域多年,包括激光焊、激光-电弧复合焊、激光3D打印、电阻点焊以及机械连接等,在激光焊接方面颇有造诣。

激光焊接是助推汽车轻量化的关键技术

杨上陆博士是中科院“百人计划”获得者,曾任通用汽车全球研发中心资深研究员,2016年以第一发明人获得由美国R&D 杂志颁发的2016 R&D100 Award奖项,该奖项被誉为“科技发明领域的奥斯卡奖”。目前,他已成功完成20多个分别来自美国国家自然科学基金、美国通用汽车、美国航天局、洛克.希德马丁公司、 Trinity公司以及美国军方研究所等的项目,已获10项美国和中国发明专利,并且数项专利技术已成功应用在美国通用汽车全球工厂和洛克·希德马丁公司。

杨上陆博士将在OFweek2017第四届中国激光在线展会在线语音讨论会活动专区带来他的主题演讲——《激光焊接轻量化材料的挑战,最新进展和展望》,介绍当前激光焊接技术在汽车应用上所面临的主要挑战和最新进展以及对未来趋势的预测。

激光加工技术是实现汽车轻量化的重要途径之一,未来激光技术在汽车领域应用前景广阔。

要想实现对激光技术的更好运用,必须要系统地进行激光与材料相互作用机理、激光加工过程无损检测和控制等基础理论研究;研究激光深熔焊接理论,开发激光三维焊接技术与装备;研究不同板厚、不同汽车材料,尤其是轻量化材料的激光加工拼焊技术与装备。

在此背景下,由OFweek中国高科技行业门户主办,OFweek激光网承办的OFweek2017第四届中国激光在线展会将于12月14日正式举办,其中在线语音研讨会将于10:00-11:00正式开始。