摘要：激光拼焊板的应用，节约了原材料，减少了整车质量和冲压工序以及车身零部件数量，降低了汽车的生产成本；
提高了汽车的碰撞性能．使整车具有更好的安全性。本文介绍了激光拼焊板在汽车生产上国内外的应用情况，生产激光
拼焊板的典型成套设备-soutrac型全自动激光拼焊线的设备组成及工艺流程，焊接工作原理及质量监控系统。
关键词：激光拼焊；汽车； 监测；控制
中图分类号：tg456．7 文献标识码：b
世界上第一个激光器的成功演示在4o多年前。在今天。
激光技术蓬勃发展．其作用远远超出了其发明初期人们原有的
预想．激光技术的应用目前遍及科技、经济、军事和社会的许
多领域。汽车工业是激光加工的重要应用领域，约占激光加工
的15％。激光焊接、激光切割、激光标记、激光打孔都有着广
泛的应用。本文着重介绍激光拼焊板在汽车车身上的应用。
激光用于车身面板的焊接可将不同厚度和具有不同表面涂
镀层的金属板拼焊在一起．然后再把这种毛坯冲压成车身零
件．这样制成的车身结构能达到最合理的金属组合。改善车身
部件的使用性能，降低汽车质量，提高汽车结构可靠性和安全
性，并优化工艺。激光焊接的速度约为2—18 m／min，而且变形
很小，省略了二次加工。采用激光焊接．没有搭接宽度和加强
部件，还可以压缩车身结构件本身的体积。仅此一项普通轿车
车身的质量就可减少5o 左右。1985年德国蒂森钢铁公司与
德国大众汽车公司合作．在audi100车身上成功采用了全球第
一块激光拼焊板。据有关资料统计． 目前在欧美发达工业国家
中， 已有5o％一7o％的汽车零部件是用激光加工完成的。世界
汽车制造商对拼焊板的需求大大促进了拼焊板的生产。目前．
法国阿赛洛在激光拼焊领域经过十几年的研究和发展，现激光
拼焊生产线已达到35条，其产品在欧洲市场占有率超过5o％ ，
成为当今世界规模最大的钢铁巨头。而且欧洲许多冶金公司也
都在生产这种拼焊板。其中，意大利sollak公司也在不断扩大，
其子公司solblank公司已经投入了14条生产线，而且还准备在
英国及美国建立4条激光拼焊线，每条的产能将达到2万t／a。
在我国，众多汽车厂家引进了激光拼焊板的冲压技术．采
用进口激光拼焊板毛坯， 在国内冲压成形。随着国产化的进
程，陆续引进了激光拼焊线， 自己生产激光拼焊板。目前．奥
收稿日期：2007一o5—24
迪、帕萨特、雅阁、别克、马自达等中高档汽车都采用了激光
拼焊板。2004年12y]。由宝钢、一汽以及日本住友商事会社共
同投资的一汽宝友公司正式投产。从瑞士引进世界一流的激光
拼焊板线、开卷剪切线和开卷落料线。该生产线生产的激光拼
焊板完全可以替代进口产品． 投产初期年产量可达100万件以
上，产品首先用在一汽mazida6等系列车型上。不久前， 中国
重汽卡车公司在h0w0重卡研发生产中采用蒂森克虏伯公司提
供的激光拼焊板。经过大量试验、改进。成功地解决了大尺寸
驾驶室开发用料难题。首创国内重卡车身板材激光拼焊技术。
长春一汽宝友钢材加工配送中心，武汉蒂森克虏伯激光拼焊有
限公司，上海宝钢阿赛洛激光拼焊有限公司，广州花都宝井激
光拼焊板有限公司等都在为周边地区的汽车生产厂家提供激光
拼焊板。国内的专业激光拼焊板生产已初具规模。
1 激光拼焊工艺在车身制造中的应用
汽车车身各结构的形状、受力不一样，对强度、刚度、拉
延和塑性变形的要求各有不同，一般要根据构件的形式、要求
和使用材料来选择冲压工艺。传统工艺是先冲压后焊接，新的
工艺方式则将这种顺序颠倒过来，称为“拼焊”— — 将不同厚
度和不同性能的钢板冲裁后拼焊起来，然后冲压成形。采用拼
焊钢板可以按照汽车的不同部位对应采用不同的板材．更好地
发挥其作用。
激光拼焊技术应用于车身侧围的制造，不再需要任何加强
杆、加强筋及附属的生产工艺，部件质量和数量都会减少；而
高延展性材料的应用也会使抗撞击能力得到改进。例如前后车
门内板、左右侧围加强板、左右前纵梁内外板、前挡板等．用
激光焊接技术，既减轻了板材质量又提高了车体的刚度。可在
减轻车身质量的前提下．装备更多的设备，进而提高汽车的性
能。ulsab (tit界轻质钢制车身协会)的最新研究结果表明：
3o ·工艺与新技术· 焊接技术 第36卷第5期2o07年lo月
最新型的钢制车身结构中，50％采用了拼焊板。
2 设备组成及工艺流程
以一汽宝友激光拼焊线为例，设备组成(模型图、布置及
作用)如图1所示。
堆
图1 拼焊线模型图
从图中可以看出．该拼焊线主要包括：上料小车7个，换
料时可不间断地生产，将最多5块板拼成1块板，左右分别有1
个上料小车准备后续片料，使生产连续进行；拆垛机器人2个，
分别负责左右两边小车的拆垛； 中转台1个，机器人将片料放
到中转台上．机器人抓起的料如果是双片．就放到双料片台上
等待处理； 中转机器人1个，抓起中转台上的料片，摆放到预
定位工作台上；预定位工作台1个，接收中转机器人运来的料，
进行预定位后， 等待luni(精