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摘 要：随着我国的科技不断的发展与社会不断的进步，以往工厂中常规的焊接加工机车车身的方式已逐渐不足以满足国家与社会的需求。常规的焊接加工方式正在被激光焊接所取代。因为作为一种高质量、高精度、低变形且高效的焊接加工方法，激光焊接工艺在轻量化车身的运用中起着非常重要的作用。本文针对于此，对我国现在的顶盖激光焊接工艺进行了考察与分析，对现在顶盖激光焊接工艺在轻量化车身中的运用提出了一些想法和见解。
关键词：顶盖;激光焊接工艺;轻量化车身;运用
目前，我国的社会生产力发展迅速，机车工厂的生产效率、产品质量都相差无几，所以，如何将车身焊接更加美观、如何在焊接是拥有更高的效率已经占据了机车工厂发展的主导地位。所以，为了适应焊接工艺在机车生产领域中不断上升的趋势，激光焊接技术已经成为了国家非常重视的一部分，因为其焊接完成后，焊缝不仅美观，还可直接对车身可见的白色部分进行焊接。同时，可以实现密封和连接功能，可以省去车身的一些零件，降低车身的重量和制造成本。
1.激光焊接分析
1.1激光焊接的原理
所谓的激光焊接，是指激光中的原子电子光受辐射放大，获得能量，一个电子的能量积累到一定程度时，将会在成高能低能状态，然后鼓励电子将能量进行转化，或转移到其他运动。当原子处于高能激发态时，当再收到辐射时，原子将会由高能状态转化为低能状态，再发出幅射光。
1.2激光焊接工艺
1.2.1焊接
他们的想法是，当高能激光作用于一种材料时，材料的表面会出现很多的小洞。所有的小孔内含有非常热的气体，吸收了很多高能激光。热量在小洞的内壁来回传递，温度高到可以融化小洞外的金属。随着高能激光的移动，小洞外的金属也随着高能激光的移动融化。金属熔化和凝结后，就变成了焊缝。
1.2.2钎焊
用焊丝对着焊接区域，并对着焊丝释放高能激光。高能激光释放的能力产生大量的热使焊丝融化形成金属液并充满了焊接的缝隙，使其连接起来，冷却后紧密贴合焊接成功，这便是激光钎焊，它可以确保高能激光不会使原材料损坏，从而保证原材料外观的完整性。图1即为激光钎焊原理图。
1.2.3复合焊接
不仅需要高能激光，还需要其他的热源来进行辅助，便是复合焊接，。与传统焊接技术比较，复合焊接可以保证焊接表面温度更加均匀稳定。
2.机车顶盖激光焊接应用
为了满足市场的需求，我们需要机车制造工艺应该改进。因此，使用激光焊接技术不仅可以使使车身的抗冲击性能得到提高，也提高了机车的耐劳性，以后提高焊接完成后机车的可靠性。激光焊接机车通常是由计算机控制的，以至于机车的灵活性与控制范围都很强很大。比如，机车顶盖的焊接应用顶盖激光焊接工艺，不仅效率大大提高，外观，强度都有大幅度的提高。以此可见顶盖激光焊接工艺的优越性。
2.1.激光帽钎焊系统的组成
机车车顶激光焊接系统的组成如图二所示，冷却系统是激光使用时必须有的，它将在运行过程中产生-固定当耦合到指定波长时，激光器就产生了激光束与焊缝相匹配。激光焊接接头。焊接激光传输后，通过光头进行校准。使激光具有一定的切割能力。PLC控制该站是焊接系统的总部，主要用于焊接系统各种电子处理实时和在机器人上在系统自动化的同时，执行协调和处理通信的交换。
2.2.带顶盖钢板激光钎焊搭接法
与点焊相比，侧壁和顶板分别翻转边缘用于连接，激光HIN焊接到屋顶连接以满足激光钎焊工艺要求，激光门廊焊接屋顶连接满足激光钎焊工艺要求，焊接顶部和边缘连接形成点在截面上接触，即整个接触区域形成线接触。由于零件制造公差，冲压模具屋顶的重量使它很容易下沉。为了克服利用周围的搭接面来提升屋顶下沉，提升屋顶和侧壁。在接触面的左侧和右侧形成倒梯形，并形成吸收帽凹坑的公差要达到平整、顶面和侧面的形状是否可以有效地接触和满足制造过程的要求良好的外观质量。
2.3焊接四点合一
为了使得激光焊接自动化系统的工作更加的安全、稳定、可靠，使得自动化焊接系统中的机器人TCP点、激光焦点、焊丝端点、为了使激光焊接自动化系统更好的工作结合安全、稳定、可靠的特点，构成自动焊接系统机器人TCP点、激光聚焦、焊丝端点、通过光标的中心，四个点接近-一个。控制软件而实时视频显示四点合一，从而提高了兴奋度裸顶钎焊系统的操作效率和焊接质量。
3.顶盖激光钎焊在轻量化车身中广泛应用的原因
（1）激光钎焊工艺的顶罩结构设计与传统的点焊式顶盖不同。激光钎焊顶盖和侧盖的外板研磨边采用斜口研磨方式，有利于零部该零件的生产工艺采用激光焊接设计，焊缝光滑美观观，焊接强度高。
（2）改变顶盖焊接结构和边长，减少边长还有顶盖的边缘。在传统点焊工艺中，顶盖和侧盖均可使用外壳采用阶梯搭接结构，使外壳具有侧壁和顶盖冲压件生产困难，钢材利用率低。新型号采用激光钎焊，减少了钢材的使用体积大，有利于车身轻量化。由于局部结构的优化，大大降低了侧盖、顶盖模具机构的设计和制造难度。降低零件调试和生产成本。
（3）在新项目中，由于采用了激光焊接工艺，可以同步应用程序的上半部分。因为焊接在新型号中，对顶盖的加固已被拆除部分外板、中间支架与外板密封装饰条等部件相同当焊接强度较高时，还可以取消部分补强胶，减少采矿较高的购置成本有利于车身的轻量化。
（4）焊接速度快，生产效率高。使用激光钎焊时，无点焊时顶焊速度提高40%当焊枪不工作时，需要更换焊枪重新焊接在减少头部点焊补焊站，有效减少生产成本。
（5）激光焊接对材料的高适应性。使用激光焊接在此基础上，热成形钢板可作为一种新型的屋面拼装强化板或滚动板，减少顶盖总成的质量，但机体顶盖强度的增加。
4.结束语
顶盖激光焊接工艺已经应用到我国的机车制造业中，已经成为我国现代机车生产制造中不可或缺的一部分。身为一种新的焊接工艺，传统焊接工艺在效率、强度、外观等许多方面都是无法与之相比较的。顶盖激光焊接技术不仅可以使车身的强度增大，保证高精准的装配度，而且在减轻车身重量，保证机车焊接可靠性方面有着很重要的作用。近年来，焊接技术得到了进一步的发展和成熟，焊接设备也日益完善。顶盖激光焊接的发展更是日渐迅速。顶盖激光焊接的成本降低和技術本身的诸多优势促使越来越多的机车制造企业积极使用和推广激光焊接技术。未来，机车顶盖激光焊接技术将被进一步研究，更好地服务于包括机车制造在内的许多工业制造领域。
（中车大连机车车辆有限公司钢结构分厂，辽宁 大连 116000）
关键词：顶盖;激光焊接工艺;轻量化车身;运用
目前，我国的社会生产力发展迅速，机车工厂的生产效率、产品质量都相差无几，所以，如何将车身焊接更加美观、如何在焊接是拥有更高的效率已经占据了机车工厂发展的主导地位。所以，为了适应焊接工艺在机车生产领域中不断上升的趋势，激光焊接技术已经成为了国家非常重视的一部分，因为其焊接完成后，焊缝不仅美观，还可直接对车身可见的白色部分进行焊接。同时，可以实现密封和连接功能，可以省去车身的一些零件，降低车身的重量和制造成本。
1.激光焊接分析
1.1激光焊接的原理
所谓的激光焊接，是指激光中的原子电子光受辐射放大，获得能量，一个电子的能量积累到一定程度时，将会在成高能低能状态，然后鼓励电子将能量进行转化，或转移到其他运动。当原子处于高能激发态时，当再收到辐射时，原子将会由高能状态转化为低能状态，再发出幅射光。
1.2激光焊接工艺
1.2.1焊接
他们的想法是，当高能激光作用于一种材料时，材料的表面会出现很多的小洞。所有的小孔内含有非常热的气体，吸收了很多高能激光。热量在小洞的内壁来回传递，温度高到可以融化小洞外的金属。随着高能激光的移动，小洞外的金属也随着高能激光的移动融化。金属熔化和凝结后，就变成了焊缝。
1.2.2钎焊
用焊丝对着焊接区域，并对着焊丝释放高能激光。高能激光释放的能力产生大量的热使焊丝融化形成金属液并充满了焊接的缝隙，使其连接起来，冷却后紧密贴合焊接成功，这便是激光钎焊，它可以确保高能激光不会使原材料损坏，从而保证原材料外观的完整性。图1即为激光钎焊原理图。
1.2.3复合焊接
不仅需要高能激光，还需要其他的热源来进行辅助，便是复合焊接，。与传统焊接技术比较，复合焊接可以保证焊接表面温度更加均匀稳定。
2.机车顶盖激光焊接应用
为了满足市场的需求，我们需要机车制造工艺应该改进。因此，使用激光焊接技术不仅可以使使车身的抗冲击性能得到提高，也提高了机车的耐劳性，以后提高焊接完成后机车的可靠性。激光焊接机车通常是由计算机控制的，以至于机车的灵活性与控制范围都很强很大。比如，机车顶盖的焊接应用顶盖激光焊接工艺，不仅效率大大提高，外观，强度都有大幅度的提高。以此可见顶盖激光焊接工艺的优越性。
2.1.激光帽钎焊系统的组成
机车车顶激光焊接系统的组成如图二所示，冷却系统是激光使用时必须有的，它将在运行过程中产生-固定当耦合到指定波长时，激光器就产生了激光束与焊缝相匹配。激光焊接接头。焊接激光传输后，通过光头进行校准。使激光具有一定的切割能力。PLC控制该站是焊接系统的总部，主要用于焊接系统各种电子处理实时和在机器人上在系统自动化的同时，执行协调和处理通信的交换。
2.2.带顶盖钢板激光钎焊搭接法
与点焊相比，侧壁和顶板分别翻转边缘用于连接，激光HIN焊接到屋顶连接以满足激光钎焊工艺要求，激光门廊焊接屋顶连接满足激光钎焊工艺要求，焊接顶部和边缘连接形成点在截面上接触，即整个接触区域形成线接触。由于零件制造公差，冲压模具屋顶的重量使它很容易下沉。为了克服利用周围的搭接面来提升屋顶下沉，提升屋顶和侧壁。在接触面的左侧和右侧形成倒梯形，并形成吸收帽凹坑的公差要达到平整、顶面和侧面的形状是否可以有效地接触和满足制造过程的要求良好的外观质量。
2.3焊接四点合一
为了使得激光焊接自动化系统的工作更加的安全、稳定、可靠，使得自动化焊接系统中的机器人TCP点、激光焦点、焊丝端点、为了使激光焊接自动化系统更好的工作结合安全、稳定、可靠的特点，构成自动焊接系统机器人TCP点、激光聚焦、焊丝端点、通过光标的中心，四个点接近-一个。控制软件而实时视频显示四点合一，从而提高了兴奋度裸顶钎焊系统的操作效率和焊接质量。
3.顶盖激光钎焊在轻量化车身中广泛应用的原因
（1）激光钎焊工艺的顶罩结构设计与传统的点焊式顶盖不同。激光钎焊顶盖和侧盖的外板研磨边采用斜口研磨方式，有利于零部该零件的生产工艺采用激光焊接设计，焊缝光滑美观观，焊接强度高。
（2）改变顶盖焊接结构和边长，减少边长还有顶盖的边缘。在传统点焊工艺中，顶盖和侧盖均可使用外壳采用阶梯搭接结构，使外壳具有侧壁和顶盖冲压件生产困难，钢材利用率低。新型号采用激光钎焊，减少了钢材的使用体积大，有利于车身轻量化。由于局部结构的优化，大大降低了侧盖、顶盖模具机构的设计和制造难度。降低零件调试和生产成本。
（3）在新项目中，由于采用了激光焊接工艺，可以同步应用程序的上半部分。因为焊接在新型号中，对顶盖的加固已被拆除部分外板、中间支架与外板密封装饰条等部件相同当焊接强度较高时，还可以取消部分补强胶，减少采矿较高的购置成本有利于车身的轻量化。
（4）焊接速度快，生产效率高。使用激光钎焊时，无点焊时顶焊速度提高40%当焊枪不工作时，需要更换焊枪重新焊接在减少头部点焊补焊站，有效减少生产成本。
（5）激光焊接对材料的高适应性。使用激光焊接在此基础上，热成形钢板可作为一种新型的屋面拼装强化板或滚动板，减少顶盖总成的质量，但机体顶盖强度的增加。
4.结束语
顶盖激光焊接工艺已经应用到我国的机车制造业中，已经成为我国现代机车生产制造中不可或缺的一部分。身为一种新的焊接工艺，传统焊接工艺在效率、强度、外观等许多方面都是无法与之相比较的。顶盖激光焊接技术不仅可以使车身的强度增大，保证高精准的装配度，而且在减轻车身重量，保证机车焊接可靠性方面有着很重要的作用。近年来，焊接技术得到了进一步的发展和成熟，焊接设备也日益完善。顶盖激光焊接的发展更是日渐迅速。顶盖激光焊接的成本降低和技術本身的诸多优势促使越来越多的机车制造企业积极使用和推广激光焊接技术。未来，机车顶盖激光焊接技术将被进一步研究，更好地服务于包括机车制造在内的许多工业制造领域。
（中车大连机车车辆有限公司钢结构分厂，辽宁 大连 116000）