这几年，随着国产激光器技术的成熟，激光器厂家竞争日趋激烈，在技术已经很成熟，难再有革命性突破情况下，竞争转向了价格上。随着光纤激光器价格快速下跌，激光设备在制造行业得到了大规模普及。原来动辄上百万的激光焊接机，价格一路下探，有着替换传统烧电焊，亚弧焊的趋势。
激光焊接技术优势是焊接工艺效率高和柔性好。采用激光焊接技术，可以显著改善车身的抗冲击性能与抗疲劳性能，提高汽车品质。激光焊接具有焊接速度快、焊接深度大、焊接变形小、自动化程度高、可进行非接触远距离焊接的特点。激光焊接在汽车工业中使制造商能够焊接发动机部件、变速器部件、交流发电机、电磁阀、喷油器、燃油滤清器、空调设备以及许多其他应用。激光焊接是一种很好的工具，因为它能够以有限的热量和最小的变形焊接预加工部件。
激光焊接工艺具有良好的重复性，易于自动化。这些特点使该工艺成为高生产率工艺的最佳选择，例如汽车工业中使用的一些工艺。与传统焊接方法相比，激光焊接具有许多优点和益处，可以在提高生产效率和质量的同时大大降低成本。
焊接焊接在汽车制造领域中最大的优势能够实现高度自动化焊接。
激光焊接技术在汽车零部件制造中的应用如下：
（1）汽车动力总成与底盘模块。变速箱双联齿轮、歧管、排气管、消声器、滤清器、滤油器、空调带轮和液压挺杆、半轴、传动轴、离合器、刹车系统﹑散热器、涡轮增压器、电池盖板、转向轴﹑减振筒﹑减振支架等主要零部件适合激光连续焊接工艺。
（2）汽车白车身。汽车座椅调节器、车顶、车门、后备箱、车顶与侧围激光钎焊、底板焊接、不同板厚的拼焊、门把手﹑车灯罩等零部件适用激光飞行焊、激光填丝焊、激光连续焊、激光复合焊等激光焊接技术。
（3）汽车电子系统。汽车倒车雷达、压力与温度传感器、继电器、电子线束焊接、仪表盘等零部件适用激光脉冲焊、激光连续焊、烙铁焊与自动化集成等激光焊接技术。
激光焊接技术在汽车制造使用发展状况
德国大众最早于1985年将激光拼焊用于Audi车型底盘的焊接。日本丰田于1986年采用添丝激光焊的方法用于车身侧面框架的焊接。北美大批量应用激光拼焊技术是在1993年，当时美国为了提高美国汽车同日本汽车的竞争力而提出了2mm工程。
到目前为止，世界上几乎所有的著名汽车制造商都大量采用了激光拼焊技术，所涉及的汽车结构件包括车身侧框架、车门内板、挡风玻璃窗框、轮罩板、底板、中间支柱等。美国也是最早将高功率激光器引入汽车工业的，在美国汽车工业中心底特律地区有几十家激光加工站，用于汽车金属件的切割和齿轮的焊接，使汽车的改型从5 年缩短到2 年。美国通用汽车公司已经采用二十多条激光加工生产线，美国福特汽车公司采用Nd:YAG 激光器结合工业机器人焊接轿车车体，极大地降低了制造成本，2000 年美国三大汽车公司已经有50%的电阻点焊生产线被激光焊生产线所取代。
在日本，激光焊接在生产线上成功的应用为世界所瞩目，如在汽车车体制造中采用将薄钢板实施激光焊接后冲压成型的新方法，现在已为世界上大多数汽车厂家所仿效。世界上很多著名汽车公司都建有专门的激光焊接专用生产线：蒂森克虏伯公司的轿车底板拼焊生产线，大众汽车厂的齿轮激光加工生产线，奔驰汽车厂的18 个厂房里有8 个厂房安装了激光加工设备。
激光焊接技术在汽车制造中的典型应用
1.激光远程焊接技术
激光技术辅助远程焊接系统实现激光远程焊接。激光远程焊接系统主要由激光扫描振镜与机器人或其他机械运动机构构成。当前在汽车座椅调角器、白车身、内饰等汽车零部件制造中逐步开始采用远程激光扫描焊接，以提高焊接质量和焊接效率。
（1）国内某款SUV 汽车水箱支架总成机器人远程焊接应用。
①水箱支架总成零件信息：零件总数23个，焊缝数量268条。
②工件材料：镀锌板（预留间隙0.1～0.2mm）。
③工艺难度：水箱支架总成焊合件为多零件工序组焊，焊缝分布水箱支架四面及内外，镀锌板焊接飞溅气孔等问题，焊接难度大，夹具数量多，夹具设计难度大。
相比于传统点焊工艺，激光远程焊接可焊接更小的法兰，减少材料应用。采用2台7轴直线激光远程焊接系统，共计4组工位，实现多工位多工序焊接，每个工位旋转实现多个焊接角度组焊。
（2）水箱支架激光远程焊接工艺与装备见图。
箱支架激光远程焊接工艺与装备
水箱支架总成激光远程焊接工艺分析
2、激光-电弧复合焊接技术
激光-电弧复合焊接技术是将激光热源和作为第二热源的电弧复合起来作用在同一熔池上的焊接技术。激光电弧复合焊结合了激光和电弧的优势，既具备一般电弧焊的高适应性，又具备激光焊接的大熔深、高速、低变形的特点。激光电弧复合焊中电弧类型主要有TIG电弧、等离子弧和GMA电弧（熔化极气体保护焊，包括MIG焊和MAG焊）。与传统弧焊相比，激光复合焊接速度和稳定性高，焊接速度是传统弧焊焊接速度的2～4倍，热输入更小，工件变形小，对于搭接角焊缝，搭桥能力更强，可适应2mm 间隙焊缝。焊接强度更高，高强钢焊接，热影响区小，软化区间小。激光-电弧复合焊适用于汽车车身总成等大型结构件的焊接。
激光MIG复合焊接原理
（1）激光-电弧复合焊接与传统电弧焊接焊缝质量对比。
①试验条件：零件接头偏差和间隙测试。
②间隙：1.5mm。
③焊接速度：1.2m/min、2m/min。
④接头偏差：1.5mm。
⑤实验数据：4组。
激光复合焊接与传统电弧焊接焊缝质量对比
（2）国内某款 SUV 前车架总成激光符合焊接技术应用（图5）。
①前车架焊接工艺要求：车架焊缝数量51条，焊缝总长度2118mm，上件左、右前纵梁焊接总成，第一横梁总成、第二横梁总成、第三横梁支架总成、第四横梁总成，其中要求两个工位能够实现360°旋转，以实现焊接横梁与纵梁内侧的焊缝焊接。
②焊接速度：2m/min。
③生产产能：20JPH。
④工件材料：高强度钢。
⑤焊接容差：可满足≤2mm 的焊接间隙，满足≤1mm 的板材边缘公差。
前车架激光焊接工艺与装备
（3）车架激光电弧复合焊接技术工艺分析见表
3 激光焊接技术在铝合金焊接上的应用
铝合金材料是汽车轻量化制造广泛应用的材料之一和有效途径，铝合金材料可以有效降低汽车整车重量，减低能耗，真正实现汽车轻量化。相比于传统的铝合金钨级氩弧焊和熔化极氩弧焊接工艺，激光焊接技术具有独特的优势。当前比较先进的铝合金激光焊接技术有铝合金激光-电弧复合焊接、铝合金的双光束激光焊接、铝合金激光填丝焊等激光焊接技术。为改善铝合金焊接质量和产品一致性，铝合金激光焊接一般辅助光束摆动功能，用以抑制焊接气孔的形成和实现焊缝的跟踪。如6系铝合金激光焊接为避免焊接裂纹采用激光填丝焊接技术，5系铝合金激光焊接采用无填丝激光熔焊时需要间隙搭桥技术。
铝合金门板机器人激光焊接
为国内某款 SUV 汽车铝合金门板激光焊接应用，零件材料为5系铝合金，板厚3mm+3mm，叠焊工艺，采用机器人+激光摆动焊接技术成型焊接，焊接变形小，无缺陷，焊缝成型美观。
4. 激光拼焊技术
激光拼焊技术可将不同厚度、强度、材料钢板拼焊接成能进行冲压的板材，拼焊后直接冲压，节省材料。采用激光双拼件、三拼件、曲线拼焊（不等厚或等厚），可减少零件数量，减轻车身重量，保证车身强度，提升材料利用率，降低原材料成本。据统计，约20种汽车零部件冲压前适合激光拼合。其中汽车立柱焊合件、门内板总成、前纵梁总成、轮罩焊合件和底板总成等部件采用激光拼焊工艺，可以有效提高零件机械性能，减少零件数量与降低辅助材料消耗，实现增强零部件强度与刚性，减少材料，减小质量等汽车轻量化制造工艺目标。
激光拼在在汽车零部件中的应用
（1）图8为国内某SUV汽车天窗焊合件制造工艺路线图，相比传统冲压焊接工艺，采用激光拼焊工艺后，通过合理分片与优化排样，天窗焊合件的材料利用率由27% 提升至40%。
汽车天窗焊合件制造工艺
（2）激光拼焊板的质量检验标准。杯突试验。在拼焊板上取杯突试样，使焊缝位于杯突试验球形压头中央。若试样开裂方向平行于焊缝且位于焊缝上，则视为不合格；若试样开裂方向平行于焊缝且位于远离热影响区的母材区内，则视为合格。若试样开裂方向垂直于焊缝，杯突考查值在一定范围内（≥75%），视为合格。（
（3）3）激光拼焊常见焊接问题 ：焊缝出现气孔及表面焊缝不匀、焊接断弧、焊缝垂直方向错边、焊缝局部变窄等。
激光拼焊板常见缺陷与检测方法
5. 激光填丝焊与激光钎焊
（1）激光填丝焊
在焊缝中预先填入特定的焊接材料后，用激光照射熔化或在激光照射的同时填入焊接材料以形成焊接接头的方法，广泛应用于转向柱、轮毂、双质量飞轮、油泵、活、座椅调角器、湿式离合器、变速齿轮、座椅滑轨等多种汽车零部件的焊接制造。激光填丝焊接能够提高焊接间隙容忍度，解决对接焊接面凹陷，改善焊接接头的组织和性能，增强焊接厚板和异种金属的能力，大大提升激光焊接技术的应用空间、质量与效率。
激光填丝焊接原理
（3）激光钎焊。激光器发出的激光束聚焦在焊丝表面上加热，使焊丝受热熔化（母材未熔化）润湿母材，填充接头间隙，与母材结合，形成焊缝，实现良好的连接。主要应用于车身顶盖、侧围、汽车尾箱等零件的拼焊。虽然焊接强度不如激光自熔焊，但激光钎焊技术可简化结构设计，减少工位流程，密封性较好。
结语：激光焊接技术在汽车制造中的应用体现出其强大的生命力和广阔的应用前景。吉利、长城等汽车制造公司已经在大部分新车型中采用激光焊接技术。从激光焊接技术研究的角度，深圳大族、东莞普电科技取得了丰硕的成果。在可预见的未来以及新能源汽车市场的推动下，激光焊接技术一定会在汽车制造领域广泛应用，助力国内制造技术进步与发展。
