激光智造，驅動汽車“質”造新引擎

隨著新能源汽車與輕量化技術的快速發展，汽車車身制造正經歷著前所未有的材料革命與工藝變革。在本期會客室欄目，我們邀請江鈴汽車股份有限公司焊裝總工藝師彭惠平，與我們分享了他對激光技術在汽車制造中應用現狀與未來趨勢的深刻洞察。

從“能用”到“好用”：激光技術破解焊接穩定性難題

“在汽車車身焊接領域，長期的痛點在于焊接質量的穩定性。”彭總開門見山。在他長期從事的經驗總結出發，焊接質量不穩定的根源來自多方面。其中，既包括多車型切換導致夾具定位變化，材料鍍層和涂膠的波動，又包括焊后質量檢查的滯后性，讓問題難以被及時發現。但一項新技術讓他看到了破局的希望——超高速激光掃描焊接結合AI閉環熔池控制。

傳統激光深熔焊，在搭接區域易產生根部未焊透與間隙容忍度低的問題。而在汽車白車身制造中，又大量采用0.6-1.2mm的薄板搭接焊接，如車門、頂蓋、地板等結構。由于沖壓件公差或裝配累積變形，焊縫間隙常達0.4-0.5mm，極易出現未熔合、塌陷或咬邊。尤其在鍍鋅鋼板上，鋅蒸氣無法順利逸出，導致氣孔和飛濺。這些問題迫使企業使用高精度夾具，不僅推高成本，也限制了柔性化生產。

高速振鏡激光擺動焊接技術的突破在于，光束軌跡動態調控：激光束以每秒數千次的頻率進行圓形或螺旋軌跡掃描，使能量分布更均勻，熔池得以“橋接”間隙；自適應功率調制：配合實時間隙檢測，動態調節峰值與平均功率，在間隙區增強熔覆能力；AI驅動的熔池視覺反饋系統：利用高速紅外相機捕捉熔池形態，通過邊緣計算模型實時調整掃描路徑與功率。

“該工藝將可容忍的搭接間隙從傳統0.1mm提升至0.4mm，焊后氣孔率低于0.5%，同時焊接速度維持在8m/min以上，滿足主機廠50JPH的節拍要求。”彭總分享道。公司在導入該技術用于側圍與車頂的搭接焊后，夾具復雜度降低30%，返修率下降60%。事實證明，這項技術不僅提升了焊接良率與生產柔性，也為汽車制造向“少夾具、快換型、智能化”轉型提供了關鍵技術支撐。

不可替代的價值：激光拼焊成就“既強又輕”的安全車身

談及激光加工的不可替代性，彭總分享了福特某車型超高強度馬氏體鋼A柱的激光拼焊熱成形技術案例。A柱必須在正面偏置碰撞中承受超過30噸沖擊力，同時需控制整車重量，內部空間也不能壓縮。這看似矛盾的要求，傳統工藝難以兼顧——超高強度馬氏體硼鋼無法直接沖壓成型，若局部使用，不同厚度區域難以連接；傳統點焊或MIG焊會導致熱影響區軟化，強度下降達40%以上。

實際解決方案是采用高功率光纖激光拼焊＋熱成形一體化制造。在沖壓前，先將1.2mm和1.8mm兩種厚度的22MnB5硼鋼冷軋板，通過6kW連續波光纖激光器在零間隙條件下進行單道深熔對接焊，形成“變厚度拼焊板”，再送入熱成形線。這一工藝的關鍵突破在于：激光焊縫必須能經受后續950℃高溫奧氏體化處理而不開裂，淬火后仍需保持接近母材的硬度（≥58HRC），且接頭區域幾何平滑，無凸起或凹陷。

成果令人振奮：A柱抗壓強度從26.4kN提升至38.7kN，提高46.6%；焊縫殘余強度占母材比例從約60%提升至92%以上；熱影響區軟化寬度從≥8mm控制在≤2.5mm，縮小69%；成形合格率從83.5%提升至99.2%；零件重量從4.6kg降至4.1kg，減重10.9%。

這項技術實現了局部超強、整體輕量的設計。沒有激光，就無法制造出既足夠堅固、又足夠輕巧的下一代安全車身，這正是激光加工在高端汽車制造中不可替代的終極體現。

選型之道：性能與服務并重，國產崛起正當時

談及激光設備選型，彭總強調，作為傳統汽車制造企業，他們的決策邏輯是全生命周期價值導向的制造工程系統性評估。在性能參數方面，他們關注光束質量、功率穩定性（±1%以內）、調制響應速度（上升沿<50μs）、多模態兼容性、接口開放性等核心技術指標。廠商支持方面，則看重本地化響應速度（故障4小時內到場）、工藝聯合開發能力、備件供應周期、軟件迭代能力、培訓體系完善度。

對于近年來國產激光設備的強勢崛起，彭總也給出了客觀評價。性價比優勢明顯，同等配置價格比進口低30-50%；響應敏捷，7×24小時技術支持；本土化適配能力強，更理解中國車企節拍壓力與成本敏感度；創新速度快，在藍光激光、復合光束、智能監控等方向快速跟進甚至局部領先。

但仍存差距的關鍵環節，尤其是極端工況下的長期可靠性有待提升，連續720小時滿負荷運行后部分國產激光器輸出衰減較明顯；超高強鋼焊接工藝積累仍弱于國外老牌大廠；全球項目協同能力不足，缺乏海外服務網絡；高端光學組件自研率低，振鏡、掃描頭等仍依賴進口。

從提升焊接穩定性的AI閉環控制，到實現“既強又輕”的激光拼焊熱成形，再到對未來“認知智能”的期待。激光加工在高端汽車制造中是不可替代的。隨著智能化浪潮的推進，激光技術必將為汽車“質”造注入更強勁的動能。

來源：榮格-《國際工業激光商情》

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