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「看點」通用汽車世界首創零間隙鐳射焊接鍍鋅鋼板並實現量產應用

鍍鋅鋼板因具有良好的防腐作用, 被廣泛地應用在汽車上。 然而, 因鍍鋅鋼中鍍鋅層的存在, 使得鍍鋅鋼的焊接工藝性大為降低。 原因是在鍍鋅鋼的焊接過程中, 鍍層鋅和基體鋼物理特性的極大差異(鍍鋅層鋅的熔點是420度, 沸點是908度, 基體鋼的熔點是1300度, 沸點是2861度), 鍍層鋅的氣化先於基體鋼的熔化, 這一現象對鍍鋅鋼的焊接過程和品質都有很大影響。 鍍鋅鋼板在使用傳統鐳射焊接方式時, 存在鍍鋅層的氣化, 以及焊接氣孔、飛濺、未熔合等缺陷。

近期, 通用汽車在鐳射焊接鍍鋅鋼板上實現了重大突破。

新技術無需凸台前處理工藝(dimpling process)便可以實現鍍鋅鋼板的零間隙鐳射焊接。 該技術已獲得“美國百大科技研發獎”, 該獎項被譽為“科技領域的奧斯卡獎”。

該技術的發明人為中國科學院上海光學精密機械研究所教授, 中科院“百人計畫”獲得者, 美國R&D 雜誌頒發的2016 R&D100 Award獎項, 楊上陸博士。 2017年這項新技術已經應用於通用汽車的別克昂科雷(Buick Enclave)和雪佛蘭 Traverse豪華七座SUV及其相應的零部件。

新技術相對傳統的凸台前處理+鐳射焊接方法或電阻點焊方法, 生產效率提高了3~5倍, 占地使用面積減少了50%, 能耗和製造成本也極大被降低。 此外由通用汽車中國科學研究院領導的這項專案在零間隙鐳射焊接鍍鋅鋼板時候焊接缺陷的產生, 熔池的動態行為和鐳射誘導產生的等離子體等機理問題上的研究和控制都實現相應重大突破。

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