激光拼焊板的优势及其应用

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过去的几十年内，燃油效率、安全及环保要求促使汽车行业持续减轻白车身重量。车企的主要任务是提高燃油效率，减少排放，同时改进整车结构，使乘客更加舒适安全。为了进一步减轻重量和成本，市场上出现了替代钢材的车身零件材料，但是还是没有一种材料能和钢材媲美。高强钢、涂层钢、冲压钢等不同钢种持续不断地为汽车市场提供更多满足汽车要求的解决方案，这是任何一种竞争材料无法达到的。

同替代材料相比较，钢材重量仍旧是产品设计中最关注的部分。

正因为如此，经证实，由两块或更多板料组合而成，结合了不同钢种最佳性能的激光拼焊板是能够有效减轻车身重量的设计方案。

因此工程师可以定制激光拼焊板，在零件各个部位恰到好处地利用到钢材的最佳性能—比如厚度、强度、涂层等等。该工艺不仅可以减轻成品零件的重量，还可以合并零件，取消很多加强件。

以地板减重为例：

用激光拼焊板制造汽车地板主要是为了减轻重量，但是同时也能大大降低成本。考虑到变速箱或前轮驱动的位置，激光拼焊板通常有两种设计理念。一种是针对中地板，用两道纵向焊缝将中央通道区域同加强件结合，另一种是针对后地板的横纵梁，用一道或两道横向焊缝将盖板和加强件进行搭接焊。

图1—两种采用不同组合方式的激光拼焊地板

由于基板加上加强件的厚度减薄，且连续焊缝加强了刚度，两块板料的整体厚度下降，因此重量得到减轻。同单一料片后续搭接焊装的形式相比，激光拼焊板通常能够减重达13%。针对拥有两道纵向焊缝的激光拼焊板，板料可以减重约17%，成品零件可以减重约15%，整车可以减重超过3kg/车。

图2-ULSAB 白车身激光拼焊板和传统单一料片设计的重量和刚度对比

同参考设计相比（设定重量和抗弯刚度为100）。采用激光拼焊板的结果是：

同样的刚度，可以减重>13%。

同样的重量，可以增加抗弯刚度>17%。

连续焊接的第二个作用是，点焊需要板料重叠，而连续焊接则不需要。因此激光焊缝还可以再减重约0.235千克/条（厚度1.0毫米，重叠20mm，焊缝1500毫米）(见图3)

图3-激光拼焊板避免焊缝搭接

白车身上还有很多其他的零件有减重的可能性，比如车身内侧。安赛乐米塔尔内部的调查显示整车的减重潜力约为35kg。但是具体减重幅度最终取决于功能的整合程度，因此需要先期介入，进行联合工程设计。

图4- 减震器

减震器减重案例:

为了能使前悬架承受前悬挂引导的高载荷，车辆减重器通常都非常厚，或者在减震器顶部会有额外的加强件。 零件的这个区域需要比较厚。这个零件采用拼焊解决方案，不仅可以改善该零件的性能，还能大大减轻重量，减重潜力高达25%（具体取决于零件的设计），整车减重可达约1.5千克/车。

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