激光焊接在汽车精密零部件的应用

　　一台普通家用轿车的零部件通常在1万件左右，除了能看到的车身、发动机、座椅等外还有许多“看不见”的零部件，它们的质量好坏直接与车辆的行驶安全息息相关。位于上海浦东的上海纳铁福传动系统有限公司是一家生产汽车差速器和输出轴的企业，自2014年引入埃马克激光焊接生产线以来，产品质量得到了很大提升，成功打入中高端汽车品牌市场。

　　高效稳定是企业追求的目标

　　经纳铁福工艺开发工程师陈亮介绍，生产汽车差速器和输出轴的传统方式是螺栓连接，这种方式不仅增加了零件重量，还延长了装配时间。相对而言，激光焊接在生产效率上具有明显优势，焊接过程变形小，质量稳定。

　　在实际生产中，需要将差速器和准双曲面齿盘进行焊接。因为差速器的材质是球墨铸铁，准双曲面齿盘的材质是低碳合金钢，两种零部件的焊接属于异种材料焊接。如果采用普通焊接，焊接难度大且容易产生开裂，质量也不可控，这对于大批量生产的企业来说是无法接受的。

　　输出轴和齿盘压装连接后再进行焊接，属于轴向焊接。尽管两种零件的材质都是低碳合金钢，但因为对熔深的要求较高，所以采用传统焊接方式很难达到预期的焊接效果，同样也存在变形甚至开裂的风险。

　　在纳铁福公司的平湖工厂，4条埃马克激光焊接生产线正在全天候地作业。每条生产线都包含了多道工序，首先需要对工件进行数据追踪，通过二维码读取识别零部件的信息。在这道工序之后还有视觉防错环节，目的是为了防止工件错放或混料，造成压装失效甚至是设备损坏。

　　待前道工序完成后，在激光焊接前还要对部件表面进行激光清洗，扫除焊接表面的非清洁物质。之后，工件经过压装后就开始了激光焊接，通过焊接监控系统对工件的加工过程实时监测。焊接监控装置在激光焊接过程中起到了关键作用，该装置通过采集焊接过程中生成的反馈信号，作为判断焊接是否合格的依据。

　　焊接过程中产生的等离子体被焊接监测系统捕获后，如果等离子体反馈的信号不正常，设备将会自动报警，从而确保企业以最小的代价发现问题和纠正错误。最后，工件在经过超声波探伤检测后，才能作为合格品出厂。

　　短期磨合快速“上马”

　　目前，在国内的生产差速器和输出轴行业，仍有不少企业依旧使用传统的装配模式。激光焊接的优势十分明显，但设备初期成本投入大也是一个不争的事实。纳铁福之所以能顺利引入埃马克激光焊接生产线，也得益于国外母公司吉凯恩雄厚的资本实力。

　　在国内项目落地的磨合期，纳铁福和埃马克遇到了挑战。和国外同类型产品的产线相比，由于焊接前的工序不同，导致产品在焊接过程中容易出现气孔。双方针对新问题，从产品特性出发对零件结构进行了调整，增加了放气的机械结构，使焊接过程中的热量经放气通道逃离出去，有效解决了气孔问题。

　　纳铁福在经历埃马克一期项目后，最终解决了焊接中遇到的难题。陈亮表示，埃马克对项目的顺利落地起到了非常大的作用。埃马克激光焊接事业部具有非常强的研发能力和丰富的行业经验。同时，公司在江苏太仓的激光焊接实验室能快速响应客户的要求，为客户提供定制化和产品测试等服务。

　　另外，纳铁福还向国外母公司派出团队实地考察国外母公司，为国内员工快速上手熟悉掌握埃马克激光焊接生产线，起到了重要帮助。同时，埃马克激光焊接设备的稳定性满足了像纳铁福这样的公司对于大批量、多品种、高节拍的生产需求，这也是该公司最终选择埃马克的原因所在。

　　埃马克中国激光业务经理王磊表示，当前公司的激光事业部专注于精密零部件的激光焊接应用领域，其中90%的业务涉及汽车行业。无论是国外母公司还是中国团队，埃马克在汽车零部件的精密加工领域始终具备了丰富的行业经验和先进的技术优势，在人员素质配备、调试设备能力和非标交钥匙实施方案等方面，都领先于其他同行企业。

　　对于使用埃马克焊接产品线的用户来说，提供的产品附加值也十分明显，为客户群体带来优质订单。埃马克激光焊接线的质量稳定和可靠性，也为这些客户打通中高端车企渠道提供了有力保障。

　　从2014年至今，纳铁福先后引入了二期、三期和四期埃马克项目，生产不同款式和规格的差速器和输出轴零部件。纳铁福的汽车零部件产品广泛应用于中高端汽车品牌，其中不乏国内消费者所熟知的路虎、沃尔沃、福特、菲亚特等。随着新能源汽车市场的持续升温和新材料的普及应用，相信激光焊接将在未来的汽车生产舞台上大放异彩。

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