對于全球汽車(chē)工業(yè)界而言,盡管減輕車(chē)重以達到減少Co2排放量依然是主要是技術(shù)發(fā)展的主要動(dòng)力之一,但與此同時(shí),同樣需要關(guān)注生產(chǎn)商降低成本的要求。由于其良好的性能和成本優(yōu)勢,對于量產(chǎn)車(chē)型,鋼鐵依然無(wú)可爭議地成為車(chē)身主要部件結構的*材料。但是,有時(shí)汽車(chē)設計師為了某些特殊目的,例如為了獲得最適合于駕駛的質(zhì)量分布情況,他們會(huì )在車(chē)輛部分類(lèi)似罩板或是頂棚之類(lèi)易于減重的結構中采用鋁來(lái)代替鋼鐵。
盡管到目前為止,將鐵焊接到鋁材上依然是一個(gè)非常復雜的工藝過(guò)程,對于制造商而言,依然是一個(gè)必須面對的挑戰。當兩種材料焊接在一起時(shí),會(huì )生產(chǎn)較厚的化合物層,將使焊點(diǎn)較一般情況更為脆弱,難以滿(mǎn)足汽車(chē)工業(yè)生產(chǎn)的要求。在使用基于激光的焊接技術(shù)的過(guò)程中,通過(guò)控制熱量輸入可以減少這一化合物層的厚度。但是,傳統的激光焊接方法要求使用含有鹽基化合物的焊劑。這將會(huì )帶來(lái)另一個(gè)問(wèn)題,即這種焊劑易于使焊點(diǎn)受到更多腐蝕。
上圖:熔化的填充物溶化一側的鋼鐵材料形成焊點(diǎn),從而將二者粘接在一起。這種新技術(shù)所形成的化合物非常薄,使得在焊點(diǎn)處的材料性能在某些情況下可能還會(huì )優(yōu)于鋁、鐵二者各自的性能
由于新研發(fā)的工藝技術(shù)在焊接過(guò)程中不需要使用焊劑,Corus公司堅信這將顯著(zhù)降低生產(chǎn)過(guò)程中的費用和時(shí)間成本。此外,由于未使用含有鹽基化合物的焊劑,焊點(diǎn)將不再受到由于可能存在的腐蝕所產(chǎn)生的威脅。
無(wú)焊劑激光焊接技術(shù)通過(guò)使用一種含有鋁填充物的金屬絲在焊接面的鋁材一側制造一個(gè)焊接點(diǎn)。熔化的填充物附著(zhù)在另一側的鋼鐵材料上,從而將二者粘接在一起。非常重要的一點(diǎn)是,實(shí)驗已經(jīng)表明,這種新技術(shù)所形成的化合物層非常薄,使得在焊點(diǎn)處的材判性能在某些情況下,可能還會(huì )優(yōu)于鋁、鐵二者各自的性能。
Corus研究設計技術(shù)中心的Jurgen Vrenken指出:“我們所研發(fā)的獨特的無(wú)焊劑激光焊接技術(shù)是綜合應用金屬材料科學(xué)與工程經(jīng)驗,以幫助制造商在實(shí)際生產(chǎn)中降低成本消耗的一個(gè)成功范例。我們相信,由于新的焊接工藝可以很好地將類(lèi)似于頂棚之類(lèi)的鋁質(zhì)結構焊接至鋼質(zhì)白車(chē)身,這對干生產(chǎn)商而言,意味著(zhù)他們在實(shí)現車(chē)輛輕量化的過(guò)程中,除去選擇高強度的優(yōu)質(zhì)鋼材之外,又多了一個(gè)更好的選擇。