隨著生活水平的不斷提高和改善，人們越來越多使用轎車作為交通工具。轎車在給人們帶來方便的同時，也帶來了許多問題。其中，對能源的大量消耗便是需要關(guān)注的問題之一，而能源危機(jī)一直是困擾人類的一大全球問題。轎車車身越重，對能源的消耗便越多。因此，汽車工業(yè)一直致力于在不降低轎車結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的同時減輕車身重量。為了滿足這一要求，許多新技術(shù)便不斷出現(xiàn)。在諸多新技術(shù)的使用和發(fā)展過程中，拼焊技術(shù)便是其中之一，滿足了在提高汽車結(jié)構(gòu)安全性的同時降低車重的特定要求。 隨著激光技術(shù)的發(fā)展，激光加工在工業(yè)中得到了大量的運(yùn)用．以鋼鐵和汽車行業(yè)為例，激光加工技術(shù)在冷軋鋼板的連續(xù)生產(chǎn)軋制和轎車生產(chǎn)等各方面得到了大力推廣。而在介于鋼廠與汽車廠之間的配套加工廠，近年來激光拼焊技術(shù)得到了運(yùn)用。激光拼焊技術(shù)即可將經(jīng)不同表面處理、不同鋼種、不同厚度的兩塊或多塊鋼板通過激光焊接方法，自由組合使之成為一個毛坯件，汽車廠直接使用此毛坯件沖壓成零部件。因其具有自由組合，類似裁縫的性質(zhì)，可將不同的鋼板進(jìn)行拼接，故此項技術(shù)一推出，便將此類鋼板稱為拼焊板（Tailor Welded Blanks）。在1993～1997年期間，由35家鋼廠和汽車廠聯(lián)合發(fā)起的超輕型車體ULSAB（Ultra Light Auto Steel Body）項目中，對在白車身結(jié)構(gòu)件中使用激光拼焊技術(shù)便加以大力推廣。激光拼焊技術(shù)已經(jīng)被廣泛的被運(yùn)用在縱梁、保險扛、門內(nèi)板、地板、立柱等結(jié)構(gòu)件中。目前，諸如通用公司、大眾公司、福特公司、豐田公司、本田公司等大型汽車公司都已經(jīng)在他們的新車型設(shè)計中運(yùn)用此項新技術(shù)。 激光拼焊技術(shù)的前身 激光拼焊板源于上世紀(jì)80年代，出現(xiàn)在汽車工業(yè)。當(dāng)時主要是為了解決鋼廠軋機(jī)軋出的鋼板板寬不夠的問題，通過拼焊技術(shù)從而滿足汽車工業(yè)對寬板的需求，故以將相同厚度的鋼板進(jìn)行拼焊為主。隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，激光拼焊板向差厚板方向發(fā)展，即可將不同厚度的鋼板實現(xiàn)拼焊，此時才真正實現(xiàn)了汽車鋼板激光拼焊的目的。 目前激光拼焊技術(shù)是在汽車工業(yè)中廣泛使用的在沖壓成形前將兩塊或多塊具有不同厚度的材料連接起來再成形的一項新技術(shù)。在汽車廠傳統(tǒng)使用的工藝方案是將各種部件先沖壓成零部件再采用點焊的方法連接成一個整體，而采用了激光拼焊新技術(shù)后，則改成先將不同強(qiáng)度和不同厚度的板材沖裁、用激光焊接的方法連接成整體毛坯，然后進(jìn)行整體沖壓成形。 激光拼焊技術(shù)帶來的優(yōu)勢 利用激光焊接技術(shù)生產(chǎn)的拼焊板具有巨大的優(yōu)勢，根據(jù)國外學(xué)者的研究，其優(yōu)點多達(dá)37條，主要體現(xiàn)在以下幾方面： （1）對最終車身重量的減輕。在汽車結(jié)構(gòu)件的應(yīng)用中，使用激光拼焊板，消除了使用多余加強(qiáng)件的需要，從而帶來整體車身重量的降低。通過在一塊鋼板中，不同材料和厚度的組合可以大大簡化整體車身的結(jié)構(gòu)。 （2）減少汽車零部件的數(shù)量。轎車車體的結(jié)構(gòu)精度可以得到大大提高，許多沖壓設(shè)備和加工工序可以得到縮減。以門內(nèi)板的應(yīng)用為例，在車身設(shè)計中，該零件對于沖壓成形性能要求較高。這就意味著需要采用軟一點的和薄一點的材料。然而，在相同門內(nèi)板的前部，在鉸鏈與門相連接的部位又需要足夠的強(qiáng)度來承受門的頻繁使用。在傳統(tǒng)工藝方法中， 就需要使用加強(qiáng)板來增強(qiáng)門內(nèi)板這一地方的強(qiáng)度。這件多余的部件在車間中則需要眾多的工序來完成加工。而現(xiàn)在，通過使用激光拼焊技術(shù)，將一塊大的、軟一點、薄一點的材料與比較小的、硬一點、厚一點的材料通過激光焊接在沖壓工序前就連接成一件門內(nèi)板，再沖壓成一件整體件，從而完全消除了使用加強(qiáng)件的必要性。 （3）原材料利用率大大提高，廢料大大減少。通過在結(jié)構(gòu)件的特定部位有選擇性的使用高強(qiáng)、厚材料從而使材料的利用率大大提高。通過在落料工序中采用排料技術(shù)，將各種各樣的鋼板得到合理組合從而大大降低材料工程廢料率。 （4）結(jié)構(gòu)功能得到大大提高。通過使用激光拼焊技術(shù)，由于將材料的強(qiáng)度、厚度得到合理組合，使結(jié)構(gòu)的剛度得到大大改善。結(jié)構(gòu)的抗腐蝕性能也得到提高。使用拼焊技術(shù)更加重要的作用便是通過厚度與強(qiáng)度的組合，使結(jié)構(gòu)件的抗碰撞性能得到大大提高。同時在有碰撞要求的部位，通過使用高強(qiáng)鋼或厚板，而在要求低的部位，使用低強(qiáng)鋼或薄板，從而大大提高了汽車零部件抗碰撞的能力。激光拼焊正是適應(yīng)了在該要加強(qiáng)的部位進(jìn)行加強(qiáng)的需要，通過厚板和薄板的連接或者高強(qiáng)鋼與低強(qiáng)鋼的連接，對汽車安全性提高的效果要大大優(yōu)于鋼板厚度或強(qiáng)度等級沒有變化的情況。與傳統(tǒng)點焊工藝相比，使用激光拼焊板的沖壓件其尺寸和形狀精度也大大提高。從而使車身的裝配精度得到改善。這將帶來汽車噪聲的降低和更少的整體裝配缺陷。 （5）為生產(chǎn)寬體車提供可能。由于受鋼廠軋機(jī)寬度的限制，鋼廠提供的板寬是有一定限度的，而隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，汽車對寬板的需求卻日趨緊迫，采用激光拼焊不失為一種有效而經(jīng)濟(jì)的工藝方法。 ULSAB項目于1998年生產(chǎn)出樣車，在這一超輕型車上運(yùn)用的拼焊板零部件數(shù)量達(dá)到16件，約占車身重量的45%，由于通過采用拼焊板技術(shù)，使車身零件數(shù)量約減少25%、抗扭剛度提高了65%、振動特性改善35%，并且增強(qiáng)了彎曲剛度。 寶鋼激光拼焊板的生產(chǎn)和應(yīng)用 在汽車白車身結(jié)構(gòu)件中，越來越多的典型結(jié)構(gòu)件諸如縱梁、門內(nèi)板、保險扛、加強(qiáng)板在沖壓工序均使用激光拼焊板。據(jù)統(tǒng)計，在目前的新車身結(jié)構(gòu)件設(shè)計中平均每輛車有2件或3件使用激光拼焊技術(shù)。尤其對于那些價格比較昂貴的轎車，在其車身設(shè)計中使用了更多的拼焊板。通過使用激光拼焊板，整車的抗碰撞性能得到大大提高。由于汽車設(shè)計師和汽車生產(chǎn)廠家已經(jīng)意識到在汽車結(jié)構(gòu)件中使用激光拼焊板可以大大簡化生產(chǎn)工序、降低生產(chǎn)成本、提高整車的性能，從而在更多、更新的車身結(jié)構(gòu)件中運(yùn)用激光拼焊板。 我國對激光拼焊板生產(chǎn)的研究和應(yīng)用，以寶鋼對此反應(yīng)最為積極。寶鋼從1991年就開始對激光拼焊技術(shù)進(jìn)行跟蹤研究。1999年寶鋼技術(shù)中心引進(jìn)激光拼焊試驗裝置，對激光拼焊技術(shù)進(jìn)行研究，已完成多家汽車廠部分零件的工藝研究，且進(jìn)行了實沖試驗，達(dá)到實際車身零件對激光拼焊板的要求。 由于對汽車生產(chǎn)廠家而言，激光拼焊板具有很多優(yōu)勢，目前在許多新的車型結(jié)構(gòu)件上都使用激光拼焊板，對激光拼焊板的需求正在迅速增加。2004年11月9日，寶山鋼鐵股份有限公司與阿賽洛（Arcelor）公司聯(lián)合投資成立了合資公司（上海寶鋼阿賽洛激光拼焊板有限公司）正式投產(chǎn)，專門大規(guī)模生產(chǎn)激光拼焊板。該合資公司引進(jìn)了先進(jìn)的激光拼焊板生產(chǎn)線，專業(yè)生產(chǎn)激光拼焊板以滿足國內(nèi)汽車廠對于激光拼焊板的需求。在不久的將來，中國汽車工業(yè)對于激光拼焊板的需求必將逐漸取代從國外進(jìn)口轉(zhuǎn)而由國內(nèi)生產(chǎn)廠來滿足激光拼焊板的及時供應(yīng)。 激光拼焊板是近年來在汽車工業(yè)出現(xiàn)的一項新技術(shù)，通過在汽車白車身結(jié)構(gòu)件上使用激光拼焊板，可以使車身重量得到大大降低、安全性能得到大大提高。在汽車廠沖壓過程中，材料也得到合理使用，車間的材料廢品料可得到大大降低。 汽車工業(yè)對于激光拼焊板的大量運(yùn)用是當(dāng)今時代發(fā)展的必然趨勢。