激光焊接技术因其能量密度高、焊接速度快、电弧稳定性高、焊缝成形质量好而被广泛应用于汽车车身制造。激光焊接技术的使用使得汽车车身的正面碰撞、背面碰撞和侧面碰撞满足更高的设计要求。但在产品设计过程中，对焊接接头的设计、焊缝质量的评价标准和焊接接头的修复提出了更高的要求。从20世纪80年代开始，激光技术开始应用于汽车车身制造，主要是激光焊接。激光焊接设备中使用的激光器主要有两种：Nd:YAG固体激光器，其主要优点是产生的光束可以通过光纤传输；CO2激光器可以连续工作并输出高功率。在发展激光焊接新技术方面，激光技术在车身制造过程中经历了不等厚板激光拼接技术、车身激光焊接技术、激光复合焊接技术的发展过程。与单一的激光熔焊技术相比，激光复合焊接技术具有明显的优势：电弧高速焊接稳定性更高，熔深更大，间隙焊接能力更大，焊缝韧性更好，焊丝可以调节焊缝结构。随着激光焊接技术的发展，焊缝设计类型和焊缝评定标准也在不断变化和完善，特别是近年来镀锌板、三层板和超高强度钢板的广泛应用，对接头的设计类型提出了更高的要求，焊缝评定标准也在不断细化和优化，不仅为制造高质量的焊接体提供了保障，也为焊缝修补提供了理论依据。目前，一汽大众采用了激光切割、激光熔焊、激光复合焊接等先进制造技术。在奥迪C6、高尔夫A6、宝来、速腾、迈腾、Model X等几乎所有品牌车型的车身制造过程中都有不同程度的体现(见表1)。由于焊接部位的不同，焊接接头的类型和评定标准以及焊缝中的焊接缺陷也不同，导致焊缝返修标准也存在一定的差异。以一汽-大众迈腾车身为例，车身激光焊接总长度高达42m，焊缝的接头类型包括车顶激光钎焊时的对接接头、前后风窗上缘的重叠I型接头、后排座的重叠角焊缝和前端的角焊缝等。由于焊缝类型的不同，激光焊接时的焊接方法、参数、评定标准和焊后修复的标准也不同(如图1)。图1迈腾车身俯视激光焊接原理及设备。激光焊接采用激光作为焊接热源，机器人作为运动系统。激光热源的优点是具有极高的加热能力，能将大量能量集中在一个小的焊接点上，因此具有能量密度高、加热集中、焊接速度快、焊接变形小等特点。并能实现薄板的快速连接。当激光光斑上的功率密度足够大(大于106W/cm2)时，金属在激光的照射下被迅速加热，其表面温度在极短的时间内上升到沸点，金属被气化。金属蒸汽以一定的速度离开熔融金属池的表面，产生附加应力，该附加应力反作用于熔融金属，使其向下凹陷，在激光光斑下产生小的凸坑。随着加热过程，激光可以直接射入坑底，形成细长的“小孔”。当金属蒸汽的反冲压力与液态金属的表面张力和重力平衡时，小孔就不会再前进了。当点密度非常高时，产生的孔洞将贯穿板的整个厚度，形成深穿透焊缝。金属在孔前熔化，绕过孔，流向后方，再次凝固形成焊缝(如图2)，所以激光焊缝又深又窄。图2激光熔焊原理激光复合焊将两个电弧结合在一起，相互影响，相互支撑。形成的熔池比激光熔焊大(图3)，所以架桥能力更好，允许更大的焊接装配间隙。同时，激光复合焊的熔池比MIG焊小。
图3一汽-大众迈腾42m长度的激光焊接接头型式的激光焊接、MIG激光复合焊接、MIG焊接接头成形对比，保证了其车身整体尺寸、强度、刚度的准确性。迈腾的激光焊接主要在顶盖与车身侧壁的连接，底板不等厚板的拼接，车门内板不等厚板的拼接，底板与侧壁、后壁板、前后风窗、门框的连接处。常用的激光焊接材料有冷轧钢板、碳当量小于0.02%的热轧钢板、热镀锌钢板和电镀锌钢板。一般要求钢板的材料必须符合相应的技术标准，才能实现高质量的连接。实现高质量的连接主要取决于三个因素：设计、加工和材料。图4显示了焊接的可能性以及接头设计和制造之间的关系，以获得高质量的焊接接头。除了设计的一般原则外，如设计端面的处理、焊前必要的准备、焊接接头性能的描述、焊接工艺、装夹技术、激光束的可达性、加工精度、焊后修复等都起着相应的作用。图4可焊性与影响因素的关系为了获得良好的激光焊缝，必须遵循以下原则：接头由焊接区域互连而成，每种接头类型都必须考虑工件的设计要求。焊缝的形式最终取决于焊接端面的设计形式和加工准备的范围和类型。对于金属涂层钢板的使用，应注意排气通道必须设计在连接区域。间隙设计根据涂层厚度一般在0.05-0.2mm之间，也可以通过设计一定的板角来解决。另外，工件的装夹设计和预处理必须保证排气顺畅。激光焊接接头质量评价标准。汽车车身激光焊接接头内部常见质量
量评价标准焊接接头的质量缺陷一般分为表面缺陷和焊缝内部缺陷两大类，表面缺陷一般具有可视性，内部缺陷无法目视发现，必须通过相应的技术手段观察和发现，如借助于微观金相分析等手段观察等。
2. 汽车车身激光焊接头外表面常见质量评价标准
焊缝在进行返修时需满足如下要求：注意不要影响总成的功能尺寸的变化和设计要求，返修后能保证车身总成的尺寸稳定性、较好的表面精度和较好的接头抗腐蚀性。另外，在返修时涂胶区域不允许焊接，以免造成不必要的焊接变形，影响焊接返修接头的质量。在法兰边较短（小于或等于8mm)时，或者不能钻孔返修的区域，要在搭接口使用贴角焊缝，或者在对接焊缝处用MIG或者等离子钎焊。所修复的焊缝长度必须至少等于焊缝缺陷位置的长度。在采取电弧钎焊（MIG, WIG, Plasma）等手段返修时，事先必须分析母材的焊接性，如通过拉延实验分析其屈服强度和断裂强度，通过金相手段分析其焊缝以及焊缝与热影响区的组织与形貌等。在一些特殊的不可能返修的情况下，如在连接时因热量导致总成变形的车身，根据标准用这种使母材加热的返修办法则是不允许的，必须考虑冷胶胶接的方法或其他冷加工处理方法。
一汽大众作为国内知名的汽车制造企业，一直以技术领先引导国内汽车制造技术的发展方向，激光焊接及其复合焊接技术的开发与利用，是一汽大众车身制造水平发生质的飞跃的重要标志。激光熔焊及其复合焊接技术作为目前最为先进的焊接方法之一，实现了较高焊接速度与较好焊接质量的完美结合，缩短了生产时间，并提高了生产效率，使一汽大众的产品具有更强的信任度和市场竞争力。随着符合产品设计要求的激光接头设计型式和接头焊接缺陷解决方案的逐步深化与完善，更加确保了一汽大众对这项先进焊接新技术的广泛应用。
