汽車輪轂,俗稱“輪圈”,是連接輪胎和車軸、承載整車重量、傳遞動力與制動力的關鍵安全部件。它不僅是車輛外觀的“門面”,更是關乎行車安全、操控穩定性和燃油經濟性的關鍵安全件。
在該客戶的汽車輪轂焊接項目中,要求實現對汽車輪轂進行四周滿焊,即輪輞(外圈)與輪輻(中心盤狀結構)這兩個部分通過一條360°的環形焊縫焊接在一起。這條焊縫的質量,即是輪轂安全性的生命線,至關重要,同時也是輪轂制造中最具挑戰性的環節之一。
輪轂在行駛中承受著復雜的交變載荷(沖擊、彎曲、扭轉),在車輛整個生命周期中,這條焊縫需要承受數億次的應力循環而不能出現疲勞裂紋。因此焊縫的強度、韌性和抗疲勞性能必須與母材匹配,甚至要求更高。
隨著汽車工業向著極致輕量化與超高安全性的方向發展,傳統低強度輪轂材料被1000MPa級以上的超高強度鋼及冷軋/熱軋異種鋼組合所取代,以實現“更薄、更輕、更強”的目標。面對這些先進材料,在采用傳統焊接工藝(如MIG/MAG)時,面臨著難以逾越的“不可能三角”:
需要大熔深以保證連接強度
由于輪轂材料為鋼制厚板,在焊接過程中,為了實現完全焊透,確保結構強度,焊接必須達到足夠的熔深,且全程保持均勻一致的熔深、熔寬和余高,不能有任何一段出現未焊透、燒穿、咬邊等缺陷。
必須降低熱輸入以防止熱損傷
傳統焊接(如MIG)的高熱輸入特性,在實現熔深的同時,必然對母材造成“熱損傷”,出現裂紋、組織硬化(脆化),以及最致命的接頭熱影響區軟化等問題,從而導致力學性能下降,強度、韌性達不到要求,且降低成品輪轂壽命。
要求變形極小以保證輪轂的動平衡與尺寸精度
輪轂結構復雜,多為空間曲線,采用傳統焊接工藝,焊接熱輸入量大且不均,極易導致工件產生翹曲、扭曲等變形,嚴重影響后續加工精度和動平衡性能。
此外,采用傳統焊接方法(如MIG),往往需要多道焊接,生產效率低,且對工人操作技能依賴度高,難以保證大批量產品質量的一致性。
因此,面對高端輪轂制造場景,亟需更為先進的焊接工藝。
針對客戶輪轂四周滿焊的應用需求,寶辰鑫技術團隊深入現場,經過多輪調研與測試,為客戶提供了從方案設計、設備集成到工藝驗證的一站式厚板焊接解決方案。
方案采用激光-電弧復合焊接技術,通過激光精準深熔+電弧高效填充,實現了“大熔深”與“低熱輸入”的完美解耦,在為焊縫提供堅實的根部強度的基礎上,改善焊縫成型,提升工藝效率,一舉打破了傳統焊接的“不可能三角”,可完美應對超高強度鋼(>1000MPa)、異種鋼結合(如冷軋+熱軋)的焊接需求,成為高端輪轂制造方案的理想選擇。
在該方案中,寶辰鑫針對客戶的具體項目需求,一站式搭載了高功率連續光纖激光器、定制復合槍頭組件,并搭配控制系統、視覺系統等。方案具有高精度、高穩定、自動化等特點,不僅為客戶提供了高質量、高效率的汽車輪轂焊接應用,還顯著提升了產線自動化、智能化生產水平。
方案搭載自研20kW高功率連續光纖激光器,高功率的連續光纖激光器提供強大的深熔能力,確保焊縫根部完全焊透。
復合焊接系統經過工藝調優,高度匹配的激光及弧焊焊接頭,及配套組件,進一步確保焊接穩定質優,實現對輪轂的高質量焊接。
高度集成的智能控制系統,將激光焊焊接參數、弧焊焊接參數、焊接時序、外部控制IO,及其他外部設備等參數設置,通過控制系統進行一體化控制,并提供豐富的焊接參數工藝庫。用戶可根據焊接場景靈活選擇參數,一鍵調用,智能焊接,極大提高焊接可控性及操作便捷性。
視覺系統確保精確、一致的360°四周滿焊效果。在焊接作業時,無需手動定位,即可快速定位焊縫并生成焊接路徑的參考軌跡,從而有效提高焊接準確性與一致性,降低操作難度,提高焊接效率,并適應復雜焊接環境。
寶辰鑫厚板焊接解決方案在客戶現場投入應用以來,憑借穩定的焊接質量、較高的焊接效率、簡便的操作流程以及自動化系統的良好表現,贏得了客戶的認可。該方案被評價為一套適用性強、綜合性能出色的輪轂焊接系統。
從客戶現場輪轂焊接的效果來看,焊縫成型平整,纖細美觀,無裂紋、軟化、變形等缺陷;焊接速度實現較傳統的焊接工藝的4倍提升;焊接熔深較采用傳統弧焊工藝焊接實現從3-4mm到8mm以上的提升。
寶辰鑫厚板焊接解決方案在汽車輪轂焊接項目中的成功應用,是寶辰鑫持續以先進激光技術賦能行業細分領域的生動體現,充分彰顯了公司在技術布局的前瞻性與應用實踐中的扎實能力。
除汽車輪轂焊接外,該解決方案也廣泛適用于大型風機設備、船舶制造、大型管道系統等厚板焊接場景,助力多個行業實現焊接質量與效率的雙重提升。
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