武汉兴弘光电：赋能汽车制造，智能激光焊接技术全解

发布时间：2026-06-02来源：激光制造网LaserfairCom

在新能源汽车与高端乘用车制造升级浪潮下，车身、电池包、电机电控、底盘热管理等核心部件，已全面普及激光焊接工艺。激光焊接头作为光路传输、光束聚焦整形、工艺防护的核心光学终端，直接决定焊缝成型质量、生产稳定性与良品率。

伴随铝合金、高强钢、铜铝异种材料、超薄板材在汽车领域大规模应用，行业对激光光束质量、焦点稳定性、热输入控制、气孔与飞溅抑制提出更高标准。本文立足汽车全场景应用，系统梳理工艺痛点难点，解析前沿焊接头核心技术、国产化突破成果及未来行业发展趋势。

大货车电池箱激光焊接场景案例

一、汽车激光焊接主要应用场景

当前汽车制造中激光焊接的应用已覆盖以下典型场景：

应用领域	具体部件	材料	焊缝形式	核心工艺要求
白车身	顶盖、侧围、车门	镀锌钢板、高强钢	长直缝、曲线缝	外观无飞溅、热变形小
座椅骨架	管管搭接、调角器	高强钢管材	环缝、角焊缝	熔深一致、无烧穿
电池包	托盘密封、模组连接	铝合金、铜铝复合	密封缝、搭接焊	气密性、导电性
电机壳体	定子叠片、水套密封	硅钢片、铝合金	叠焊、环缝	层间熔合、无气孔
电控模块	IGBT散热基板	铜、铝	密封焊	热应力控制
底盘件	副车架、控制臂	铝合金、高强钢	深熔焊	疲劳强度
热管理	液冷板、管路	铝合金、不锈钢	薄板密封焊	微通道保护
排气系统	催化器壳体	不锈钢	薄壁圆周焊	耐热疲劳
车轮	轮辋-轮辐连接	钢、铝合金	环形焊缝	冲击韧性

纵观全场景共性痛点：汽车用材普遍对热输入高度敏感，焊缝一致性、密封性、结构强度要求严苛，且多为三维曲线、长距离连续焊接形态，倒逼激光焊接头必须具备高精度光束调控、强热稳定、自适应工艺适配能力。

客车座椅滑竿双头激光焊接场景案例

二、焊接头技术在汽车应用中的难点

2.1

铝合金高反特性，气孔缺陷难以管控

铝合金对近红外激光的初始吸收率较低，约5%-10%，在焊接过程中匙孔不稳定易导致气孔生成，这是行业长期难以根治的工艺通病。

2.2

长焊缝连续作业，热漂移引发工艺失稳

在数米级长焊缝连续焊接过程中，焊接头内部镜片因吸收部分激光能量而产生温升，导致热透镜效应——焦点位置随温度漂移，直接导致熔深衰减和焊缝不一致。

某知名国产品牌纯电动汽车电池底盘架激光焊接场景案例

2.3

铜铝异种焊接，接头强度瓶颈突出

铜铝激光焊的关键问题是生成脆性金属间化合物，厚度超10μm会大幅降低接头强度。

2.4

薄板热输入窗口窄，极易烧穿塌陷

座椅骨架、液冷板等部件厚度常在0.6-1.5mm区间，热输入窗口极窄。传统连续激光焊即使功率较低，也易因热积累导致熔池下塌或烧穿，良品率难以保证。

2.5

环形焊缝分段焊接，疲劳裂纹隐患大

车轮、管接头等环形焊缝若采用分段焊接，起弧和收弧处必然存在接痕，该位置因几何不连续成为疲劳裂纹的优先萌生点，影响整车使用寿命与安全性能。

汽车座椅靠背激光焊接场景案例

三、焊接头前沿技术与国产化实践

在激光核心部件国产化替代浪潮中，武汉兴弘光电是值得关注的代表企业之一。该公司成立于2016年，位于武汉·中国光谷，专注于激光焊接头的研发与制造，产品覆盖摆动焊接头、高功率焊接头、环芯三维动态可调焊接头、推拉丝旋转焊接头等全系列品类，全面适配汽车制造全工况需求。

3.1

环芯三维动态可调技术

兴弘光电的XH-ABMPR环芯三维动态可调技术，将激光分为中心光斑+环形光斑，双光路独立可控模式，中心负责深熔焊保证熔深，环形负责预热和后热稳定熔池；针对铜铝等高反材料，可极大抑制焊接产生的飞溅和气孔。该技术可独立调控环芯功率、光斑尺寸、中心摆动、焦点位置及同波长纤芯组合；可根据板厚调节环芯能量比：薄板或搭接焊提高环光斑占比降低热输入，厚板提高中心占比增强穿透力，各种材料焊接游刃有余，且能够通过各种焊缝质量测试。

3.2

智能图形摆动焊接技术

摆动焊接头通过振镜或楔形镜使光斑沿焊缝横向往复扫描，可有效应对装配间隙波动，同时通过搅拌熔池促进气孔溢出。常见的摆动轨迹包括圆形、方形、三角形、8字形、螺旋形等12种形态，不同轨迹适用于不同焊缝形态。

3.3

高功率承载+智能温控技术

兴弘光电的高功率焊接头支持12-60kW功率承载，适用于电池托盘、副车架等厚壁部件。其推拉丝360°旋转焊接头可应用于车轮、管接头等环形焊缝场景，实现了无拼接接头的连续圆周焊接。

高功率连续焊接工况下，焊接头的热管理能力直接影响工艺稳定性。当前技术可通过循环水带走镜片吸收的热量，降低温升速率；并安装多点温度传感，在关键镜片处布置热电偶，实时监测温度和报警。

3.4

同轴送丝+360°旋转焊接技术

针对需填丝补强的特殊焊缝，同轴送丝焊接头实现焊丝与激光光斑精准同轴，彻底规避传统旁轴送丝的角度局限性；推拉丝 360° 无限旋转焊接头，专门解决车轮、管接头环形焊缝痛点，实现无断点连续圆周焊接，搭配推拉丝机构保障低速、高速工况下送丝平稳，彻底消除分段焊接接痕与疲劳隐患。

四、行业趋势与展望

4.1

高功率、高精度方向

过去十年，激光器功率从1kW快速攀升至60kW以上，单纯提升功率并不能解决铝合金气孔、异种材料裂纹等根本问题。行业正在形成共识：焊接头的光束调控能力与热稳定性，正成为决定焊接质量的关键变量。

4.2

工艺数据库与智能自适应

通过在焊接头中集成温度、焦点位置、同轴监测等传感器，根据温度信号驱动调焦机构，实时补偿热漂移。并结合工艺数据库与闭环控制算法，可实现参数的自适应调整，降低对操作人员经验的依赖。

4.3

高端领域国产化的进展与空间

据产业调研，国产焊接头在中低功率领域已基本实现替代，但在高功率（6kW以上）、环芯三维动态可调、同轴送丝等高端领域，国产化率仍有较大提升空间。以环芯三维动态可调焊接头为例，此前长期由国外品牌主导的环芯可调技术，近年国内企业武汉兴弘光电已实现技术突破。

激光焊接在汽车制造中的应用已从“能不能焊”进入“焊得多好”的阶段。兴弘光电专注于焊接头对具体工况的工艺适配能力。其环芯三维动态可调、平台振镜、图形摆动、匀化光斑、推拉丝360°旋转、场镜扫描、超高功率焊接头——覆盖汽车制造中你能想到的几乎所有焊接场景。其技术路线体现了国内激光核心部件企业从“功能实现”向“性能优化”转型的趋势。