现代焊接技术在汽车制造的运用

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快速发展的汽车工业促使焊装汽车车身的生产线不断趋于全自动化，为尽可能追赶国际水平，在提高产量的基础上应想办法保证其制造质量。实施自动化生产一直以来都对零部件制造提出较高的精度要求，希望减小其焊接变形，同时保持清爽的外观，因而焊接技术要求也越来越高。

1汽车工业所用的焊接方法及零部件的应用情况

1.1电阻焊。针对点焊，主要是在车门、底板、车身总成等方面加以使用；多点焊，主要是在车门、车身底板、行李箱盖等方面使用；缝焊，主要是在减震器封头、消声器、油箱等方面使用；凸焊与滚凸焊，主要是在减震器阀杆、车身零部件、小支架、制动蹄等方面使用；对焊，主要是在刀具、钢圈等方面使用。1.2电弧焊。氩弧焊，主要是在铝合金零部件、机油盘等方面使用；CO2保护焊，主要是在后桥、车厢、传动轴、横梁等方面使用；埋弧焊，主要是在天然气汽车、法兰、板桥套管等方面使用；焊条电弧焊，主要是在备胎架、支架等方面使用。1.3特种焊。电子束焊，主要用于后桥与齿轮等；摩擦焊，主要是在半轴、后桥、阀杆等方面使用；激光焊割，主要是在齿轮、车身底板等方面使用。1.4氧乙炔焊，一般在车身总成补焊之中使用1.5钎焊，一般是在硬质合金、钢件、散热器等焊接之中使用。

2汽车工业中焊接新技术的应用

2.1电阻焊接技术。是通过要进行焊接的母材的接触部位的电流流动，利用电阻发热对焊接部位进行挤压，短时间内通过高电流焊接。是通过接触面的接触电阻瞬间形成焊缝。通电后通过持续一定时间的加压接合的焊接工艺。电阻焊有着它自身的优点和缺点：优点：作业速度快，适合大批量生产；不需要焊接棒，流量等；热集中性较好，热损失较少；因加压作用，接合更紧密；不要求操作者熟练操作；因热变形或残余应力，氧化现象较少。缺点：很难实施适当的非破坏检查；对焊接部位的位置和形状等影响较大；易受材料、材质及材料厚度等焊接材料的影响其中，最具有代表性的是点焊。在开展电焊时，主要是利用材料上下电极来对正加压，让工件能够紧密的接触，然后通电，由于工件之间接触位置电阻较大，加热会迅速升高温度，使得金属熔化，从而形成焊核；在断电之后，依旧会保持压力的持续加大，在压力作用下，熔核就会凝固结晶，形成致密组织的焊点。电极与工件接触位置的热量，因为导热性较好的铜电极，让冷却水传走，所以，其上下电极的升温本身是有一定限制的，不会出现焊合。点焊，实际上就是机械与热作用下形成焊点，热作用会让焊件贴合面木材金属出现熔化，机械里作用下，会让焊接区域出现必要的塑性变形，两者适当的配合与共同作用，就成为最基本的焊接条件。在实施焊接中，一个焊点包含的所有程序的完成，也可以称之为点焊焊接循环。图1汽车工业一般会选择悬挂式电焊机，一个车间一般会搭配几十或者是上百台，一般需要达到100kVA的容量，进而在薄板焊接上得到广泛的使用。目前，在车身骨架零部件生产中，就会主要利用这一种焊接技术。2.2气体保护焊接技术。（1）CO2焊接过程CO2焊主要是在利用焊丝焊接中，选择利用成盘焊丝，在经过送丝机构，经过焊枪与软管，由导电嘴送出。电源的两个输出端分别在焊件与焊枪上，焊丝焊接接触之后就会产生电弧，在高温作用下，使得金属出现局部熔化，形成相应的熔池，随着焊丝端部不断的熔化，就会熔滴到熔池之中。并且，针对CO2气体，其本身是按照一定的流量和压力，从焊枪喷追喷嘴之中直接喷出，形成保护气流，让熔池与电弧区选择和空气相互隔离，随着焊枪的不断移动，就会让熔池金属直接凝固，形成焊缝。针对CO2半自动焊，其拥有手工电弧焊的机械性，可以满足接缝焊接的实际要求。（2）CO2焊接的特点CO2焊与其它电弧焊方法相比较具有生产率高、成本低、焊接变形小、焊接质量好、操作简便、适用范围广、能耗低等优点，而且焊后不需要清渣，又因是明弧，便于监视和控制，有利于实现焊接过程的机械化和自动化。但是CO2保护焊也存在一些缺点，采用大电流焊接时，焊缝表面成形不及埋弧焊，飞溅较多，不能焊接易氧化的有色金属等材料。目前，我司对车身零部件的关键部位都采用了气体保护焊接技术，对汽车车身的强度和安全性都起到了重要的作用，对汽车整车品质得到了有效的保证。（3）氩弧焊新技术氩弧焊的主要工作原理，送丝机连续不断的将焊丝送进焊枪内，接触CONTACTTIP通电后在电极和母材之间使用保护气阻断空气，保护ARC及焊接区进行焊接的技术。氩弧焊的特性：效率高、熔融、焊接较快。随着熔融，焊接速度的提升可缩短工时，节约成本。焊入深度，随着电流密度增大，ARC集中性良好，焊入较深。熔融、焊接的效率较高。焊接变形发生较少。焊接较经济。氩弧焊包含了非熔化极和熔化极，一般在高合金钢焊接与有色金属焊接之中使用。为了能够实现改善成形条件，减少飞溅出现，就可以选择混合气体保护焊。2.3高能束热源焊接及加工技术。高能束热源在汽车工业之中得到广泛的使用。目前，其新技术主要包含：一是激光和电弧复合加热焊接。利用激光焊接技术可以焊接窄而深的焊缝，利用电弧焊接技术则可以焊接宽而浅的焊缝。相比之下，前者的成本较大，后者的投入相对较少，通过科学的组合就能极大地提高焊接效率。激光和电弧复合加热焊接的设计是至关重要的，要求两种热源的夹角尽量达到最小，对于焊炬也要将其设计成激光与双电弧电源结合的形式。该焊接技术方法通常应用于4-8mm钢结构的焊接，即在生产汽车部件、焊接铝合金方面使用较多。并且将激光应用于焊接和紧密切割，可以在摩擦面形成的重熔复合层抑或是储油细花纹中得到应用，显著提高部件耐磨性。二是等离子体应用。氩气保护等离子焊接切割在各个生产制造行业都得到了较多的应用，其中以加工有色金属、合金钢等为主。在现阶段，对于铁路客车厂应考虑使用水下等离子切割技术，以便减少变形，进一步提高精度。如今在生产汽车发动机气阀体时已经进行等离子焊接。

3汽车工业焊接的发展趋势

3.1发展自动化柔性生产系统。在对汽车工业的整体焊接情况进行分析之后，发现汽车工业的焊接发展呈现出一定的趋势：推动自动化柔性生产系统快速发展。对于工业领域的机器人而言，由于其包含了灵活性生产和自动化生产的特性，所以近年以来机器人得到快速的、较大规模的使用。该机器人带着自身的焊钳储存库，依据不同焊装部位的不同要求抑或是焊装产品发生的变化，就能从储存库里自动抓换焊钳。而传输产品的装置往往就是利用PLC单板机控制的柔性化感应导向滑轨小车控制。3.2发展轻便组合式智能自动焊机。基于实际情况分析，相比国外，国内汽车焊接水平还存在一定的差异。最近几年，国内的汽车制造商都开始关注焊接自动化。如，东风悦达起亚的二工厂，就尝试引入赛拉图车身焊接车间的生产线13条，达到大于80%的自动化率。每一条生产线均是由计算机进行控制的，自动完成焊接工件、传送工件等操作。利用R30型极坐标式机器人、G60肘节式机器人进行焊接，依托微机对机器人实施驱动控制，则能显示文字和数字，通过磁带直接将输入输出程序记录下来。机器人动作所用的序步轨迹时点对点的，拥有较高的自动化焊接水平，能够很好地满足工作要求，在促进生产率和产品质量提升的同时也能够降低材料的实际消耗。针对这一部分高水平的生产线，在武汉、上海等区域都有引入，其包含了多个国家的汽车制造技术。但是这样的技术，其本身还无法满足我国的工业发展要求，所以，本国就需要注重技术方面的创新，可以为节能高效焊接材料和焊接工艺、焊接设备等的发展及应用提供有利条件，同时积极推广机器人技术，促使智能设备快速更新，尽早形成完善的高效焊接自动化系统，严格控制成本，再配合计算机技术、网络技术、信息技术加快传统产生升级改造的步伐，最终将其档次提上去。

4结语

总而言之，在不久的将来，在大力发展与努力之下，国内汽车行业的焊接技术就一定能够不断缩小与国外之间的差异，最终更好的迎接汽车工业的挑战和机遇。

参考文献

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作者:戴斌 单位:星宇科技汽车部件（盐城）有限公司