淺析汽車車身的焊接工藝設(shè)計(jì)

成永興,顧小成（北京汽車股份有限公司北京分公司,北京　101301）

淺析汽車車身的焊接工藝設(shè)計(jì)

成永興,顧小成
（北京汽車股份有限公司北京分公司,北京101301）

摘要：汽車白車身焊接是汽車制造過(guò)程中的重要環(huán)節(jié)，和汽車涂裝工作及總裝工作相比，白車身焊接剛性更強(qiáng)，為促使汽車行業(yè)發(fā)展，一定要深入研究白車身的焊接質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)而有效控制車身焊接質(zhì)量。本文主要論述了汽車白車身的常見(jiàn)的焊接工藝方法、設(shè)計(jì)焊接工藝方法過(guò)程中的注意事項(xiàng)。

關(guān)鍵詞：白車山焊接；質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)；有效控制

1　引言

汽車是人們非常重要的交通工具之一，提高汽車白車身焊接質(zhì)量能夠提升汽車的總制造質(zhì)量，這對(duì)降低交通事故具有促進(jìn)作用。所以，要重視汽車車身的焊接工作，進(jìn)而逐步改善汽車總制造質(zhì)量。目前，市場(chǎng)上多數(shù)車身結(jié)構(gòu)是鋼制沖壓件為主體的單體式車身，很多沖壓件經(jīng)過(guò)凸焊、氣體保護(hù)焊、電焊等工藝連成一個(gè)車體。因?yàn)殇撝茮_壓件厚度都很薄，薄板沖壓件焊接質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及焊接工藝具有自己獨(dú)特的特點(diǎn)，實(shí)際焊接過(guò)程中要嚴(yán)格控制車身的焊接標(biāo)準(zhǔn)。

2　汽車白車身的常見(jiàn)的焊接工藝

2.1點(diǎn)焊工藝

正常情況下，一輛汽車的白車身會(huì)有幾千個(gè)焊點(diǎn)，而絕大部分車身都是點(diǎn)焊結(jié)構(gòu)件構(gòu)成的，所以，相比其他焊接工藝，點(diǎn)焊是白車身制造中運(yùn)用最多的焊接工藝。點(diǎn)焊屬于電阻焊，點(diǎn)焊的原理使在焊件之間制造多個(gè)焊點(diǎn)連接焊接，當(dāng)兩個(gè)焊件壓緊在兩個(gè)電極間是介入較大電流，運(yùn)用電阻熱把焊接區(qū)域加熱，直至加熱到可以達(dá)到預(yù)計(jì)尺寸的熔化點(diǎn)，再切斷電源，熔化中心受壓力影響冷卻后會(huì)變成焊點(diǎn)。

2.2凸焊工藝

凸焊可以說(shuō)是點(diǎn)焊的變型，凸焊常用來(lái)焊接低合金鋼與低碳鋼沖壓件。凸焊也有很多種類，例如：板件凸焊、螺釘零件凸焊、管子凸焊機(jī)線材交叉凸焊等。利用凸焊工藝焊接板件時(shí)板件厚度最好在4mm以內(nèi)。點(diǎn)焊和凸焊不同之處是凸焊要提前在焊件上制造凸點(diǎn)，或是利用焊件原有倒角、型面當(dāng)成焊接過(guò)程中的接觸部位。

2.3CO2氣體保護(hù)焊

CO2氣體保護(hù)焊是焊接工藝中的電弧焊，它是用CO2作為保護(hù)氣體，利用工件和焊絲之間產(chǎn)生一定電弧帶來(lái)的高溫，實(shí)現(xiàn)熔化金屬部件的母的，利用CO2焊接工藝時(shí)常運(yùn)用光焊絲作為其填充金屬。CO2氣體保護(hù)焊和其他焊接工藝相比，有自身獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，例如：焊接成本低、效率高，且可以保證焊接質(zhì)量。

2.4激光焊

激光焊是運(yùn)用激光器輸出且經(jīng)過(guò)光源聚焦的具有高能量密度激光作熱源，對(duì)金屬實(shí)行釬焊或熔化焊。激光焊有脈沖功率激光焊與連續(xù)功率激光焊。利用激光焊焊接過(guò)程中激光不和工件發(fā)生直接接觸，具有較高的靈活性，接頭實(shí)行對(duì)接或搭接。利用激光焊焊接工藝可以焊接部分變形較小、強(qiáng)度較高，利用傳統(tǒng)焊接方法不能焊接的特殊材料汽車零部件。激光焊有很多優(yōu)點(diǎn)，因?yàn)楹附舆^(guò)程沒(méi)有連接的間隙，車身焊接位置在整個(gè)焊接過(guò)程中不會(huì)發(fā)生變形。激光焊接的焊接寬度和焊接深度比很高，如果焊接縫寬1mm，焊接深度要高達(dá)5mm，因此，激光焊的焊接質(zhì)量非常高。因?yàn)榧す夂傅暮缚p較為平整，焊接的痕跡較小，幾乎不用再進(jìn)行修補(bǔ)，很多汽車公司都在運(yùn)用該焊接技術(shù)。通用汽車公司焊機(jī)新的車頂部件運(yùn)用激光焊，上海大眾焊接車側(cè)圍和頂蓋連接位置運(yùn)用激光焊，伴隨汽車行業(yè)不斷發(fā)展，激光焊運(yùn)用一定會(huì)越來(lái)越廣泛。

3　設(shè)計(jì)焊接工藝方法過(guò)程中的注意事項(xiàng)

3.1點(diǎn)焊

為了控制點(diǎn)焊的質(zhì)量，在利用點(diǎn)焊焊接工藝施工時(shí)要注意一些問(wèn)題：首先，要嚴(yán)格控制零件料厚比。因?yàn)榧訜岚寮^(guò)程中，板件極易受焊接電流與時(shí)間的影響，因此，要防止不同零件料的厚比差較大問(wèn)題，防止焊接質(zhì)量受到影響。例如：出現(xiàn)焊穿薄板，但厚板依然沒(méi)有焊透情況。如果遇到由于焊接工藝需要一定要一起焊接4層板時(shí)，可運(yùn)用開(kāi)焊接工藝缺口法進(jìn)行解決；其次，有效控白車身邊緣和焊點(diǎn)間距離。一般情況下，汽車白車身邊緣和焊點(diǎn)間距離要等于0.8倍薄板厚度和0.2倍厚板厚度，大量的實(shí)踐充分證明，進(jìn)行點(diǎn)焊時(shí)如果薄板厚度太大，車身零件就會(huì)有起翹問(wèn)題出現(xiàn)?？刂坪更c(diǎn)間距過(guò)程中要充分結(jié)合車身的剛度要求，防止剛度分流現(xiàn)象出現(xiàn)；最后，要有效控制焊接空間和焊接面。為防止焊接白車身過(guò)程中存有虛焊問(wèn)題，要確保不同薄板間焊接面都貼合，合理布置點(diǎn)焊縫位置。焊接空間方面，應(yīng)該盡可能的讓X型焊槍和C型焊槍和焊接頭接近。

3.2凸焊

由于凸焊是運(yùn)用車身凸點(diǎn)來(lái)接觸焊接，接觸面的單位面積電流與壓力都會(huì)隨之提升，可以集中巨大熱量，使車身板件的外表面氧化膜發(fā)生破裂，分流電流就會(huì)變小。所以，利用凸焊工藝進(jìn)行焊接時(shí)可以實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)凸焊，接頭變形不僅會(huì)減輕，焊接效率也能夠有很大程度提高。利用凸焊焊接工藝焊接之前，要注意先沖制車身凸起位置，所以，和其他焊接工藝相比，凸焊工藝更要做好焊接前的準(zhǔn)備工作，合理制定焊接工序，充分準(zhǔn)備焊接設(shè)備。凸焊焊接時(shí)間和薄板厚度、焊接電流及凸點(diǎn)剛度有關(guān)。要在車身薄板位置焊接凸焊螺栓和凸焊螺母，促使擰緊螺母或螺栓時(shí)能夠裝配車身。運(yùn)用凸焊機(jī)焊接好螺栓和螺母以后，要認(rèn)真檢查上級(jí)車身整體和零部件匹配情況，并運(yùn)用定位銷固定螺母焊接位置。

3.3CO2氣體保護(hù)焊

CO2氣體保護(hù)焊具有較小的鐵銹敏感性，能夠?qū)崿F(xiàn)焊接自動(dòng)化與機(jī)械化，所以，CO2氣體保護(hù)焊運(yùn)用的十分廣泛。運(yùn)用CO2氣體保護(hù)焊過(guò)程中，需要注意其規(guī)范參數(shù)非常多，例如：電弧電壓、CO2流量、焊絲尺寸、焊接速度、焊接電流等等，焊接前一定要合理選擇這些參數(shù)，必須以保證焊接質(zhì)量為前提，然而再盡量提高焊接效率。

4　結(jié)束語(yǔ)

汽車車身焊接工藝對(duì)汽車整車制造質(zhì)量具有很大影響，因此，制造汽車過(guò)程中，要高度重視汽車白車身焊接工藝選擇，因?yàn)楹附庸に囀苡脩粢豁?xiàng)、工藝水平、產(chǎn)品系列等因素影響，設(shè)計(jì)過(guò)程中必須全面考慮各工藝優(yōu)缺點(diǎn)及影響因素，結(jié)合廠家要求，不斷完善焊接工藝的設(shè)計(jì)方案，優(yōu)化焊接方法，全面考慮各種因素影響，確保車身焊接質(zhì)量滿足要求。

參考文獻(xiàn)：

[1]杜坤,魏慶豐,趙濤,姜海濤.車身焊裝工藝規(guī)劃方法及分析[J].汽車工藝與材料,2012(09).

[2]王曉華,崔志琴.汽車車身的焊接工藝方法[J]. 機(jī)械工程與自動(dòng)化,2011(06).