汽車輕量化連接技術的應用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

張 琪，葉鵬程，楊中玉，任小靈

(中國鋁業(yè)集團有限公司 鋁加工事業(yè)部，北京 100082)

隨著汽車工業(yè)的持續(xù)快速發(fā)展，汽車保有量也大幅增長，2017年中國汽車產量達2901萬輛，保有量達2.17億量。然而，汽車工業(yè)也面臨著前所未有的挑戰(zhàn)，汽車已成為世界燃油消耗和污染物排放的主要來源。在全球氣候變化、環(huán)境污染以及能源危機日益加劇的背景下，節(jié)能減排已成為汽車工業(yè)面臨的重要課題。輕量化作為實現(xiàn)汽車節(jié)能減排的重要途徑已成為汽車工業(yè)的共識。據(jù)測算，對于傳統(tǒng)燃油汽車，每減重100kg，百公里油耗可降低0.4L、二氧化碳排放可減少1kg，若每輛車每年平均運行2萬公里，每年可降低油耗80L，減少二氧化碳排放約200kg；對于純電動汽車，重量每降低10%，電耗可降低5.5%，續(xù)航里程增加5.5%。

汽車輕量化的實施路徑包括輕量化材料的應用，車身結構設計的優(yōu)化和由于新結構、新材料應用帶來的先進制造工藝的應用3個方面，而輕量化材料的應用是結構優(yōu)化和工藝優(yōu)化的前提和基礎[1，2]。在眾多輕量化材料中，鋁合金由于具有質輕、耐腐蝕、吸能性好、可循環(huán)利用等優(yōu)點，成為輕量化車身制造的主要材料。國內外知名汽車主機廠均將鋁合金應用作為實現(xiàn)輕量化的主要手段。凱迪拉克CT6車身鋁合金應用比例達到64%，整車相對傳統(tǒng)鋼制車身減重99kg；捷豹XFL采用全鋁車身構架，鋁合金應用比率高達75%，車身重量僅為297kg。

但鋁合金由于成本、強度等因素的限制，并不能完全取代鋼鐵材料，因此未來輕量化車身將以鋼-鋁混合車身為主[3，4]。在鋼-鋁混合車身的制造過程中，一方面鋁合金本身由于化學性質活潑、導熱性強、易形成焊接氣泡和夾雜等原因，導致焊接性能較差；另一方面鋁和鋼物理性能差別較大，易發(fā)生界面反應，采用傳統(tǒng)焊接工藝很難實現(xiàn)高效率連接[5]，因此開發(fā)適合汽車制造的高效率鋁-鋁、鋁-鋼的連接技術成為汽車工業(yè)必須解決的技術難題。目前開發(fā)并應用的輕量化連接技術包括焊接、機械連接和粘接技術3類。

1 焊接技術

目前在鋁合金及鋼-鋁混合車身的制造過程中獲得應用的先進焊接技術包括：電阻點焊、冷金屬過渡焊、激光焊和攪拌摩擦焊等。

1.1 電阻點焊

電阻點焊是將焊件裝配成搭接接頭，并壓緊在兩柱狀電極之間，利用電阻熱熔化母材金屬，形成焊點的阻焊方法。由于電阻點焊操作簡單、熱影響區(qū)小、變形應力小、可靠性好、焊接效率高、易于實現(xiàn)自動化，已成為傳統(tǒng)汽車鋼制車身制造的主要連接手段。在傳統(tǒng)鋼制車身制造過程中，電阻點焊占全部焊接作業(yè)的90%以上。

對于輕量化車身，由于大量采用鋁合金等輕量化材料，導致傳統(tǒng)的電阻點焊應用受到了較大限制。這主要是由于鋁合金熱容小、導熱和導電率高、表面易氧化及和銅電極易發(fā)生反應等原因，造成電極壽命短、飛濺大、焊點表面成形性差，接頭質量不穩(wěn)定[6]。例如，對于低碳鋼點焊，電極壽命可以達到幾千個焊點，而鋁合金點焊一般僅能達到幾十個焊點，鋁合金點焊電極壽命的顯著下降，使電極必須頻繁整修及更換，嚴重降低了生產率，導致點焊質量不穩(wěn)定并增加電極材料消耗。

由于目前汽車主機廠大多數(shù)配置了電阻點焊的自動化生產線，因此迫切希望開發(fā)提高鋁合金電阻點焊效率的工藝和方法。最近開發(fā)并成功獲得應用的鋁合金電阻點焊工藝包括通用MRD電極點焊和Delta Spot點焊技術。

1.1.1 MRD電極點焊

MRD電極點焊為美國通用汽車專利技術(圖1)。這種電極頭表面有特殊的環(huán)狀紋路，可在鋁材表面產生不同的應力區(qū)，破碎氧化膜以得到可控制的接觸電阻。在鋁點焊生產時，還需配備相應的四刀片修磨器修出螺紋，修磨頻次為普通碳鋼點焊的5倍，約40點/次～50點/次。通用公司已將該技術成功應用于2014款雪佛蘭科爾維特跑車和凱迪拉克CT6的車身制造。

(a)焊接現(xiàn)場(右上插圖為電極表面形貌)；(b)焊接形貌圖1 MRD電極點焊Fig.1 MRD electrode spot welding

1.1.2 Delta Spot點焊

Delta Spot點焊是奧地利伏能士公司(Fronius)針對鋁合金焊接開發(fā)的一種新型的電阻點焊技術(圖2)，其原理是在電極與工件之間增加一條電極帶，焊接時電極壓住電極帶接觸工件進行焊接，當一個焊點完成后，電極帶自動轉動到下一個位置。這種方式意味著電極同工件接觸表面總能保持干凈，每個焊點都是用“全新的”電極，每次焊接開始都有高質量的焊接條件，從而保證100%質量重復精度。電極帶的使用不僅可以保護電極，還可依據(jù)不同的材料選用不同電阻性能的電極帶，以增加焊縫熱量的輸入，從而達到增加核心直徑或者達到節(jié)能的目的。Delta Spot點焊已被成功應用于保時捷、特斯拉等汽車車身的制造，在保時捷車門生產線中，一根電極帶可焊接5000個焊點，每個車門有16個焊點，這就意味著一根電極帶可以不間斷生產300多個保時捷車門，而更換電極帶的時間不到15min。焊接一個車門大概需要100s，一個Delta Spot工作站每天可焊接740多個4種不同的車門，供應185輛保時捷車。

(a)焊接現(xiàn)場；(b)焊接形貌圖2 Delta Spot點焊Fig.2 Delta Spot welding

1.2 冷金屬過渡焊接

冷金屬過渡技術(CMT)熔滴過渡是在電流幾乎為零的情況下，通過焊絲的回抽將熔滴送進熔池，熱輸入量迅速減少，對焊縫持續(xù)的熱量輸出時間非常短，從而給焊縫一個冷卻的過程，顯著降低了薄板焊接變形量，同時使得焊縫形成良好的搭橋能力，進而降低了工件的裝配間隙要求及對夾具精度的要求。CMT焊接電弧穩(wěn)定，焊接過程幾乎無飛濺，更無燒穿現(xiàn)象，可以很好的實現(xiàn)鋁合金薄板及鋼-鋁異種材料的焊接。在焊接鋁/鋼等異質材料時，CMT焊接容易實現(xiàn)金屬間化合物層厚度與成分的控制，獲得較高的焊接性能[7]。冷金屬過渡焊焊接質量高、焊縫美觀，已被國外眾多汽車主機廠應用，尤其是在車門、頂蓋等外觀要求高的部位。特斯拉Model S的全鋁車身制造就大量使用了CMT焊接工藝(圖3)。

伏能士公司與德國大眾-奧迪公司合作，在CMT焊接的基礎上共同研發(fā)出了CMT Braze工藝。CMT Braze核心技術在于特制的焊槍以及一個特殊定制的超聲波清槍設備，以保證工藝質量。CMT Braze所具有的極其狹窄的圓錐形新式氣體噴嘴可以壓縮電弧帶來更快的釬焊速度，同時，在氣體消耗量方面相較與傳統(tǒng)電弧節(jié)省近60%。更重要的是，高流速和優(yōu)化的焊槍設計帶來更好的冷卻效果，保證了焊槍的持久使用。在奧迪A7的生產線上，將原本的等離子釬焊更換成了CMT Braze工藝(圖4)，不僅保證了良好的焊縫質量和外觀，而且使得釬焊速度從2.5m/min提高到3m/min，且相較于前者成本顯著降低。

圖3 CMT焊接在特斯拉MODEL S車身上的應用Fig.3 Application of CMT welding in Tesla MODEL S body

(a)奧迪A7側圍；(b)CMT Braze 焊縫圖4 CMT Braze在奧迪A7上側圍的應用Fig.4 Application of CMT Braze in Audi A7 upper side circumference

1.3 激光焊接

激光焊接是通過光學系統(tǒng)將激光束聚焦在很小的區(qū)域內，在極短的時間內使被焊處形成一個能量高度集中的熱源區(qū)，從而使焊接區(qū)域熔化并形成焊縫[8]。激光焊接作為一種新型焊接技術，與傳統(tǒng)的弧焊相比，在焊接速度、精度、效率、可靠性等方面具有無可比擬的優(yōu)越性[9]，因而日益廣泛的應用于白車身的焊接。

美國克萊斯勒公司、通用公司、福特公司等最先將激光焊接技術應用到汽車制造中，而激光焊接技術帶來的高效率、高質量、低成本，成為美國汽車制造技術在世界領先地位的保障。由于成本的原因，激光焊接技術的應用基本上都集中在車頂和兩側包圍部位，主要還是為了讓車輛達到更好的密封性以及美觀度。圖5顯示了奧迪TT在A柱及車頂兩側選擇使用激光焊接，激光焊縫長約4.9m。寶馬7系轎車的鋁合金車門采用激光焊接技術，每輛車的四扇鋁質車門含有長度超過15m的激光焊接縫，比鋼質車門要輕約30%。國內汽車主機廠如一汽、東風、長城、江淮等主機廠也逐步應用了激光焊接技術，圖6為激光焊接技術在一汽大眾生產邁騰上的應用。

圖5 激光焊接在奧迪TT白車身制造的應用Fig.5 Application of laser welding in the manufactureof Audi TT body

近年來，由于汽車輕量化的迫切需求，激光拼焊板的應用成為實現(xiàn)汽車輕量化的重要手段之一。激光拼焊板是指將幾塊不同材質或不同厚度的板材通過激光焊接而成的一塊整體板材，以滿足零部件不同位置對材料性能的不同要求，用最輕的重量、最優(yōu)結構和最佳性能實現(xiàn)輕量化[10]。采用激光拼焊板工藝不僅能夠實現(xiàn)輕量化，而且能降低整車的制造成本、物流成本、減少外圍加強件數(shù)量，簡化裝配步驟。

1985年奧迪車身上成功采用了全球第一塊激光拼焊板。90年代歐洲、北美、日本各大汽車生產廠開始在車身制造中大規(guī)模使用激光拼焊板技術，近年來該項技術在全球新型鋼制車身設計和制造上獲得了日益廣泛的應用。奔馳、寶馬、通用等各大汽車生產廠相繼在車身中采用了激光拼焊板技術。一汽大眾生產的邁騰前擋風玻璃框架、車門內板、車身前底板等處均采用激光拼焊技術，長安福特生產的?？怂管囬T內板(圖7)和前后縱梁均采用激光拼焊技術。目前激光拼焊技術主要應用于不同厚度鋼板的拼接，鋼-鋁異種材料的激光拼焊板應用仍較少，鋼和鋁激光焊接質量控制、鋼-鋁拼焊板的沖壓成型等技術還需要開展大量研究工作。

1.4 攪拌摩擦焊

攪拌摩擦焊(FSW)是英國焊接研究所(TWI)1991年發(fā)明的一種新型固態(tài)焊接技術(圖8)。在攪拌摩擦焊接過程中，一個帶有特殊軸肩和攪拌針的柱形攪拌頭會旋轉著緩慢插入被焊接工件中，通過劇烈的攪拌、摩擦以及壓力作用，焊縫的金屬材料發(fā)生塑性軟化，當攪拌頭旋轉著向前移動時，熱塑化的金屬材料會從攪拌頭前沿向后方轉移，并在攪拌軸肩的作用下受到摩擦和鍛壓，得到組織細密、無缺陷的鍛造組織接頭[11]。攪拌摩擦焊接無需開坡口，焊接過程中無需填充材料和保護氣體，焊接過程不會產生煙塵、飛濺、紫外線及電磁輻射等污染，實現(xiàn)了焊接過程的自動化和環(huán)?；?。攪拌摩擦焊接過程熱輸入低、材料不發(fā)生熔化，特別適合鋁合金及鋁合金和其他金屬的焊接[12]。目前，攪拌摩擦焊技術在航空航天、軌道交通等領域已經(jīng)到了工業(yè)化應用階段，波音、洛克希德·馬丁、中航工業(yè)、中車集團等都已廣泛采用了這項技術。

圖8 攪拌摩擦焊示意圖Fig.8 Friction stir welding diagram

攪拌摩擦焊雖然具有明顯性能優(yōu)勢，但也有一定的局限性。首先，由于攪拌針要插入焊縫，焊接后必然留有一個小孔(近年來發(fā)展的伸縮式攪拌頭可以解決此問題)；其次，工件需要以很大的緊固力固定在工作臺上，并以很大的壓緊力壓緊，導致對焊接工況的要求嚴苛；此外，焊接速度尤其是異形焊縫的焊接速度較慢等。以上特點導致攪拌摩擦焊在汽車制造領域尚未大規(guī)模應用，但近年來，也有不少汽車主機廠開始嘗試采用攪拌摩擦焊接進行汽車零部件的制造，并開發(fā)了相應的焊接工藝和技術。

目前，F(xiàn)SW技術已在發(fā)動機、底盤、車身支架、汽車輪轂、車門預成型件、車體空間框架、卡車車體、載貨車的尾部升降平臺制造等方面得到了示范應用。2000年TOWER汽車公司采用FSW技術實現(xiàn)了汽車懸掛支架、輕合金車輪、防撞緩沖器、發(fā)動機安裝支架以及鋁合金車身的焊接。日本馬自達公司將FSW點焊技術應用到“馬自達RX-8”型跑車后門框的焊接。2012年上市的美國版本田雅閣采用FSW技術進行副車架的制造，這也是攪拌摩擦焊首次在量產乘用車上的批量應用。該車型的副車架前部分由拉伸強度較高的鋼板，而后部分則是采用鋁合金壓鑄件，通過FSW技術進行連接(圖9)。這種鋼鋁副車架相比原來的全鋼制副車架，重量減輕了25%(6kg)，而且在焊接時所消耗的電量也減少50%。

(a)副車架；(b)焊接形貌圖9 本田雅閣采用FSW技術制造的副車架Fig.9 Subframe manufactured by FSW technology in Honda Accord

近幾年來，在節(jié)能環(huán)保政策的激勵下，純電動汽車得到了飛速發(fā)展。但笨重的電池成為新能源汽車提高續(xù)航里程的嚴重障礙。采用攪拌摩擦焊進行新能源汽車用鋁合金電池托盤制造可以有效實現(xiàn)電池托盤減重及鋁合金型材的高質量連接。2012年，中航工業(yè)賽福斯特公司與德國本特勒公司合作，為雷諾公司開發(fā)了世界上第一款電動汽車鋁合金型材攪拌摩擦焊接輕量化電池托盤，并為德國本特勒公司提供了焊接速度超過2m/min高效率自動化焊接生產線。2014年，賽福斯特公司為美國特斯拉公司開發(fā)了鋁合金擠壓型材電池托盤(圖10(a))，并幫助特斯拉公司供應商建立了攪拌摩擦焊接生產能力。2015年，賽福斯特公司為比亞迪公司開發(fā)了國內首款鋁合金擠壓型材攪拌摩擦焊接電池托盤產品(圖10(b))，開啟了國內電動汽車鋁合金攪拌摩擦焊接托盤制造的產業(yè)化之路[13]。目前，攪拌摩擦焊已成為鋁合金電池托盤制造的主流技術。

(a)特斯拉電池托盤；(b)比亞迪電池托盤圖10 攪拌摩擦焊制造的新能源汽車電池托盤Fig.10 New energy vehicle battery tray made by friction stir welding

2 機械連接技術

近年來，針對鋁合金及鋼-鋁焊接效率低、質量難以控制的難題，研究人員開發(fā)了幾類高效的機械連接技術，已被應用于量產的輕量化車身的制造，典型的代表為自沖鉚(SPR)和無鉚壓力連接(Clinch)。

2.1 自沖鉚(SPR)

SPR工藝是通過液壓缸或伺服電機提供動力將鉚釘直接壓入待鉚接板材，待鉚接板材在鉚釘?shù)膲毫ψ饔孟屡c鉚釘發(fā)生塑性變形，成形后充盈于鉚模之中，從而形成穩(wěn)定連接的一種全新的板材連接技術。SPR工藝過程如圖11所示。

圖11 SPR工藝過程示意圖Fig.11 SPR process diagram

根據(jù)鉚釘?shù)男螤?，SPR自沖鉚接工藝可以分為無鉚釘自沖鉚接、實心鉚釘自沖鉚接和半空心鉚釘自沖鉚接。在汽車車身連接中，既要考慮連接靜強度和疲勞強度又要考慮車身輕量化，因此大多數(shù)汽車生產企業(yè)選擇將半空心鉚釘自沖鉚接工藝應用于輕量化汽車車身薄板的裝配。SPR自沖鉚接工藝克服了傳統(tǒng)鉚接工藝外觀差、效率低、工藝復雜等缺點，實現(xiàn)沖、鉚一次完成，連接過程不破壞板材的鍍層，為汽車車身的連接開辟了新途徑[14]。目前，SPR技術已成為歐美高端車型制造中的關鍵連接技術之一，并且成熟應用于寶馬、奧迪、沃爾沃和美洲虎等汽車的全鋁車身及鋁-鋼混合車身連接中，其中美洲虎鋁制車身連接中SPR鉚釘?shù)氖褂靡堰_3000多個。國產的奇瑞捷豹路虎和凱迪拉克CT6也大量采用了SPR技術。其中凱迪拉克CT6整車采用了18種鉚模、30種鉚釘，共2754個鉚點。圖12為凱迪拉克CT6車型的SPR鉚接車間和鉚接的車身局部照片。

(a)SPR鉚接車間；(b)SPR鉚接點形貌圖12 SPR鉚接凱迪拉克CT6上的應用Fig.12 Application of SPR riveted Cadillac CT6

“自沖”的特點為快速生產和實現(xiàn)流水線制造創(chuàng)造了條件，該工藝可用于汽車底盤件、汽車覆蓋件、車座椅、內飾件之間的連接。隨著汽車制造業(yè)的不斷發(fā)展，各種新型材料的廣泛應用，自沖鉚接工藝在實現(xiàn)汽車輕量化中將呈現(xiàn)異軍突起的勢頭。

2.2 無鉚壓力連接(Clinch)

無鉚壓力連接是利用板件本身的冷變形能力，對板件進行壓力加工，使板件產生局部變形而將板件連接在一起的機械連接技術(圖13)。與 SPR 工藝相比，Clinch的優(yōu)點是無需額外的鉚釘，在大規(guī)模生產制造中，總成本要明顯低于 SPR 連接；此外，在Clinch連接點形成過程中，板件的防銹鍍層或漆層一起塑性變形流動而無撕裂損傷，因此不會對零件表面造成破壞，也不會影響連接點處材料的抗腐蝕性及強度。Clinch缺點是其連接強度不如SPR，導致其在車身結構上的應用領域基本局限于車門、發(fā)動機罩、行李倉蓋、輪罩等強度要求相對較低的地方[15]。Clinch工藝已在國外車型得到普遍應用，近年來，隨著國外車型的國產化，Clinch工藝也被大規(guī)模引進國內，如一汽大眾生產速騰前后蓋、奧迪A6的翼子板、A4前蓋、Q5前后蓋等覆蓋件區(qū)域都應用了Clinch工藝。

(a)Clinch連接點形貌；(b)Clinch剖面形貌圖13 典型的Clinch連接點及剖面形貌Fig.13 Typical Clinch junction and profile morphology

3 粘接技術

粘接在車身上的應用最初是以防腐和密封為目的，后來逐步發(fā)展到對連接的剛度和強度也提出較高要求，新一代結構膠粘劑具有高強度高剛度，同時在沖擊載荷作用的時候又具有足夠的韌性和柔性的特點，能夠滿足車身結構的需求，擴大了粘接的應用范圍。圖14給出了傳統(tǒng)乘用車粘接的應用部位。

圖14 粘接技術在傳統(tǒng)乘用車上的應用Fig.14 Application of bonding technology in traditional passenger cars

與其他連接方法相比，膠粘連接有其獨特優(yōu)勢。粘接采用面接觸而非點或線接觸，與點焊及鉚接相比，不易產生應力集中，連接強度和剛度以及疲勞強度也相對較高，而且連接范圍廣，能應用于各種輕金屬、鋼材以及不同材料的連接。因此在輕量化的鋁車身和鋼-鋁混合車身上的應用更加廣泛。但膠粘連接也有其固有缺點，首先由于其聚合物的本身特性，在相對較惡劣的環(huán)境下，粘膠劑的連接效果容易受溫度和濕度的影響，對二者比較敏感；其次，膠的凝固需要加熱且耗時較長，凝固之前需要對板料進行固定以防止板間相互滑動；再者，膠接破壞形式是突然性開裂，失效時承受的載荷瞬間降為零，在車身結構中應用時存在著安全隱患，故而粘接一般是和鉚接一起形成粘鉚復合連接共同應用于車身結構。

捷豹 JaguarXJ 全鋁車身、BMW5、BMW7車身中普遍使用了粘鉚復合連接。國產的凱迪拉克CT6、奇瑞捷豹路虎XFL、蔚來汽車ES8等均采用了粘鉚復合連接技術。其中自沖鉚(SPR)和結構膠粘接技術的復合連接可以使連接強度增大至單純鉚接強度的2～3倍。

4 先進連接技術在輕量化車型上的集成應用

目前鋼-鋁混合車身或全鋁車身成為汽車企業(yè)輕量化發(fā)展的主流方向，表1總結了近年來上市的主要輕量化車型應用的連接技術?？梢钥闯?，目前上市的鋼-鋁混合或全鋁車身并沒有相對統(tǒng)一的連接技術，不同的汽車企業(yè)根據(jù)自身優(yōu)勢，選擇了不同連接技術的組合進行輕量化車身的制造。

表1 近年來上市的主要輕量化車型應用的連接技術

5 汽車輕量化連接技術的發(fā)展趨勢與建議

汽車輕量化的迫切需求導致汽車車身用材由傳統(tǒng)的以鋼材為主，逐步發(fā)展為高強鋼、鋁、鎂、復合材料等多種輕量化材料并存，輕量化材料的連接技術也成為學術研究和工程應用關注的熱點。與傳統(tǒng)的鋼鐵材料車身制造主要采用電阻點焊為主不同，由于不同輕量化材料的性能差異較大，導致輕量化車身的主流焊接技術也將呈現(xiàn)多元化發(fā)展趨勢。汽車主機廠迫切需要綜合考慮連接可靠性、成本經(jīng)濟性和生產效率等多方面因素的連接技術解決方案。針對汽車主機廠的需求，建議相關研究機構和應用單位針對以下方面開展聯(lián)合攻關。

5.1 開發(fā)新型高效連接技術和智能化裝備

目前已開發(fā)的輕量化連接技術部分解決了全鋁車身或鋼-鋁混合車身的連接問題，但均存在一定局限性。與傳統(tǒng)鋼制車身連接技術相比，全鋁車身或鋼-鋁混合車身的連接技術還不成熟，在可靠性、成本經(jīng)濟型和制造效率等方面均不具備大規(guī)模推廣應用的條件。需要針對輕量化材料的特性，改進現(xiàn)有連接工藝或開發(fā)新型連接或復合連接(電阻電焊鉚、攪拌摩擦塞鉚、粘鉚等)技術，同時開展連接智能化裝備的開發(fā)，以適應未來汽車高效率、智能化制造的需要。

5.2 建立不同輕量化材料連接數(shù)據(jù)庫

未來汽車的輕量化將越來越依賴于多種輕量化材料的混合應用，全鋁車身或鋼-鋁混合車身也將在不同部位應用不同系列的鋁合金或鋼種。因此，未來輕量化車身的制造將依靠多種連接技術共同完成。需要針對不同輕量化材料之間的連接，開展各類連接方式的可靠性、成本、效率、工況適應性的定量和定性對比分析，建立不同輕量化材料連接數(shù)據(jù)庫，為輕量化車身連接工藝的選擇提供指導。

5.3 開展不同連接結構優(yōu)化設計研究

傳統(tǒng)汽車白車身是一個復雜的焊接結構件，設計制造時常常是將車身總成合理地分割成為若干個部件或組合件，分別進行裝配焊接成分總成件，然后再裝配焊接成總成結構。與傳統(tǒng)車身制造相比，輕量化車身除應用了傳統(tǒng)的焊接方式外，還大量應用新型焊接、鉚接、粘接等技術，連接結構的合理分割、連接方式的選擇，連接點的布置等均和傳統(tǒng)車身存在較大差別。需要開展不同連接結構的優(yōu)化設計研究，明確整車、部件及連接位置的受力狀態(tài)，設計合理的連接面和接頭形式，選擇合理的連接工藝，使輕量化車身結構更可靠，輕量化效果最大、制造效率更高。