汽車焊接工藝現(xiàn)狀研究

艾軍

摘 要 汽車焊接屬于汽車制造過(guò)程中的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，為了闡明汽車焊接工藝的重要性和汽車焊接工藝的現(xiàn)狀，本文首先分析了汽車焊接所具有的技術(shù)特點(diǎn)，然后論述了目前汽車焊接工藝常見(jiàn)的汽車焊接技術(shù)方法，分析了常見(jiàn)汽車焊接工藝各自的優(yōu)勢(shì)與缺點(diǎn)，最后針對(duì)各自的優(yōu)勢(shì)與缺點(diǎn)，對(duì)未來(lái)的汽車焊接工藝的發(fā)展方向做出了詳細(xì)的

分析。

關(guān)鍵詞 汽車焊接；技術(shù)特點(diǎn)；焊接技術(shù)；發(fā)展趨勢(shì)

中圖分類號(hào) U4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 2095-6363（2017）17-0145-02

隨著我國(guó)工業(yè)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，汽車產(chǎn)業(yè)也隨之不斷升級(jí)，汽車焊接工藝在汽車制造過(guò)程中屬于比較重要的工藝之一，和汽車產(chǎn)業(yè)一起升級(jí)和不斷進(jìn)步。汽車焊接質(zhì)量的好壞，直接影響到后續(xù)工序的質(zhì)量，因此汽車焊接技術(shù)在汽車生產(chǎn)制造工序流程中扮演承上啟下的關(guān)鍵角色。當(dāng)前，汽車生產(chǎn)制造工序流程的專業(yè)化和標(biāo)準(zhǔn)化，以及在質(zhì)量、效率和成本控制方面對(duì)汽車制造過(guò)程提出了比較高的要求，這些高標(biāo)準(zhǔn)和高要求都影響著汽車焊接技術(shù)，也發(fā)展著汽車焊接技術(shù)。

1 汽車焊接所具有的技術(shù)特點(diǎn)

汽車焊接是汽車制造過(guò)程中一道十分重要的工序，汽車焊接技術(shù)在汽車白車身，變速箱和發(fā)動(dòng)機(jī)的制造過(guò)程中均有重要應(yīng)用，同時(shí)在以鋼材料為主的汽車焊接過(guò)程中，對(duì)比于其他產(chǎn)業(yè)的焊接技術(shù)，汽車焊接具有自己相應(yīng)的技術(shù)特點(diǎn)。

1）對(duì)焊接件和被焊接件的尺寸精度要求高，為了保證汽車零部件的裝配精度和裝配尺寸的穩(wěn)定性，因此盡可能要求減少汽車零部件在焊接前后的尺寸和熱應(yīng)力的變化。

2）對(duì)焊接件和被焊接件的焊縫接頭的力學(xué)性能要求高，為了符合焊接件和被焊接件以及焊縫接頭各項(xiàng)力學(xué)性能指標(biāo)，包括動(dòng)態(tài)指標(biāo)和靜態(tài)指標(biāo)，因此盡可能的要求提高焊縫接頭的焊接質(zhì)量。

3）對(duì)焊接件和被焊接件的批量焊接的質(zhì)量要求高，且具有良好的一致性。為了保證焊縫接頭有比較高的焊接良品率，需要盡可能提高焊接過(guò)程中的監(jiān)管與檢測(cè)。

4）對(duì)焊接件和被焊接件的焊接過(guò)程中應(yīng)滿足焊接高節(jié)拍，高效率的要求，為適應(yīng)汽車制造過(guò)程中的高生產(chǎn)效率，對(duì)焊接過(guò)程提出了自動(dòng)化的要求，結(jié)合自動(dòng)化生產(chǎn)，盡可能的提高汽車焊接的焊接質(zhì)量和效率。

2 汽車焊接中主要的焊接技術(shù)方法

目前，應(yīng)用于汽車制造過(guò)程中的汽車焊接工藝方法有多種，但應(yīng)用的比較多的汽車焊接技術(shù)有電阻焊、CO2氣體保護(hù)焊以及激光焊等。

電阻焊：電阻焊是將焊接件和被焊接件壓緊在兩電極之間，然后通過(guò)電流的熱效應(yīng)作用，將焊接表面及其鄰近的區(qū)域加熱至融化或可塑狀態(tài)，使焊接表面的金屬相互結(jié)合的一種焊接工藝。在焊接過(guò)程中，焊點(diǎn)質(zhì)量往往受到多種因素的影響，比如電流大小、壓力大小、以及送絲速度等因素，特別是多臺(tái)汽車焊接設(shè)備之間的影響，導(dǎo)致電網(wǎng)內(nèi)的電能質(zhì)量變差，進(jìn)而導(dǎo)致焊縫不

平整。

CO2氣體保護(hù)焊：CO2氣體保護(hù)焊是以CO2作為保護(hù)氣，隔絕焊接表面及其鄰近的區(qū)域，防止外界氧化氣體的侵蝕，依靠焊接件和被焊接件之間的電弧，將焊接表面及其鄰近的區(qū)域加熱至融化或可塑狀態(tài)，使焊接表面的金屬相互結(jié)合的一種焊接工藝。在焊接過(guò)程中，焊接件和被焊接件前后焊接零件變形小，焊接成本低以及焊接效率高的優(yōu)勢(shì)，但同樣存在一些特有的問(wèn)題，比如釋放有害氣體、出現(xiàn)飛濺和未焊透的現(xiàn)象。

激光焊：激光焊是運(yùn)用激光器接受激勵(lì)后產(chǎn)生高能激光束，通過(guò)光束聚焦系統(tǒng)，將高能激光束照射在焊接件和被焊接件之間的焊接處，高能激光束轉(zhuǎn)變成熱能后，使焊接表面及其鄰近的區(qū)域加熱至融化或可塑狀態(tài)，使焊接表面的金屬相互結(jié)合的一種焊接工藝。激光焊與上述兩種汽車焊接工藝相比，激光焊具有焊接精度更高，可靠性更好，可自動(dòng)化運(yùn)用深度更好，以及提高焊接效率和降低成本方面都有著很明顯的優(yōu)勢(shì)。因此激光焊被認(rèn)為是當(dāng)前最有發(fā)展前景的汽車焊接工藝技術(shù)之一。

3 汽車焊接技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

3.1 電阻焊的節(jié)能控制技術(shù)

目前使用的電阻焊電焊機(jī)的容量大，功率因素較低，配接的電源一般為交流50Hz的單相交流電，因此有針對(duì)性的開(kāi)發(fā)三相中頻電阻焊電焊機(jī)，三相次級(jí)整流電阻焊電焊機(jī)以及IGBT逆變電阻焊電焊機(jī)，能夠有效解決電網(wǎng)不平衡對(duì)汽車焊接精度造成的不良影響，同時(shí)還可以提高電焊機(jī)的功率因素，節(jié)約電能，降低了汽車焊接成本。另外未來(lái)的電阻焊的焊接電流和焊接發(fā)熱量將會(huì)減小，可以延長(zhǎng)電極的使用壽命。

3.2 CO2氣體保護(hù)焊新技術(shù)

為減少CO2氣體保護(hù)焊中的焊接變形和飛濺現(xiàn)象，在CO2氣體保護(hù)中添加一部分Ar惰性氣體，作為混合保護(hù)氣體保護(hù)焊接過(guò)程中免受氧化氣體的侵蝕。

3.3 激光和電弧復(fù)合熱源焊接新技術(shù)

為直面解決激光焊運(yùn)用過(guò)程中存在的成本過(guò)高的難題，就目前的發(fā)展形勢(shì)來(lái)看，應(yīng)用前景最好的就是激光和電弧復(fù)合熱源焊接新工藝，該項(xiàng)工藝?yán)煤侠砉β实募す獍l(fā)射，結(jié)合相應(yīng)的電弧熱源，能夠在較低成本下獲得理想的焊接熔深，另外提高焊接件和被焊接件焊縫之間的適應(yīng)性，達(dá)到質(zhì)量和效率的雙重效果。

3.4 汽車焊接過(guò)程的智能化控制

為智能化控制現(xiàn)代汽車焊接技術(shù)過(guò)程，需要兩方面的系統(tǒng)協(xié)作完成，即智能化焊接控制系統(tǒng)和柔性化汽車焊接工藝生產(chǎn)系統(tǒng)，汽車焊接過(guò)程智能化需要更多的與焊接過(guò)程模糊控制和專家系統(tǒng)等技術(shù)相結(jié)合，運(yùn)用先進(jìn)的智能化控制系統(tǒng)，提升汽車焊接工藝過(guò)程控制的水平，柔性化汽車焊接工藝生產(chǎn)系統(tǒng)主要以焊接機(jī)器人為主要組成部分，配合多自由度的工件轉(zhuǎn)胎架和焊鉗儲(chǔ)存庫(kù)，能夠依據(jù)焊裝工件的不同焊接部位和不同焊接要求，自動(dòng)抓取相應(yīng)的焊鉗和調(diào)整相適宜的焊接工位，完成焊接工藝生產(chǎn)系統(tǒng)柔性化控制。

3.5 特種焊接技術(shù)

隨著汽車制造向著輕量化的方向前進(jìn)，新型材料越來(lái)越廣泛的應(yīng)用在汽車生產(chǎn)制造過(guò)程中，車身材料的輕量化以及材料的非金屬化是未來(lái)的發(fā)展方向，如新型金屬材料、有機(jī)合成材料以及高強(qiáng)度纖維復(fù)合材料等，這些特種材料所需的特種焊接技術(shù)才是未來(lái)汽車焊接技術(shù)大勢(shì)所趨的發(fā)展方向，與此同時(shí)，也會(huì)出現(xiàn)一些與之相適應(yīng)的新的連接方法。

4 結(jié)論

汽車焊接技術(shù)作為汽車先進(jìn)生產(chǎn)制造過(guò)程中的一項(xiàng)關(guān)鍵性技術(shù)，其發(fā)展的先進(jìn)程度直接決定了汽車新產(chǎn)品和汽車新零件的開(kāi)發(fā)水平，不斷前行的汽車工業(yè)，對(duì)汽車焊接工藝提出了更高的要求，汽車零部件的品質(zhì)是保證整車質(zhì)量?jī)?yōu)良的前提，而汽車焊接工藝是保證汽車零部件和整車質(zhì)量的基礎(chǔ)，通過(guò)大力發(fā)展汽車焊接新技術(shù)、新工藝、新材料、新設(shè)備以及應(yīng)用以機(jī)器人技術(shù)為核心的智能化控制系統(tǒng)，汽車工業(yè)必將在以后的發(fā)展中取得更大的進(jìn)步。

參考文獻(xiàn)

[1]祁小勇，李道金，葉兵，等.汽車板激光掃描焊接工藝研究[J].激光技術(shù)，2016（6）：825-829.

[2]李自強(qiáng)，馮愛(ài)新，羅敬文，等.汽車傳動(dòng)軸焊接工藝優(yōu)化研究[J].熱加工工藝，2016（21）：157-161.

[3]孔睿璽.現(xiàn)代科技在汽車焊接工藝中的應(yīng)用[J].科技傳播，2014（15）：210.

[4]黃潔明.汽車零部件焊接工藝研究[J].裝備制造技術(shù)，2012（2）：203-205.

[5]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（6）：100-102.endprint