汽車(chē)鋁質(zhì)車(chē)身材料修復(fù)新技術(shù)研究

李霞輝

摘要：鋁合金材料是汽車(chē)車(chē)身板材常見(jiàn)材料，此種類(lèi)型的材料具有較強(qiáng)的可塑性和較高的強(qiáng)度，因此是多數(shù)汽車(chē)生產(chǎn)廠家優(yōu)先選擇的新型車(chē)身材料。但是鋁合金車(chē)身材料也存在相應(yīng)的問(wèn)題，其中最突出的就是受鋁合金低熔點(diǎn)的影響，在車(chē)身修復(fù)上存在較大難度。基于此就需要相關(guān)人員加強(qiáng)對(duì)汽車(chē)鋁質(zhì)車(chē)身材料修復(fù)新技術(shù)的研究，確保鋁合金汽車(chē)車(chē)身板材的修復(fù)效果。

Abstract： Aluminum alloy material is a common material for automobile body panels. This type of material has strong plasticity and higher strength， so it is a new type of body material preferred by most automobile manufacturers. However， aluminum alloy body materials also have corresponding problems， the most prominent of which is that they are affected by the low melting point of aluminum alloy， which makes it difficult to repair the body. Based on this， relevant personnel are required to strengthen the research on new technologies for the repair of automotive aluminum body materials to ensure the repair effect of aluminum alloy automotive body panels.

關(guān)鍵詞：汽車(chē);鋁質(zhì)車(chē)身;修復(fù)、焊接;新技術(shù)

Key words： automobile;aluminum body;repair and welding;new technology

0 ?引言

輕量化汽車(chē)是目前我國(guó)多數(shù)汽車(chē)生產(chǎn)行業(yè)所追求的目標(biāo)，該類(lèi)型汽車(chē)可明顯減輕車(chē)身自重，可提高汽車(chē)行業(yè)在市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力。鋁合金材料是輕量化汽車(chē)中不可缺少的材料，鋁質(zhì)車(chē)身材料不僅具有較強(qiáng)的可塑性，也具有較高的強(qiáng)度，因此是該領(lǐng)域人員關(guān)注的重點(diǎn)。但是該鋁制車(chē)身材料的修復(fù)相比傳統(tǒng)材料來(lái)說(shuō)更具復(fù)雜性，積極探汽車(chē)鋁制車(chē)身材料修復(fù)新技術(shù)是汽車(chē)行業(yè)研究人員關(guān)注的重點(diǎn)。

1 ?鋁質(zhì)車(chē)身特點(diǎn)分析

鋁質(zhì)車(chē)身是汽車(chē)制造業(yè)研究的重點(diǎn)項(xiàng)目，鋁質(zhì)車(chē)身作為一種新材料可以提高我國(guó)汽車(chē)制造業(yè)在市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力。鋁合金材料抗腐蝕性、耐磨性、導(dǎo)熱性以及加工成型性均較高，加上該材料低密度特點(diǎn)可以減輕汽車(chē)自重，因此在汽車(chē)制造領(lǐng)域上被應(yīng)用而生。輕型化汽車(chē)中首選的材料就是鋁合金。目前我國(guó)汽車(chē)制造行業(yè)中的有些車(chē)輛車(chē)身已經(jīng)局部或者整體采用了鋁質(zhì)板材，應(yīng)用最常見(jiàn)的就是6000系合金鋁，該類(lèi)材料具有較強(qiáng)的可塑性和較高的強(qiáng)度，因此成為汽車(chē)生產(chǎn)廠家首選材料。新型車(chē)身材料的使用可以明顯提升我國(guó)汽車(chē)制造行業(yè)在國(guó)際市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力。

2 ?鋁質(zhì)車(chē)身修復(fù)應(yīng)具備的條件

2.1 使用專(zhuān)用鋁車(chē)身維修設(shè)備

鋼質(zhì)車(chē)身與鋁質(zhì)車(chē)身在修復(fù)過(guò)程中差異性是較大的，其中采用鉚接維修措施的是鋁質(zhì)車(chē)身，該維修模式下需要使用到強(qiáng)力鉚釘槍。在強(qiáng)力鉚釘槍使用的過(guò)程中需要防止鐵屑進(jìn)入以免腐蝕車(chē)身，影響車(chē)身修復(fù)效果。因此鋁質(zhì)車(chē)身的修復(fù)需要用到專(zhuān)用的鋁質(zhì)車(chē)身維修設(shè)備[1]。

2.2 使用專(zhuān)用鋁車(chē)身外形修復(fù)機(jī)與焊機(jī)

鋁制材料自身熔點(diǎn)較低，因此在焊接過(guò)程中容易出現(xiàn)變形。針對(duì)該問(wèn)題就需要使用專(zhuān)門(mén)的鋁質(zhì)車(chē)身外形修復(fù)機(jī)和焊機(jī)，此種類(lèi)型的焊機(jī)電流較低，可有效避免車(chē)身在焊接過(guò)程中出現(xiàn)的變形問(wèn)題。外形修復(fù)機(jī)采用介子釘拉伸器，該修復(fù)機(jī)非常適用于鋁質(zhì)材料。

2.3 構(gòu)建獨(dú)立維修空間

鋁質(zhì)車(chē)身對(duì)修復(fù)工藝要求較高，在車(chē)身修復(fù)過(guò)程中產(chǎn)生的鋁粉容易發(fā)生爆炸甚至是污染，因此為了確保鋁質(zhì)車(chē)身修復(fù)作業(yè)的安全性，就需要構(gòu)建獨(dú)立的維修空間。在單獨(dú)鋁質(zhì)車(chē)身維修工位上開(kāi)展修復(fù)作業(yè)。另外，參與修復(fù)的技工需要熟練掌握拉伸、鉚接、焊接、粘接等工藝。

2.4 采用防爆集塵吸塵系統(tǒng)

鋁質(zhì)車(chē)身修復(fù)時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的鋁粉，鋁粉會(huì)威脅人體健康，因此需要采用防爆集塵吸塵系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以及時(shí)收集鋁質(zhì)車(chē)身修復(fù)中產(chǎn)生的鋁粉，減輕對(duì)人體帶來(lái)的影響，并能有效預(yù)防鋁粉爆炸等問(wèn)題。

2.5 技工修復(fù)技術(shù)嫻熟

鋁質(zhì)車(chē)身的修復(fù)具有較強(qiáng)的專(zhuān)業(yè)性，需要技工具備嫻熟的維修技能。鋁質(zhì)車(chē)身修復(fù)與傳統(tǒng)車(chē)身修復(fù)相比差距較大，技工需要全面了解鋁材自身性能，并熟練掌握鋁質(zhì)車(chē)身修復(fù)工藝、接口形式、連接方式，以及使用到的粘接劑和鉚接工具等。鋁質(zhì)車(chē)身修復(fù)技工只有具備嫻熟的技能才能確保汽車(chē)的維修效果[2]。

2.6 具備帶有定位夾具和大梁校正器

一旦汽車(chē)發(fā)生嚴(yán)重的碰撞，部件損傷較為嚴(yán)重，或者維修耗費(fèi)成本較大時(shí)，就需要技工更換原有的部件。其中鋁質(zhì)車(chē)身部件的更換與傳統(tǒng)車(chē)身部件更換存在較大區(qū)別，因?yàn)殇撡|(zhì)車(chē)身接縫處最常見(jiàn)的的為焊接方式，而鋁質(zhì)車(chē)身接縫處最常見(jiàn)的則是粘接和鉚接共用連接方式。此種連接方式下手粘接劑固化作用的影響，在固化時(shí)間較長(zhǎng)的情況下，如果不能對(duì)損壞的部件及時(shí)更換并定位，就會(huì)導(dǎo)致修復(fù)后的車(chē)身難以恢復(fù)到原有的尺寸要求。因此針對(duì)上述存在的問(wèn)題就需要用到專(zhuān)用定位夾具，確保車(chē)身修復(fù)效果。

3 ?鋁質(zhì)車(chē)身修復(fù)需要注意的問(wèn)題

3.1 鋁質(zhì)面板修復(fù)

鋁質(zhì)板件的厚度與鋼質(zhì)板件厚度相比，前者要明顯大于后者，鋁質(zhì)板件的熔點(diǎn)較低，因此容易在加熱的過(guò)程中出現(xiàn)變形，鋁質(zhì)板件一旦出現(xiàn)變形將影響加工精效果，很難二次成型。此時(shí)如果強(qiáng)行修復(fù)鋁質(zhì)板件則容易促使板件發(fā)生斷裂。因此鋁質(zhì)板件放受到較大程度的損壞或者修復(fù)后難以達(dá)到原有性能要求時(shí)，就需要更換新的板件。在更換鋁質(zhì)車(chē)身構(gòu)件時(shí)通常采取粘接或者粘接和鉚接聯(lián)合使用的焊接方式。鋁質(zhì)車(chē)身在實(shí)際修復(fù)中需要耗費(fèi)的維修費(fèi)用較高，因此一些損傷不大的面板則可以采取相應(yīng)的方式來(lái)修復(fù)[3-4]。但是技工修復(fù)時(shí)所采取的修復(fù)方法一定要建立在鋁質(zhì)板材性能基礎(chǔ)之上。因?yàn)殇X質(zhì)板材具有較強(qiáng)的可延展性，一旦受到碰撞要想恢復(fù)到原本的尺寸大小較為困難，此時(shí)維修人員可以使用橡膠錘或者木錘敲擊錯(cuò)位部分，以便抑制鋁材的延伸。在特殊情況下如果必須采用碾錘正位敲擊時(shí)要秉持多次輕敲原則，否則會(huì)促使鋁材損傷程度進(jìn)一步加重。技工在修復(fù)鋁質(zhì)車(chē)身板件之前需要確定其變形類(lèi)型，使用橡膠錘或者木錘彈性敲擊車(chē)身受損隆起的部位，這樣做的目的是可以將撞擊產(chǎn)生的應(yīng)力進(jìn)一步減小，避免堅(jiān)硬折損處出現(xiàn)彎曲的情況。技工在修復(fù)鋁質(zhì)車(chē)身的凹陷部位時(shí)注意每次不要升起得太多，禁止拉伸鋁材。在修復(fù)鋁質(zhì)面板時(shí)則需要用到鉛整形機(jī)，該設(shè)備可以校正受損部位。修復(fù)到位后使用專(zhuān)門(mén)的正具齊根剪下介子栽焊螺桿，并將其打磨平整。技工在校正鋁板之前需要適度加熱鋁板，這也是與鋼質(zhì)車(chē)身修區(qū)別之一。加熱鋁板的目的是可以增加其材料的可塑性，避免校正力施加導(dǎo)致鋁板出現(xiàn)開(kāi)裂問(wèn)題。該環(huán)節(jié)需要技工人員嚴(yán)格控制好加熱溫度，以免過(guò)熱引起鋁材變形或者融化。為了確保加熱效果技工可以在鋁板加熱之前在損傷部位使用120℃的熱敏涂料或者是熱敏筆畫(huà)出半徑為20-30mm的環(huán)狀標(biāo)志。這樣便于技工根據(jù)涂料顏色的變化實(shí)時(shí)監(jiān)控加熱溫度[5]。

3.2 鋁質(zhì)板材焊接

鋁質(zhì)車(chē)身因?yàn)槠渥陨硖匦缘挠绊懺谛迯?fù)過(guò)程中一般很少采用惰性氣體焊接方式，粘接或粘接與鉚接連接使用是鋁質(zhì)車(chē)身修復(fù)中經(jīng)常采用的焊接方式。鋁質(zhì)車(chē)身在更換結(jié)構(gòu)件時(shí)通常會(huì)用到焊接方法，其目的是確保車(chē)輛的整體性和導(dǎo)電性。技工在鋁質(zhì)車(chē)身焊接過(guò)程中需要做好防護(hù)作業(yè)，焊接前要仔細(xì)查閱說(shuō)明書(shū)明確鋁質(zhì)車(chē)身板材中含有的成分，因?yàn)楹薪饘冁V或者是鋁鎂合金的板材，在焊接過(guò)程中可以引燃金屬，發(fā)生燃燒，該類(lèi)材料一旦發(fā)生燃燒無(wú)法使用一般的滅火器將其撲滅，必須使用特質(zhì)化學(xué)制劑。對(duì)于廠家嚴(yán)禁焊接的部位技工要嚴(yán)格遵守，嚴(yán)格按照廠家規(guī)定完成車(chē)身修復(fù)作業(yè)。焊接操作之前，技工可以使用油脂清除劑或者石蠟清潔所要焊接的部位。如果所要焊接的部位表面存在涂層，則需要技工將涂層用砂輪機(jī)打磨干凈，確保金屬裸露出來(lái)，提高焊接質(zhì)量。電壓和送絲速度的調(diào)整需要嚴(yán)格按照焊接使用說(shuō)明書(shū)來(lái)進(jìn)行，除此之外，也需要技工結(jié)合以往工作經(jīng)驗(yàn)適度做出相應(yīng)調(diào)整，確保電壓和送絲速度在正常數(shù)值范圍之內(nèi)。所要焊接的部位發(fā)出沉悶的嗡嗡聲，則證明電壓和送絲速度已經(jīng)調(diào)整到正常數(shù)值。100%氬氣和鋁焊絲是鋁質(zhì)板材焊接過(guò)程中經(jīng)常使用的材料，焊接過(guò)程中需要將氣體流量增加到鋼質(zhì)車(chē)身焊接氣體流量的50%。鋁質(zhì)板材焊接過(guò)程中嚴(yán)禁出現(xiàn)逆向焊接，否則會(huì)導(dǎo)致熔池過(guò)熱，擊穿鋁板或者造成鋁板塌陷[6-7]。

3.3 板件更換

板件更換常常發(fā)生在鋁質(zhì)板材硬化嚴(yán)重、損傷部位出現(xiàn)裂紋或斷裂時(shí)。鋁質(zhì)車(chē)身修復(fù)常見(jiàn)的方法之一就是板件更換。在分離鋁質(zhì)板件時(shí)需要用到的工具有切割砂輪、切割鋸、鏨子等。鋁質(zhì)板件的分離與鋼質(zhì)本金差異性不大，但是鋁質(zhì)板件分離時(shí)禁止使用乙炔-氧氣焊切割。去除鋁質(zhì)板件中的鉚釘不能采取傳統(tǒng)鉆除方法，正確的操作步驟是在鉚釘頂部使用專(zhuān)用焊機(jī)焊接介子銷(xiāo)釘，隨后使用專(zhuān)門(mén)的拉拔工具拔出鉚釘。技工在焊接介子銷(xiāo)釘之前需要打磨好鉚釘頂部漆面，拉拔過(guò)程中要確保鉚釘與專(zhuān)用工具呈現(xiàn)垂直狀態(tài)。更換鋁質(zhì)板件時(shí)通常會(huì)采用以下兩種方式，一種是分離開(kāi)板件之后，輕輕敲入插入件，精確定位所要更換的部件，并在切割線的兩側(cè)鉆出于鉚釘匹配的孔，并將拆插入件取出，將周?chē)拿糖宄蓛簦龊们鍧嵑统辈僮鳌ｋS后將專(zhuān)用粘接劑使用特質(zhì)膠槍均勻涂抹在外側(cè)，并放入插入件，準(zhǔn)確無(wú)誤后，按照規(guī)定步驟進(jìn)行拉鉚操作即可。另一種方法是在所要切割的直線上鉆出鉚釘備用孔，確保備用孔保持一定間隔，隨后沿著直線切割分離，放入插入件并準(zhǔn)確定位所要更換板件的位置，在已經(jīng)鉆好孔的位置重新鉆孔，取出插入件，所有準(zhǔn)備工作做好后進(jìn)行打膠操作，再次放入插入件，準(zhǔn)確定位后拉鉚即可[8]。

4 ?結(jié)語(yǔ)

綜上所述，我國(guó)汽車(chē)行業(yè)在迅速發(fā)展的過(guò)程中，在市場(chǎng)上面臨的競(jìng)爭(zhēng)也越來(lái)越激烈。汽車(chē)行業(yè)要想在激烈的市場(chǎng)中得以凸顯，就需要加強(qiáng)對(duì)輕量化汽車(chē)的研究。以上就是本文分析的汽車(chē)鋁質(zhì)車(chē)身材料修復(fù)新技術(shù)的應(yīng)用情況，希望對(duì)該領(lǐng)域研究有一定的參考價(jià)值。

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[8]Chappuis， Laurent，Sanders， Robert.AUTOMOTIVE ALUMINUM-PART VIII BABY STEPS TOWARD HIGH VOLUME PRODUCTION OF BODY STRUCTURES[J].Advanced Materials & Processes，2019，177（6）：25-30.