汽車零部件焊接工藝研究

王海蘊

摘要：文章主要是對當前較為常用的汽車零部件焊接工藝優點以及其的使用范圍展開了分析，同時對其中應用的較為廣泛的激光焊來講解了其技術在汽車零部件焊接過程中的實際應用情況，望能為有關人員提供到一定的參考和幫助。

關鍵詞：汽車零部件;激光焊;焊接工藝

1、前言

近年來，我國經濟水平的快速發展，同時也推動了汽車工業的發展進出層。焊接工藝是汽車制造技術中重要的組成部分，在其中擔任著重要的作用，其的質量會直接影響到汽車整體的質量和品質。為此文章對焊接工藝展開了全面的分析和探討。

2、汽車零部件焊接工藝

2.1? 、CO2氣體保護焊

此種焊接工藝就是在CO2氣體的保護氛圍中進行焊接的方式，其主要優點就是具有較低的焊接成本以及較高的焊接加工效率，不僅比電弧焊的焊接材料成本降低一半左右，而且比電弧焊的焊接效率提高2～4倍左右。其次就是具有操作方便的優點，不僅對工件厚度沒有要求，而且可以進行全方位的焊接以下向下焊接的方式。此外，此種焊接方式所形成的焊縫中具有較少的氫和氮的含量，因此抗裂性比較高。焊接之后的變形也比較小，比較適合在汽車加工中的車身蒙皮、后橋、車架以及車廂等零部件焊接中應用。

2.2? 、電阻焊

此種焊接方式的原理就是將汽車零部件在兩個電極之間壓緊之后施加一定的電流，通過此電流在汽車零部件中流過時在接觸面或鄰近區域中產生的電阻熱效應來使得工件熔化并且與金屬進行結合。此種焊接方法首先是由于不需要使用焊條以及氫、氧等焊接材料因此具有較低的成本。而且可以實現自動化和機械化的焊接方式來簡化人工操作流程，降低人工焊接勞動強度，而且也不會產生噪聲以及有害氣體，因此對作業環境起到改善作用。再次就是可以利用比較短的加熱時間來降低其熱影響區域，并且具有較小的變形應力。最后就是在焊接之后不需要進行校正和熱處理就可以滿足焊接工藝要求。

2.3? 、激光焊

此種焊接方式主要是對聚焦好的激光束進行利用來對焊件進行能源轟擊，且對此能源轟擊過程中產生的熱量進行利用來進行焊接的方式。此種焊接方式的熱影響區域比較小，也降低了由于熱傳導而產生的變形應力問題。而且在焊接過程中不需要使用電極，也不需要進行接觸，因此降低了電極污染問題，以及降低機具的變形和損耗問題。此外，此種焊接方式可以對體積比較小且間隔比較近的零部件進行焊接，不會受到空間的限制，而且可以對多種不同材質的材料甚至是不同物性的兩種金屬進行焊接，不會受到磁場的干擾，可以通過自動化的方式來提高焊接品質以及焊接效率。在此工藝的實際應用中，目前比較先進的方式就是通過激光焊接機器人來對原有的電阻焊機器人進行代替，而且在進行上述改變之后，其焊接速度和效率可以相當于3～4臺電阻焊機器人。而且在汽車零部件焊接施工中可以在整個過程中對激光焊接機器人進行充分利用，不僅可以實現焊接效率的提升，而且可以減少焊件準備以及工裝投資，還可以實現車身密封以及相關材料的消耗，預計進行一臺汽車零部件的焊接加工就可以節省至少150美元的費用消耗，而且還可以實現提高至少一半的鋼材利用效率的優點。也就是說在目前汽車零部件制造過程中對激光焊接技術進行應用時，不僅可以推動在汽車制造中使用車身沖壓零件來對原有的鍛造零件進行代替的發展進程，而且也可以推動汽車零部件焊點連接向分子層面結合的方向進行快速發展，這樣就可以實現車身整體強度的提高以及碰撞安全性的提高，有效降低車身內部的噪聲。

3、汽車零部件焊接工藝的應用

在目前汽車制造過程中對零部件的加工質量和精度要求不斷提高的同時，而且對零部件的加工美觀程度也提高較高的要求，針對其中的焊接工藝來說，不僅對焊接加工精度有著較高的要求，而且要焊接部位要美觀平整且焊縫也要具有較小的變形。而上述比較先進的激光焊接技術不僅在焊接中不需要在焊接過程中進行坡口的設置以及進行填充工藝，而且還具有較小的熱影響區以及較快的焊接速度、較小的焊接變形，焊接之后的焊縫組織細化程度較高，焊接之后構件的機械性能也比母體材料的性能要高很多。在目前的汽車零部件焊接加工中，激光焊接工藝的應用也最為廣發納，滿足上述汽車制造對零部件加工精度等技術要求，并推動汽車零部件焊接工藝水平的提高。

3.1、在車身制造中的應用

汽車車身的制造質量直接決定整車的品質，在對其半成品成型加工中可以對激光焊接工藝進行應用，具體地說就是對激光拼焊板進行沖壓來形成車身，就是對具有不同物理化學性能、表面狀態以及厚度的2～3塊板材進行精確的裁剪之后進行拼焊，在拼焊之后對拼焊形成的半成品來進行沖壓并形成車身零件。通過此種焊接方式可以有效提高車身零件的焊縫品質以及焊縫轉接的平穩性，對于車身領不加你抗疲勞性以及抗沖擊性的提高具有小豬的效果。而且可以減少汽車車身制造過程中的零配件以及結構件的數量，這樣就可以減少車身的總質量，提高車身的尺寸精度和抗腐蝕性能，并且可以提高汽車整體結構的安全性、穩定性以及可靠性。

3.2? 、在零部件制造上的應用

目前在汽車零部件的制造中，比如變速齒輪、散熱器、傳動軸、半軸、增壓器輪軸等超過一半的零部件都是依靠激光焊接工藝來進行制造的，尤其是在對齒輪進行制造加工的過程中，通過激光焊接工藝的應用對傳統的制造工藝進行了改進，提高了齒輪加工制造的經濟性，而且也使得齒輪結構更加緊湊。這主要是由于采用激光焊接工藝之后可以對傳統的齒輪制造工藝進行簡化，并且也節省了大量的原材料，生產效率也大大提升，降低了齒輪的制造成本。

3.3? 、復合激光焊在汽車零部件制造中的應用

雖然激光焊工藝具有較深的焊縫，但是焊縫的寬度比較窄，因此可以利用電弧焊焊縫具有較大寬度的優點來對這兩種焊接工藝結合，具體地說就是通過激光產生的等離子小孔來滿足熔深的要求，而通過焊接電弧來對熔寬進行控制。通過這種復合激光焊的工藝可以在提高焊接質量的同時，實現焊接效率的提升。而且可以將激光焊與氬弧焊進行結合來節省拼焊加工工藝，改善焊縫的性能，提高焊接的速度以及降低焊接過程中的間隙敏感度，提高焊接適應性，節省焊接費用。此種焊接技術在汽車制造企業中應用，不僅實現了材料和結構焊接性能與可靠性的提高，而且節省電源設備的投資。

4、汽車焊接工藝的發展趨勢

近年來尤其是進入本世紀以來，我國的汽車行業取得了較大的進步和發展，其中的汽車零部件焊接工藝水平也有了較大的進步和發展。但是相對于國際先進水平來說還具有一定的差距。在目前汽車零部件加工工藝正在向自動化方向發展的過程中，汽車零部件的焊接工藝也在向自動化方向發展。其中以我國長春一汽大眾公司來說，對其中某款車型的車身焊接工藝中引進了十幾條自動化生產線，不僅具有較高的自動化普及程度，而且基本實現了計算機自動控制以及焊接和傳送的自動完成。在這些自動化生產線中主要是對通過計算機控制的焊接機器人進行充分利用。其可以根據不同部分零部件的焊接要求來對焊接工藝進行自動調整，對工作條件進行改善、對生產效率和質量進行提升，以及對焊接材料的損耗以及對生產成本進行減少。隨著轎車的發展日趨小型化與輕量化，汽車材料也不斷向多元化發展，如鋁鎂合金、熱塑性合成材料及復合材料等。由于車身中采用了大量的復合材料，為了達到車身結構多方面的要求，就必須根據不同材料采用不同的焊接工藝。因此，必須堅持技術創新，大力加速發展高效節能的焊接新工藝及新設備。

5、結束語

在汽車零部件焊接加工中較常使用到的焊接工藝中有激光焊、電阻焊等，而其中的激光焊在我國汽車零部件焊接中的應用前景是最好的，有關人員可以將激光焊與傳統焊接工藝進行結合，從而滿足到當前人們對焊接的不同需求，才能有效推動到汽車零部件焊接工藝技術的進步。

參考文獻：

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