汽車焊接工藝現(xiàn)狀分析范文

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《汽車技術(shù)》2018年第4期

摘要:在現(xiàn)代汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展中，焊接工藝作為一種重要的工藝技術(shù)，被廣泛應(yīng)用在汽車工藝制造中，所以需要在明確汽車焊接工藝現(xiàn)狀的基礎(chǔ)之上，加強(qiáng)對(duì)于工藝要點(diǎn)的掌握，以此為汽車的優(yōu)良制造奠定基礎(chǔ)。對(duì)此進(jìn)行探究，從而在分析與研究下提出合理的應(yīng)用建議。

關(guān)鍵詞:汽車焊接;工藝應(yīng)用;發(fā)展現(xiàn)狀

0引言

汽車整體無(wú)論是車身、車廂還是發(fā)動(dòng)機(jī)以及變速箱等，都需要應(yīng)用焊接技術(shù)以此起到連接、保護(hù)、固定等多種作用。目前在汽車焊接工藝應(yīng)用中也有多樣性的焊接方法，比如常用的電焊、激光焊、氣焊等，所以需要結(jié)合零部件的使用需求去選擇恰當(dāng)?shù)暮附臃绞剑源吮Ｕ掀嚿a(chǎn)的質(zhì)量。

1傳統(tǒng)汽車焊接工藝及其發(fā)展現(xiàn)狀

1．1常用的焊接工藝

傳統(tǒng)汽車加工作業(yè)中，可以利用加熱加壓的手段將兩塊及多塊金屬連接起來(lái)的工藝方式就是焊接工藝，一般而言焊接方法可以分為三大類，分別是熔焊、壓焊以及釬焊，而最為常用的電焊方式是焊條電弧焊、二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊、電阻電焊以及激光焊接。比如電阻電焊就是利用電流流通時(shí)所產(chǎn)生的電阻熱去加熱焊件，致使焊件存在部分融化的狀態(tài)，再利用一定的壓力將焊件連接起來(lái)，所以電焊的整體過(guò)程可以分為四大階段，分別是預(yù)壓階段、焊接階段、鍛壓階段以及停止階段。因?yàn)槠渥陨淼谋憷⒂脮r(shí)短等優(yōu)勢(shì)，而被廣泛使用在汽車零部件修理以及汽車生產(chǎn)制造當(dāng)中。還有二氧化碳保護(hù)焊則多用于車廂、車架以及液壓缸、千斤頂?shù)炔糠值暮附樱?］。激光焊接則是利用激光作為熱源而將焊件進(jìn)行融化所實(shí)現(xiàn)的焊接方式，并且激光因?yàn)槠渥陨砗附臃绞骄哂芯珳?zhǔn)度，同時(shí)用于精密部分的金屬焊接。所以一般而言激光焊整體密度較高，具有深穿透的優(yōu)勢(shì)，典型的激光焊接設(shè)備結(jié)構(gòu)是由CNC單元、激光源、光束擴(kuò)束、圓偏振鏡、光束傳輸系統(tǒng)、加工頭、加工用氣體共同結(jié)合，然后作用在置于運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的共檢之上，所以在傳統(tǒng)汽車作業(yè)加工中所采取的激光器有兩種，分別是氣體激光器以及TAG激光器，要根據(jù)焊件所需密度標(biāo)準(zhǔn)來(lái)選擇合適的激光器，并且二者結(jié)合使用會(huì)有更好的效果［2］。

1．2常見(jiàn)焊接工藝應(yīng)用問(wèn)題

傳統(tǒng)的焊接工藝在實(shí)際應(yīng)用上也會(huì)存在著相應(yīng)的問(wèn)題，比如焊件的不完整，出現(xiàn)裂紋、形狀缺陷、咬邊、燒穿、氣孔等，都是常見(jiàn)的焊接問(wèn)題，一旦出現(xiàn)此類現(xiàn)象，就會(huì)導(dǎo)致汽車整體產(chǎn)生破損，并且焊件自身也會(huì)相對(duì)脆弱，不能夠正常應(yīng)用。其中常見(jiàn)的焊接缺陷之中危害最大的就是焊接裂紋現(xiàn)象與未熔合現(xiàn)象，所以需要及時(shí)利用探傷手段(超聲波探傷、滲透探傷、磁性探傷)去加強(qiáng)對(duì)于焊接問(wèn)題的監(jiān)督與檢查，從而避免因?yàn)椴磺‘?dāng)施用的焊接工藝而導(dǎo)致汽車出現(xiàn)問(wèn)題與不安全因素。例如在電焊工藝應(yīng)用中，焊接電流、焊接壓力、電磁干擾等一旦超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)，就會(huì)導(dǎo)致焊接質(zhì)量下降，所以如何提升電焊工藝的控制度與精準(zhǔn)度，提升整體焊接工藝的應(yīng)用質(zhì)量，是目前汽車制造中制造商、生產(chǎn)工人以及汽車消費(fèi)者所共同關(guān)注的重要問(wèn)題［3］。

2吸收汽車焊接的新工藝，實(shí)現(xiàn)焊接工藝的有效創(chuàng)新

在傳統(tǒng)工藝應(yīng)用的基礎(chǔ)上，汽車焊接工藝也在不斷的研究中實(shí)現(xiàn)發(fā)展，以此來(lái)減少焊接的實(shí)際缺陷，提升焊接過(guò)程的穩(wěn)定性與汽車焊接質(zhì)量。比如雙光束激光焊接就是在原有的激光焊接技術(shù)上進(jìn)行延伸與改善的。鈦合金雙光束激光焊比起傳統(tǒng)激光焊接方式而言具有更加穩(wěn)定的特性，對(duì)于焊縫的形狀有更高的控制度，并且相對(duì)較為精準(zhǔn)。因?yàn)槌Ｒ?guī)的鈑金成型的薄壁結(jié)構(gòu)件，在焊接裝配的過(guò)程中，往往會(huì)存在裝配間隙較大、氣孔較大等現(xiàn)象，所以為了改善這一問(wèn)題，鈦合金雙光束激光焊在有效調(diào)整激光能量之間的配比、兩束激光之間的距離、分布方式的同時(shí)，進(jìn)一步提升工藝應(yīng)用的精準(zhǔn)程度，因?yàn)闅堄鄳?yīng)力變形小，還能夠解決間隙氣孔較大、合金元素?zé)龘p嚴(yán)重的相關(guān)問(wèn)題。所以在汽車拼焊板的加工領(lǐng)域可以使用雙光束激光工藝進(jìn)行加工，從而能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)于填絲釬焊以及異種材料的有效焊接［4］。點(diǎn)焊工藝也在隨著汽車制造業(yè)的發(fā)展而不斷革新，可以通過(guò)控制好電流參數(shù)、分流情況、壓力參數(shù)、物質(zhì)含量等方式，獲得穩(wěn)定的焊點(diǎn)質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)焊接電流的開(kāi)環(huán)控制。一般而言，開(kāi)焊的焊點(diǎn)如果沒(méi)能夠檢查出來(lái)，就會(huì)存在著巨大的安全隱患，所以需要優(yōu)化點(diǎn)焊應(yīng)用的監(jiān)控與檢查體系，加強(qiáng)對(duì)于焊點(diǎn)合格率的檢查，利用點(diǎn)焊質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)與控制技術(shù)的有效應(yīng)用，從而對(duì)于點(diǎn)焊進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，從而保障產(chǎn)品的實(shí)際質(zhì)量。根據(jù)實(shí)際調(diào)查研究結(jié)果顯示，在應(yīng)用了全新的點(diǎn)焊技術(shù)之后，其每臺(tái)車都能夠減少200點(diǎn)的焊點(diǎn)數(shù)量，并且能夠解決100元左右的制作成本。所以在改善電焊工藝的過(guò)程中需要從控制模式、控制方法、調(diào)節(jié)參量以及電焊電極材料選擇等方面進(jìn)行優(yōu)化，改變?cè)械膯巫兞空{(diào)節(jié)形式，讓焊接時(shí)間與焊接電流轉(zhuǎn)變成多變量調(diào)節(jié)形式，以此適應(yīng)不同條件下，汽車零部件的應(yīng)用需求［5］。我國(guó)還有其他高端焊接工藝目前還未完全推廣，比如我國(guó)首創(chuàng)的“超聲震動(dòng)強(qiáng)化攪拌摩擦焊接技術(shù)”就能夠解決鋁合金、鎂合金此類特殊金屬材料的焊接問(wèn)題，以超聲波為主要手段，將超聲波作用在金屬與設(shè)備攪拌頭上，超聲波利用2萬(wàn)多次/s的振動(dòng)頻率而使得金屬變軟發(fā)揮焊接的作用;提升了焊縫強(qiáng)度、焊接速度以及焊接質(zhì)量。并且此項(xiàng)技術(shù)顛覆了焊條、火光加焊槍的傳統(tǒng)焊接工藝，能夠以最低的能耗來(lái)提升汽車的實(shí)用性與安全性，從根本上降低生產(chǎn)成本，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的發(fā)展目標(biāo)。

其次材料使用上也有所突破，輕質(zhì)的易焊接新材料的使用也是目前焊接管工藝創(chuàng)新的一大亮點(diǎn)。比如彌散強(qiáng)化銅，其強(qiáng)度、溫度與導(dǎo)電率都明顯好于鉻鋯銅的原料。還有摩擦焊工藝中也可以將整體鍛造結(jié)構(gòu)來(lái)改為段焊結(jié)構(gòu)，也會(huì)在一定程度上降低熱段模的維修費(fèi)用以及維修成本，保證品質(zhì)，提升經(jīng)濟(jì)效益。在焊接缺陷的解決與完善方面可以通過(guò)采用焊縫跟蹤技術(shù)來(lái)加強(qiáng)監(jiān)督與跟蹤，例如機(jī)械跟蹤、激光跟蹤、CCD攝像跟蹤以及電弧跟蹤方式等，都可以在一定程度上加強(qiáng)焊接位置的精準(zhǔn)程度，降低產(chǎn)生焊接缺陷的實(shí)際概率，提升執(zhí)行元件控制精度、自動(dòng)識(shí)別焊縫位置，找準(zhǔn)焊縫的同時(shí)讓焊槍能夠自動(dòng)化適應(yīng)控制。這些都是目前汽車焊接工藝的發(fā)展與創(chuàng)新成果，所以在汽車焊接工藝應(yīng)用過(guò)程之中，應(yīng)該積極吸取全新的汽車焊接技術(shù)，從而結(jié)合汽車制造業(yè)的實(shí)際發(fā)展?fàn)顩r，加強(qiáng)汽車焊接工藝技術(shù)的有效應(yīng)用。

3結(jié)語(yǔ)

目前汽車焊接工藝無(wú)論在創(chuàng)新還是設(shè)計(jì)方面都有很大的發(fā)展空間，我們需要在明確詳細(xì)的汽車焊接工藝技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀的基礎(chǔ)之上，加強(qiáng)對(duì)于現(xiàn)代汽車零部件焊接工藝的詳細(xì)分析，突破傳統(tǒng)焊接工藝的應(yīng)用現(xiàn)狀，從而提升焊接工藝的精準(zhǔn)度與穩(wěn)定性。從焊接工藝進(jìn)行著手，提高焊接工藝的生產(chǎn)效率，降低焊接工藝的生產(chǎn)制造成本，以此滿足汽車制造的應(yīng)用需求。

參考文獻(xiàn):

［1］張永波，岳德梅．汽車座椅支架機(jī)器人自動(dòng)焊接工藝實(shí)施與控制［J］．電焊機(jī)，2017(6):14－19．

［2］王鵬宇，祝威．現(xiàn)代汽車車身的焊接工藝設(shè)計(jì)分析［J］．科學(xué)與信息化，2018(2):100+103．

［3］韋榮發(fā)，張瑩，蒙世瑛，等．汽車覆蓋件鑄鐵模具焊接修復(fù)工藝研究與應(yīng)用［J］．模具工業(yè)，2017(11):64－68．

［4］吳昊，張陽(yáng)．現(xiàn)代汽車零部件焊接工藝分析［J］．科學(xué)與信息化，2018(2):102－103．

［5］劉東．汽車車身的焊接工藝自動(dòng)化設(shè)計(jì)研究［J］．建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2017(28):1862.

作者：阮玉權(quán) 單位：柳州福臻車體實(shí)業(yè)有限公司