田 慶

華晨汽車集團(tuán)控股有限公司

汽車零部件焊接工藝的探討

田 慶

華晨汽車集團(tuán)控股有限公司

汽車工業(yè)制造水平的不斷發(fā)展，對焊接工藝提出了更高的要求。汽車零部件的品質(zhì)是確保整車品質(zhì)的前提，而焊接工藝無疑是確保汽車零部件品質(zhì)的基礎(chǔ)。因此，必須重視汽車零部件的焊接工藝，在實(shí)際應(yīng)用過程中需要結(jié)合實(shí)際情況，選擇更為合理的焊接工藝，從而能夠有效提升汽車整體安全性和穩(wěn)定性?；诖吮疚姆治隽似嚵悴考附庸に?。

汽車零部件；焊接工藝；

1 、汽車車身零部件特點(diǎn)

汽車車身一般由內(nèi)覆蓋件和外覆蓋件以及骨架件組成，覆蓋件一般都是由鋼板制作，骨架件也是由薄板件制作。

汽車車身零部件具有以下特點(diǎn)：

結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜，構(gòu)圖困難。汽車車身都是由薄板沖壓件焊接而成的空間殼體，為了使殼體具有一定的剛性并且造型美觀，要求組成車身的零件通常是經(jīng)過拉延成型的空間曲面體，其結(jié)構(gòu)形狀相當(dāng)復(fù)雜。

剛性差，易變形。由于汽車車身的零部件都是由薄板制作而成，經(jīng)過成型的薄板沖壓件雖具有一定的剛性，但單個(gè)的大型沖壓件容易變形。與機(jī)械加工件相比，剛性要差得多，只有焊接成車身殼體后，才具有較強(qiáng)的剛度。

我國的汽車工業(yè)發(fā)展過程中對于汽車的零部件加工和生產(chǎn)的質(zhì)量管理制度以及技術(shù)保證措施是比較健全的，結(jié)合汽車車身零部件的特點(diǎn)，在汽車車身零部件焊接時(shí)應(yīng)該依據(jù)部件的特點(diǎn)進(jìn)行焊接工藝選擇。

2 、汽車零部件加工組裝的常用焊接工藝

2.1 CO2氣體保護(hù)焊的工藝

焊接工藝成熟，成本低，操作便捷，效率高，受焊接工件位置及工件厚度影響小，焊縫抗裂性好，焊后角變形、不平度均可控制在0.3%左右。

該焊接工藝主要用于汽車車身覆蓋件、車架、車廂、后橋等的焊接。

2.2 電阻焊的工藝

電阻焊是將被焊工件壓緊在兩電極之間，然后施加一定的電流，并利用電流流經(jīng)工件接觸面或鄰近區(qū)域時(shí)所產(chǎn)生的電阻熱效應(yīng)，將工件加熱至熔化或塑性狀態(tài)，使之形成金屬結(jié)合的一種焊接工藝。

電阻焊的具體優(yōu)點(diǎn)如下：(1)焊接成本低，電阻焊無需使用焊條、焊絲等填充金屬，并且也不需要?dú)洹⒀?、乙炔等焊接材料，所以其總的焊接成本較低；(2)操作簡便，能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化和機(jī)械化，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，改善了勞動(dòng)條件；(3)無噪聲及有害氣體；(4)加熱時(shí)間短，且熱量集中，熱影響區(qū)域小，變形與應(yīng)力也很?。?5)焊后無需校正和熱處理。

2.3 激光焊接工藝

激光焊接能量集中，焊接作用時(shí)間短，可以焊接形狀特殊的工件，對原材料性質(zhì)和形態(tài)的改變均很小，操作便捷，易于實(shí)現(xiàn)數(shù)控?？梢院附颖“?、金屬絲等傳統(tǒng)焊接工藝難以加工的材料等。激光焊接工藝可實(shí)現(xiàn)焊縫組織細(xì)化，且基本上不需要坡口和填充，焊接變形小，焊接速度快，熱影響區(qū)較小，激光焊縫的機(jī)械性能好。其焊接工藝能夠?qū)崿F(xiàn)所要求的焊接影響區(qū)域小、焊縫小、焊接精度、質(zhì)量控制及可靠性指標(biāo)要求，己逐漸成為汽車零部件制造的標(biāo)準(zhǔn)工藝。

采用激光拼焊工藝，其焊接所獲得的焊縫轉(zhuǎn)接較平穩(wěn)，能夠大幅度減少零部件和結(jié)構(gòu)件的數(shù)量，焊縫品質(zhì)較好，車身零部件的抗沖擊性、抗疲勞性都得到明顯改善，有效地減輕了車身的總質(zhì)量。提高了車身的尺寸精度和抗腐蝕能力，汽車整體結(jié)構(gòu)的安全性、穩(wěn)定性和可靠性都有所提高。

通過激光焊接工藝可以將鑄造類零部件的生產(chǎn)加工變?yōu)闆_壓后焊接。因此為部分原本需要鑄造加工的零部件節(jié)約了大量的原材料，使整車更趨于輕量化，同時(shí)提供了更為緊湊的且質(zhì)量更可靠的結(jié)構(gòu)，減少了制造工序，使質(zhì)量控制更趨精準(zhǔn)，生產(chǎn)效率得到較大的提高。

3 、激光焊接工藝的應(yīng)用

3.1 車身制造中的應(yīng)用

四川工商學(xué)院作為四川地區(qū)首批本科“教育部ICT產(chǎn)教融合創(chuàng)新基地“項(xiàng)目建設(shè)高校之一，在教育部的指導(dǎo)下，依托大型企業(yè)—中興通訊的設(shè)備，建成ICT創(chuàng)新基地，并借力中興通訊委托的教育企業(yè)—北京華晟的人力、知識(shí)、技術(shù)、管理資源，校企共建了中興通信學(xué)院，形成具有開放性、集成性、創(chuàng)新性的育人平臺(tái)，有著其獨(dú)特的辦學(xué)特色和學(xué)生管理模式，通過與企業(yè)合作，成功地將SMART睿智職業(yè)規(guī)劃體系運(yùn)用于學(xué)生職前教育，把將企業(yè)元素與學(xué)生管理進(jìn)行融合創(chuàng)新，讓學(xué)生提前了解職場，認(rèn)識(shí)職場，體驗(yàn)職場，讓學(xué)生獲得一種對社會(huì)和職場的認(rèn)知。為此，我們做出了一系列探索和實(shí)踐，解決了學(xué)生適應(yīng)社會(huì)的難題。

汽車本身內(nèi)部結(jié)構(gòu)中擁有眾多汽車零部件，車身品質(zhì)好壞直接影響到整車品質(zhì)，尤其是在車身制造中，應(yīng)用激光焊接已經(jīng)成為當(dāng)前一種較為固定的方法，諸如寶馬、福特、菲亞特以及克萊斯勒等世界一流汽車生產(chǎn)公司，均廣泛采用激光焊接工藝。車身生產(chǎn)通過激光焊接工藝，將2～3塊表面裝填和厚度不同的板材焊接到一起，將其拼裝成車身零件。由激光焊接工藝處理后的零部件焊縫品質(zhì)較好，并且焊接質(zhì)量較高，能有效提升車身零部件抗疲勞性和穩(wěn)定性，還可以有效降低車身自重，為行車安全提供更堅(jiān)實(shí)的保障。

3.2 在零部件制造中的應(yīng)用

據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，在汽車工業(yè)較為發(fā)達(dá)的國家60%以上的零部件，如底盤、變速齒輪、傳動(dòng)軸、離合器、增壓器輪軸、發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管、散熱器等的生產(chǎn)制造與裝配過程都采用激光焊接工藝。

激光焊接工藝逐漸成為汽車零部件制造的標(biāo)準(zhǔn)工藝。例如：齒輪箱體部件的生產(chǎn)加工方面，激光焊接工藝在一定程度上改變了傳統(tǒng)的生產(chǎn)和制造理念，通過加工和制造，為汽車提供了更加經(jīng)濟(jì)型的結(jié)構(gòu)。

4 、汽車焊接工藝的發(fā)展趨勢

當(dāng)前，我國汽車的整體焊接工藝水平，和國外先進(jìn)的焊接技術(shù)還有一定的差距。近年來，國內(nèi)的一些汽車制造廠家也都非常重視焊接的自動(dòng)化，如長春一汽大眾公司引進(jìn)的捷達(dá)車身焊裝車間的13條生產(chǎn)線，其自動(dòng)化程度達(dá)到80%以上，各條線基本上都由計(jì)算機(jī)控制，自動(dòng)完成工件的焊接和傳送。

此外，在這些生產(chǎn)線中，使用了大量的焊接機(jī)器人。機(jī)器人的驅(qū)動(dòng)，也是由計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制的。機(jī)器人的動(dòng)作，采用點(diǎn)到點(diǎn)的序步軌跡，具有相當(dāng)高的自動(dòng)化水平，不僅改善了工作條件，而且也提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品品質(zhì)，同時(shí)還減少了材料的耗損，降低了生產(chǎn)成本。

隨著轎車的發(fā)展日趨小型化與輕量化，汽車材料也不斷向多元化發(fā)展，如鋁鎂合金、熱塑性合成材料及復(fù)合材料等。因此，必須堅(jiān)持技術(shù)創(chuàng)新，大力加速發(fā)展高效節(jié)能的焊接新工藝及新設(shè)備。

總之，加強(qiáng)汽車零部件焊接工藝的研究是十分有必要的，對于后續(xù)理論研究和實(shí)踐工作開展具有一定參考價(jià)值，需要引起我們的高度重視。

[1]張延松.汽車工業(yè)所用的焊接方法及零部件的應(yīng)用情況[Z].

[2].汽車車身及零部件焊接[J].電焊機(jī)，2010，05：5.

[3]李達(dá)，徐劍烽.某汽車零部件焊接工藝研究[J].金屬加工(熱加工)，2010，24：58-60.