鞠慧 李鷹 吳小龍

上汽大眾汽車(chē)有限公司 上海市 201805

汽車(chē)輕量化是當(dāng)前汽車(chē)發(fā)展的重要趨勢(shì)，鋁鎂合金因其密封低、比強(qiáng)度高，在汽車(chē)車(chē)身中得以應(yīng)用。在一些豪華品牌中，甚至采用了全鋁車(chē)身以實(shí)現(xiàn)優(yōu)良的減重效果。近年來(lái)，隨著碰撞法規(guī)的日趨嚴(yán)格，許多車(chē)企悄然改變看法，擯棄原先全鋁框架車(chē)身，引入鋼零件，典型的案例如奧迪A8。綜合考慮輕量化的成本和性能，把合適的材料用在合適的地方，通過(guò)鋼-鋁材料混用有效實(shí)現(xiàn)車(chē)身輕量化與成本的平衡。

然而，鋼-鋁混用對(duì)傳統(tǒng)鋼車(chē)身焊接技術(shù)提出了挑戰(zhàn)，不同材料在性能上存在較大差異導(dǎo)致傳統(tǒng)點(diǎn)焊工藝難以實(shí)現(xiàn)可靠連接。鋼-鋁連接技術(shù)也成為車(chē)身相關(guān)技術(shù)人員必備的知識(shí)點(diǎn)。為此，本文對(duì)車(chē)身常用的鋼-鋁連接技術(shù)的原理、應(yīng)用及質(zhì)量評(píng)價(jià)進(jìn)行介紹和探討，為鋼-鋁車(chē)身的制造評(píng)價(jià)提供參考。

1 鋼車(chē)身與鋁車(chē)身連接工藝對(duì)比

由于鋁合金焊接性能遠(yuǎn)低于低碳鋼，連接工藝也不同于鋼制車(chē)身。目前主流鋁連接工藝主要有三類(lèi)：

（1）機(jī)械連接：無(wú)鉚連接Clinch、自沖鉚接SPR、熱熔自攻絲FDS、高速射釘鉚ImpAcT等。

（2）焊接：鋁點(diǎn)焊，攪拌摩擦焊FSW、激光焊、冷金屬過(guò)渡焊CMT等。

（3）粘接：與機(jī)械連接、焊接復(fù)合使用，與傳統(tǒng)車(chē)身基本相同。

圖1為某鋼-鋁車(chē)身連接工藝，其采用了十余種連接工藝，其中Clinch、SPR、FDS、CMT是鋼-鋁車(chē)身常用的連接技術(shù)，本文對(duì)此重點(diǎn)介紹。

2 主要鋁連接技術(shù)介紹

2.1 Clinch無(wú)鉚連接

無(wú)鉚連接工藝原理是通過(guò)材料局部冷成型將鈑金連接在一起，兩層或多層之間會(huì)產(chǎn)生互鎖壓鉚。其工藝過(guò)程為：首先通過(guò)沖頭將連接材料壓入底模內(nèi)。當(dāng)?shù)讓硬牧蟿偨佑|到底模座時(shí)，在沖頭施加的壓力作用下，底模座開(kāi)始向外側(cè)滑動(dòng)。底?；顒?dòng)部分被向外推出，材料的流動(dòng)形成了按鈕狀的壓鉚點(diǎn)，然后沖頭返回至起始位置，取出工件，底模的外側(cè)部分在彈簧的作用下退回，如圖2。

圖1 某鋼-鋁車(chē)身連接工藝