畢業(yè)論文汽車焊接技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

1、汽車焊接技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢姓姓 名：名： 何何 詩詩 玉玉 學(xué)學(xué) 號：號： 0639901806399018 專專 業(yè)：業(yè)： 焊接技術(shù)及自動化焊接技術(shù)及自動化 班班 級：級： 材料材料 06310631 指導(dǎo)教師：指導(dǎo)教師： 葛葛 柏柏 青青 2008 年 12 月 3 日目 錄第一章：緒論第一章：緒論 .41.1 前言.41.2 汽車的發(fā)展史.41.3 中國汽車的歷史簡介.81.4 中國汽車發(fā)展史.9第二章：焊接在汽車制造中的運用第二章：焊接在汽車制造中的運用 .102.1 車身的激光焊接.10摘摘 要：要：焊接是現(xiàn)代機械制造業(yè)中一種必要的工藝方法，在汽車制造中得到廣泛的應(yīng)用。汽車的發(fā)動機、

2、變速箱、車橋、車架、車身、車廂六大總成都離不開焊接技術(shù)的應(yīng)用。在汽車零部件的制造中，點焊、凸焊、縫焊、滾點（凸）焊、焊條電弧焊、CO2 氣體保護焊、氬弧焊、氣焊、釬焊、摩擦焊、電子束焊和激光焊等各種焊接方法中，由于點焊、氣體保護焊、釬焊具有生產(chǎn)量大，自動化程度高，高速、低耗、焊接變形小、易操作的特點，所以對汽車車身薄板覆蓋零部件特別適合，因此，在汽車生產(chǎn)中應(yīng)用最多。在投資費用中點焊約占 75%，其它焊接方法只占 25%。關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞：點焊、凸焊、縫焊、滾點（凸）焊、焊條電弧焊、CO2 氣體保護焊、氬弧焊、氣焊、釬焊、摩擦焊、電子束焊和激光焊。生產(chǎn)量大、自動化程度高、高速、低耗、焊接變形小、易操

3、作。 English abstract:The welding is in the modern machine-building industry one essential technique, obtains the widespread application in the automobile manufacture. Automobiles engine, the gear box, Che Qiao, the frame, the automobile body, the compartment six big total Chengdu cannot leave the bon

4、ding technique the application. In the automobile spare parts manufacture, the spot welding, welds, the seam to weld, rolls (raised) to weld, the welding rod arc welding, the CO2 shielded welding, the argon arc welding, the gas welding, the braze welding, the friction welding, the electron beam weld

5、ing and the laser raised welds and so on each welding method, because the spot welding, the shielded welding, the braze welding have the productivity to be big, the automaticity is high, high speed, the low consumption, the welding deformation small, easy to operate characteristic, therefore to auto

6、mobile body thin steel plate cover spare part especially qualify, therefore, applies many in the automobile production. The spot welding approximately composes 75% in the investment expenses, other welding method only accounts for 25%.Key word: The spot welding, welds, the seam to weld, rolls (raise

7、d) to weld, the welding rod arc welding, the CO2 shielded welding, the argon arc welding, the gas welding, the braze welding, the friction welding, the electron beam welding and the laser raised welds. The productivity is big, the automaticity high, high speed, the low consumption, the welding chang

8、e the shape small, easy to operate.第一章：緒論第一章：緒論1.1 前言前言當(dāng)前，我國經(jīng)濟正面臨著加速發(fā)展、調(diào)整結(jié)構(gòu)、提高效益的重大任務(wù)，需要全社會提高科技意識，多方面增加科技投入，真正依靠科技進步。科技工作要面向經(jīng)濟建設(shè)主戰(zhàn)場，在開發(fā)研究、高新技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)、基礎(chǔ)性研究這三個方面合理配置力量，確定各自攀登高峰的目標。1.2 汽車的發(fā)展史汽車的發(fā)展史汽車自上個世紀末誕生以來，已經(jīng)走過了風(fēng)風(fēng)雨雨的一百多年。從卡爾.本茨造出的第一輛三輪汽車以每小時 18 公里的速度，跑到現(xiàn)在，竟然誕生了從速度為零到加速到 100 公里/小時只需要三秒鐘多一點的超級跑車。這一百年，汽

9、車發(fā)展的速度是如此驚人！同時，汽車工業(yè)也造就了多位巨人，他們一手創(chuàng)建了通用、福特、豐田、本田這樣一些在各國經(jīng)濟中舉足輕重的著名公司。讓我們一起來回望這段歷史，品味其中的辛酸與喜悅，體會汽車給我們帶來的種種歡樂與夢想 汽車同其它現(xiàn)代高級復(fù)雜工具如電子計算機等一樣，并非是哪一個人坐在那里發(fā)明了的。發(fā)明之初的汽車也不是現(xiàn)在之個式樣，如果你能見到當(dāng)時的汽車，你也可能認為這不是汽車呢。汽車的發(fā)展也有一個漫長的歷程，總的說來，汽車發(fā)展史可能分為蒸汽機發(fā)明前、蒸汽汽車的問世、大量流水生產(chǎn)汽車開始等三個階段。 人類最初的工作勞動完全是由本身來完成，根本沒有什么汽車和發(fā)動機，如果說有的話，在未使用牛和馬之前使用

10、的是人體的股份這臺發(fā)動機。奴隸就是一種“生物發(fā)動機” 。隨著人類的進步與發(fā)展，人們對自然界的認識越來越深，利用自然、改造自然的能力日益加強，人們不僅使用人力、畜力、而且知道使用水力、風(fēng)力。 在 1705 年，紐可門首次發(fā)明了不依靠人和動物來作功而是靠機械來作功的實用化蒸汽機。這種蒸汽機用于驅(qū)動機械，便產(chǎn)生了劃時代的第一次工業(yè)革命。隨著蒸汽驅(qū)動的機械即汽車的誕生，人類社會中便拉開了永無休止的汽車發(fā)展的序幕。 1769 年，法國人 N.J.居紐(Cugnot)制造了世界上第一輛蒸汽驅(qū)動三輪汽車。到 1804 的年，脫威迪克(Trouithick)又設(shè)計并制造了一輛蒸汽汽車，這輛汽車還拉著十噸重的貨

11、物在鐵路上行駛了 15.7 公里。 1831 年，美國的哥德史沃奇.勒(ColdsworthyGur-ney)將一臺蒸汽汽車投入運輸，相距 15 公里格斯特夏和切羅騰哈姆之間便出現(xiàn)了有規(guī)律的運輸服務(wù)，這臺運輸車走完全程約需 45 分鐘。此后的三年內(nèi)，倫敦街頭也出現(xiàn)了蒸汽驅(qū)動公共汽車。當(dāng)這個笨重的怪物在英國城鎮(zhèn)奔跑時，曾引起了很大的騷動。說起來，這種車比現(xiàn)在的筑路用的壓道機還重，速度又低，常常撞壞未經(jīng)鋪修的路面，引起各種事故。市民們當(dāng)時曾呼吁取締這種汽車。為此英國制訂了所謂的“紅旗法規(guī)” ，具有諷剌意味的是，由于這條法規(guī)的實施，使得英國后來在制造汽車的起步上大大落后于其它工業(yè)國家。 由于蒸汽汽車

12、本身又笨又重，乘坐蒸汽汽車又熱又臟，為了改進這種發(fā)動機，艾提力.雷諾(EtienceLenor)在 1800 年制造了一種與燃料在外部燃燒的蒸汽機(即外燃機)所不同的發(fā)動機，讓燃料在發(fā)動機內(nèi)部燃燒，人們后來稱這類發(fā)動機為內(nèi)燃機。 1876 年康特.尼古扎.奧托(CountNicholasOtto)又發(fā)明了對進入汽缸的空氣和汽油混合物先進行壓縮，然后點火，提高了發(fā)動機效率。這種發(fā)動機具有進氣、壓縮、作功、排氣四個行程，為了紀念奧托的發(fā)明，人們把這種循環(huán)改稱為奧托循環(huán)。 1879 年德國工程師卡爾.苯茨(KartBenz)，首次試驗成功一臺二沖程試驗性發(fā)動機。1883 年 10 月，他創(chuàng)立了“苯茨

13、公司和萊茵煤氣發(fā)動機廠” ，1885 年他在曼海姆制成了第一輛苯茨專利機動車，該車為三輪汽車，采用一臺兩沖程單缸 0.9 馬力的汽油機，此車具備了現(xiàn)代汽車的一些基本特點，如火花點火、水冷循環(huán)、鋼管車架、鋼板彈簧懸架、后輪驅(qū)動前輪轉(zhuǎn)向和制動手把等。與此同時在 1893 年就與威廉.邁巴特合作制成了第一臺高速汽油試驗性發(fā)動機的德國人戴姆勒(Daimler)又在邁巴特的協(xié)助下，又于 1886 年在巴特坎施塔特制成了世界上第一輛“無馬之車” 。該車是在買來的一輛四輪“美國馬車”上裝用他們制造的功率為 1.1 馬力，轉(zhuǎn)速為每分鐘 650 轉(zhuǎn)的發(fā)動機后，該車以每小時 18公里的當(dāng)時所謂“令人窒息”的速度從

14、斯圖加特駛向康斯塔特，世界上第一輛汽油發(fā)動機驅(qū)動的四輪汽車就此誕生了。實際使用表明，此車使用良好。第二年苯茨第一次把三輪汽車賣給了一個法國巴黎人，由于這種三輪汽車設(shè)計可靠，選材和制造精細，受到了好評，銷路日廣。 由于上述原因，人們一般都把 1886 年作為汽車元年，也有些學(xué)者把卡爾.苯茨制成第一輛三輪汽車之年(1885)，視為汽車誕生年。苯茨和戴姆勒則被尊為汽車工業(yè)的鼻祖。這是汽車發(fā)展史上的第二件大事。 需要說明的是，那時的汽車司機必須是勇敢、機智的機械修理工，在許多場合下他不得不“從汽車內(nèi)爬出或爬到汽車下”或者到鄉(xiāng)下鐵匠那兒去修車，所以一般人是望車莫及的。盡管如此，坐在極為嘈雜和震動非常厲害

15、的機械上，不僅要飽受路人的嘲笑和日曬雨淋，而且全然沒有今日司機的舒適和氣派，況且馬車手認為汽車搶占了他們的生意，當(dāng)汽車與馬車并行時，他們常常揚起皮鞭抽打汽車司機。 進入 20 世紀以后，汽車不再僅是歐洲人的天下了，特別是亨利.福特(HeneryFord)在 1908 年 10 月開始出售著名的“T”型車時，這種車產(chǎn)量增長驚人，短短 19 年，就生氣 1500 輛。此間的 1913 年福特汽車公司還首次推出了流水裝配線的大量作業(yè)方式，使汽車成本大跌，汽車價格低廉，不再僅僅是貴族和有錢人的豪華奢侈品了，它開始逐漸成為大眾化的商品。也是此時開始，美國汽車便成為世界寵兒，福特公司也因此成為名副其實的汽

16、車王國。所以，人們說，汽車發(fā)明于歐洲，但獲得大發(fā)展那是在本世紀初 30 年代的美國。福特采用流水作業(yè)生產(chǎn)汽車，在汽車發(fā)展史上樹起了第三塊里程碑。 短短幾年時間，汽車已經(jīng)從一種實驗性的發(fā)明轉(zhuǎn)變?yōu)殛P(guān)聯(lián)產(chǎn)業(yè)最廣、工業(yè)技術(shù)波及效果最大的綜合性工業(yè)。因此，汽車工業(yè)的發(fā)展不僅依賴于汽車行業(yè)本身的技術(shù)進步，而且也取決于汽車工業(yè)應(yīng)用這些技術(shù)的投資能力和世界汽車市場的投放容量，兩者相互影響并受到整個經(jīng)濟形勢的發(fā)展，及人們對環(huán)境要求和能源及原材料供應(yīng)、意外變化及國家政策等的影響。例如第一次世界大戰(zhàn)表明了汽車運輸?shù)臋C動性，而且還培訓(xùn)了不少駕駛軍用卡車的駕駛員，他們中的很多人還學(xué)習(xí)到了一些汽車機械技術(shù)，于是戰(zhàn)后汽車買

17、賣興隆，在美國，汽車制造商和附件的供應(yīng)商全負荷生產(chǎn)仍不能滿足要求的迅猛增長。汽車價格幾倍于戰(zhàn)前。但時隔不久由于經(jīng)濟簫條汽車高需求即宣告結(jié)束。到了第二次世界大戰(zhàn)后，在英國，汽車的需要量比第一次世界大戰(zhàn)后更高，幾乎生產(chǎn)多少就可售出多少。大戰(zhàn)中的美國發(fā)了橫財，戰(zhàn)后的美國工業(yè)越發(fā)興旺，汽車生產(chǎn)在世界上始終處于遙遙領(lǐng)先的地位。汽車、鋼鐵、建筑這三大工業(yè)曾被譽為“三大支柱” ，而汽車工業(yè)更是美國工業(yè)驕傲的象征，長期以來，他們一直以研究豪華小汽車為主。但當(dāng) 1973 年首次發(fā)生石油危機時，美國汽車工業(yè)便受到很大的沖擊，而日本似乎對此早有察覺，他們大量研制生產(chǎn)的是小型節(jié)油汽車，結(jié)果終于在 1980 年把美國趕

18、下了“汽車王國”的寶座，取而代之。 日本真可謂“后起之秀” ，當(dāng)歷史進入 20 世紀，日本才出現(xiàn)第一部汽車，幾年后日本人才開始研制汽車。但誰又能料到 1925 年才第一次出口汽車(向我國上海)的日本，60 年后竟然出口汽車達 6400 萬輛，登上了汽車王國的寶座。這件事引起了全世界的廣泛關(guān)注，成為汽車發(fā)展史上一個特大新聞。當(dāng)然美國也決不會就此罷休，到底鹿死誰手還很難預(yù)料。未來的汽車市場仍是世界市場中競爭最為激烈的市場。有人以美國汽車之王通用汽車公司為例，它平均每 15分鐘用于汽車生產(chǎn)的投資就高達 180 萬美元，這真是令人驚訝的數(shù)字。因此，人們預(yù)料在將來，只有資金龐大的汽車公司才能有這樣的投資

19、能力，不過由于有政府等各界支持，未來汽車舞臺也不是大公司唱獨有戲，中小型汽車公司也會有很大的發(fā)展。 為了占領(lǐng)未來汽車市場，如今已有許多公司把各種先進技術(shù)和裝備，如微型電子計算機、無線電通訊、衛(wèi)星導(dǎo)航等等新技術(shù)、新設(shè)備和新方法、新材料廣泛應(yīng)用于汽車工業(yè)中，汽車正在走向自動化和電子化。有了衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，汽車可接收交通衛(wèi)星的通信資料，確定汽車所在位置，從而自動提供最優(yōu)行車路線，并且顯示出交通圖；汽車的雷達系統(tǒng)可以把障礙物的距離和大小告訴給駕駛員，這樣停車就更容易；而語言感知系統(tǒng)可以用圖、表和聲音告訴駕駛?cè)藛T汽車的各個部位情況，此外還可按“音”行事，執(zhí)行駕駛有關(guān)指令等等。另外汽車的能耗，排放廢氣、噪聲

20、和污染等公害也日將減少，安全性、使用方便性將日益提高，即使再次發(fā)生石油危機，汽車工業(yè)也不會受到很大的影響。專家們認為，汽車是當(dāng)前世界最主要的交通工具，在將來它仍然是世界上的主要交通工具，別的任何開工交通工具都不可能完全把汽車取代. 1.3 中國汽車的歷史簡介中國汽車的歷史簡介座駕，意即有人坐有人駕駛的代步工具。 每天迎著晨曦，眺望滿街的車水馬龍，汽車像蝗蟲一樣塞滿了街道，開車的，乘車的滿臉焦慮，汽車已經(jīng)主宰了交通工具市場?，F(xiàn)代文明帶來的負面影響，在“車”的世界里都發(fā)揮得淋漓盡致。以車代步發(fā)展到如今，是否還可以激發(fā)起人們對車的懷舊情結(jié)？那些原始和落后的交通工具，伴隨乘車人、拉車人那份怡然自得的心

21、理卻又是十分難得的。 在所有的歷史變遷中，車的變遷，可謂與人們生活息息相關(guān)，都具有時代個性，代表著一種文化背景和品位。從它的由簡到繁、由人(畜)力到機械、由慢到快我無法考證其“車”的滄桑巨變，據(jù)說在我國就有幾千年的歷史。 古時英雄好漢馳聘沙場是騎馬，留下了幾多驚險神話。后來皇上出游或戰(zhàn)爭需要，人們發(fā)明馬(或牛、驢)拉的兩輪車，這可從兵馬桶的出土和許多古跡壁畫上可以證實。 茍子“解蔽：“奚仲作車” 。 “奚仲，夏禹時車正。黃帝時已有車服，故謂之軒轅” 。軒，就是古代一種前頂較高而有帳幕的車子，供大夫以上乘坐。 “嘯嗷東軒下” 、 “月上軒而飛光”的情境是多么令人景仰。杜牧阿房宮賦：曰“雷霆乍驚，

22、宮車過也，轆轆遠聽。 ” “車騎塞巷，賓客盈座” ，又是另一般場景。辒，乃古代兵車之一種，四輪車，上蒙以生牛皮，下可容十人，又能往來運土填塹，以攻城為主要任務(wù)。辒車，是古代一種臥車，據(jù)說秦始皇在外駕崩，就是用辒車運回宮的。輜車，則是古代一種有帷蓋的大車，既可載物，又可作臥車。 后漢書載：“云輜蔽路，萬有三千余乘。 ”不由入想起杜甫兵車行里車轔轔，馬蕭蕭的戰(zhàn)爭場面?？傊?，古人頗具聰明才智，發(fā)明車目繁多。且這些“座駕”多象征著權(quán)貴富豪的身份和地位。不過，這些車多為畜力拉車。 到了漢代，四川民間出現(xiàn)了“雞公車”系用硬木制造，長 4 尺，車架安設(shè)在獨輪兩側(cè)，由一人掌扶兩個車把推行，有時也可前拉后推，載

23、人載物均可。車子雖小巧，載重量卻可達二三百公斤。 “雞公車”因系獨輪著地，所以無論平原山地，小道皆可暢行無阻，是一種勝過人力擔(dān)挑和畜力馱載的既經(jīng)濟又實用的交通運輸工具，是人類交通史上一項重要發(fā)明， “獨”領(lǐng)風(fēng)騷若干年代，至今還在發(fā)揮“余熱” ，在鄉(xiāng)村，建筑工地仍有它的身影。據(jù)當(dāng)代日本學(xué)者在研究自行車發(fā)展史時，認為“雞公車”是自行車的始祖。 到了三國時期，諸葛亮六出祁山時在陜西縣黃河鎮(zhèn)發(fā)明了“木牛流馬”的交通工具。 三國演義第 102 回交待此事，題作“司馬懿占北原謂橋，諸葛亮造木牛流馬。 ”它比“雞公車”進了一大步，可以爬坡上坎?？恐啥计皆霎a(chǎn)的糧秣才得以連續(xù)翻越“猿猱欲渡愁攀援”的巍巍

24、秦嶺。至于“作一木牛，連仰雙環(huán)，人行六尺，車行車步的“木牛流馬”究竟屬何形態(tài)，利用何種原理，仍是一個千古之謎。 “雞公車”的第二次變革是在宋代，變一人推動為前后兩人把架、兩旁兩人扶拐，前用驢拉，稱“串車” 。第三次變革是在明代，在“串車”的基礎(chǔ)上加拱形席作頂，用來拉客，稱為“雙繾獨輪車” 。第四次變革是在清代，增加了風(fēng)帆，巧妙地利用風(fēng)力。 “雞公車”后來跨江越淮，傳到中原大地。在抗日戰(zhàn)爭和解放戰(zhàn)爭時期， “雞公車”將糧草、輜重運往前線，可謂曠世奇功。 到了 20 世紀初，城市里出現(xiàn)了雙輪的人力黃包車，作為主要的“客運”工具。黃包車又分“路車”和“街車”兩種。 “路車”的任務(wù)是“長途客運” ；“

25、街車”專門在城內(nèi)“行駛”跑“短途客運” ，可以全城跑，但也設(shè)有“站口” ，相當(dāng)于現(xiàn)在工交車的車站。舊時黃包車夫地位低下，常受人欺負，憲兵、警察可以隨意使喚坐車不給錢的。 人力客三輪歷史并不悠久，解放初期才出現(xiàn)的，它比黃包車又進了一大步，也可以說翻開了城市客運的新篇章，至今仍然是城市客運的一道亮麗的風(fēng)景，通行便捷，觀市井浮華鬧市，比小汽車更悅目爽心，頗受旅游者青睞?？磥恚肆腿嗆?，短時間內(nèi)不會“絕跡” ，還會“風(fēng)光”一個時期。 1.4 中國汽車發(fā)展史中國汽車發(fā)展史 說起“座駕”掌故多多。世界上最早的一輛汽車“風(fēng)力大車” ，是 1600 年由荷蘭工程師 C史文發(fā)明制造，順風(fēng)時速可達 30km。

26、世界上最早的一輛蒸氣汽車，1769 年法國陸軍技術(shù)軍官居諾花了 6 年時間制成，時速為 4km。世界上最早的一輛汽油汽車，是 1860 年德國工程師卡爾本茨和戈特利布戴姆勒同時制造出了新車，用重量輕、轉(zhuǎn)速快的汽油發(fā)動機做動力，這是現(xiàn)代意義上的汽車。這時的汽車很粗糙，性能差，往往車開出不久，就會有麻煩，上坡時還要下來推車。而 1914 年，美國福特先生創(chuàng)造第一條汽車生產(chǎn)線，10 秒出一輛。1997 年美國人又把汽車送上月球。汽車隨著人類科技飛躍的發(fā)展而日新月異，花樣翻新。 我國的第一輛汽車于 1929 年 5 月在沈陽問世，由張學(xué)良將軍掌管的遼寧迫擊炮廠制造。張學(xué)良讓民生工廠廠長李宜春從美國購進

27、“瑞雪”號整車一輛，作為樣車。李宜春將整車拆卸，然后除發(fā)動機后軸、電氣裝置和輪胎等用原車零件外，對其它零件重新設(shè)計制造，到 1931 年 5 月歷時兩年，終于試制成功我國第一輛汽車，命名為民生牌 75 型汽車，開辟了中國自制汽車的先河，終究是值得欽佩的。 我國最早進口汽車是在 1901 年(清光緒二十七年)，是匈牙利人李恩時(Leine)將兩輛汽車帶人上海。一輛是涼篷式汽車，另一輛是折疊式軟篷，前排為雙輪座席，車輪是木制的，外面包上實心橡膠輪胎。采用轉(zhuǎn)向盤、轉(zhuǎn)向帶和梯形結(jié)構(gòu)控制行駛方向。照明用煤油燈，喇叭是手撳的。這兩輛車在上海招搖過市，引起轟動。 自 1953 年 7 月第一汽車制造廠動工興

28、建，1956 年 7 月投產(chǎn)，1957 年 7 月13 日我國生產(chǎn)出第一輛載貨的解放牌汽車，又于 1958 年 5 月，我國第一汽車制造廠自行研制設(shè)計生產(chǎn)了第一輛與當(dāng)時政治風(fēng)云起伏顛簸、榮辱與共的紅旗牌轎車，被譽為“東方神韻” 。幾十年來，我國汽車工業(yè)得到了快速的發(fā)展。特別是改革開放以來，汽車生產(chǎn)采用了各種高科技及人性化的安全及便利設(shè)施，汲國外汽車科研之精華。不僅秉乘了傳統(tǒng)的堅固造型，更具時尚汽車的柔媚風(fēng)貌，線條流暢，駕乘舒適的“座駕”新寵不斷誕生。 第二章：焊接在汽車制造中的運用第二章：焊接在汽車制造中的運用2.1 車身的激光焊接車身的激光焊接 汽車車身由不同的金屬構(gòu)件及覆蓋件組成，例如車身

29、框架是由上邊梁、下邊梁、縱梁、橫梁、立柱等金屬構(gòu)件所構(gòu)成；車身蒙皮是由頂蓋、翼子板、隔板等覆蓋件所組成。汽車制造企業(yè)將這些零部件焊接在一起，就構(gòu)成了一個完整的車身。焊接的方式有多種，目前一般汽車的車身焊接都是用點焊、縫焊、電弧焊等方式。點焊是通過施加在點焊電極匯的電流將零件的接觸表面熔化，然后在壓力作用下將零件的接觸表面熔結(jié)在一起，主要用于車身構(gòu)件及車架的焊接?？p焊是用滾輪電極傳遞焊接電流與壓力，通過滾輪與零件表面相對移動進行連續(xù)的焊接，主要進行密封性焊接，例如油箱及車頂蓋。電弧焊是將零件表面局部施以高溫來熔化和連接零件，不需要施壓的一種焊接方式，例如 CO2 焊，主要用車于身蒙皮的焊接。 激

30、光焊接是本世紀汽車工業(yè)上應(yīng)用的新技術(shù)。它采用偏光鏡反射激光產(chǎn)生的光束，使其集中在聚焦裝置中產(chǎn)生巨大能量的光束，例如激光束在聚焦點上的直徑為 0. 3-0. 5 毫米，可得到超過 106-108 瓦/平方厘米的光強，如果焦點接近工件，工件表面會產(chǎn)生極高溫度，在幾毫秒內(nèi)熔化，達到熔化結(jié)合的物理變化，也就是起到了點焊的作用，但是焊接的牢固性超過普通的點焊。有人比喻，點焊是將兩塊鋼塊結(jié)合在一起，但鋼板之間有縫隙，受到一定外力的沖擊下，鋼板之間會同焊點的強度不夠而斷裂，而激光焊接是將兩塊鋼板的分子熔合在一起，也就是說將兩塊鋼塊“合二為一” ，焊接后的兩塊鋼板強度相當(dāng)于一塊鋼板。 激光焊接設(shè)備的關(guān)鍵是大功

31、率激光器，主要有兩大類，一類是固體激光器，又稱 Nd:YAG 激光器。Nd（釹）是一種稀土族元素，YAG 代表釔鋁柘榴石，晶體結(jié)構(gòu)與紅寶石相似。Nd:YAG 激光器波長為 1.06m，優(yōu)點是產(chǎn)生的光束可以通過光纖傳送，因此可以省去復(fù)雜的光束傳送系統(tǒng)，適用于柔性制造系統(tǒng)，通常用于焊接精度要求比較高的工件。汽車工業(yè)常用輸出功率為 3-4 千瓦的 Nd:YAG激光器。另一類是氣體激光器，又稱 CO2 激光器，分子氣體作工作介質(zhì)，產(chǎn)生平均為 10.6m 的紅外激光，可以連續(xù)工作并輸出很高的功率，激光功率在 2-5 千瓦之間，目前已有 2 0 千瓦在實驗運用。 激光焊接的特點是被焊接工件變形極小，幾乎沒

32、有連接間隙，焊接深度/寬度比高，例如焊縫寬 1 毫米，深為 5 毫米，因此焊接極為牢固，表面焊縫寬度很小，連接間隙實際為零，焊接質(zhì)量比傳統(tǒng)方法高。所以在一些用激光焊接的汽車頂殼是不用裝飾條遮蔽焊接線的，例如上海大眾的帕薩特和 Polo。在汽車制造中，激光焊接主要用于車身框架結(jié)構(gòu)的焊接，例如頂蓋與側(cè)面車身的焊接，傳統(tǒng)焊接方法的電阻點焊已經(jīng)逐漸被激光焊接所取替。用激光焊接技術(shù)，既提高了工件表面的美觀，又降低了板材使用量，由于零件焊接部位幾乎沒有變形，不需要焊后熱處理，還提高了車身的剛度。2.2 激光拼焊板技術(shù)在汽車零部件制造領(lǐng)域的應(yīng)用拼焊板是將幾塊不同材質(zhì)、不同厚度、不同涂層的鋼材焊接成一塊整體板

33、，以滿足零部件對材料性能的不同要求。激光焊接憑著多項顯著的優(yōu)點，非常適合用于生產(chǎn)拼焊板。本文介紹激光拼焊板技術(shù)的發(fā)展、優(yōu)勢及應(yīng)用現(xiàn)狀。 市場風(fēng)云變幻，只有被注入了最新技術(shù)成果的產(chǎn)品才能在日益激烈的市場競爭中勝出。激光拼焊板是高新技術(shù)的產(chǎn)物，拼焊板工藝的出現(xiàn)解決了汽車零件制造中各種不同甚至是矛盾的需求。 技術(shù)的發(fā)展 傳統(tǒng)上汽車車身零件有兩種成形方法：分離成形和整體成形。其中，分離成形方法是利用不同的壓機分別成形單個零件，然后將各個零件焊接起來組成目標部件。這種方法雖然提高了材料選擇的靈活性，但同時也增加了沖壓和加工成本、裝配成本以及形狀配合問題，并且由于點焊時材料的重迭額外增加了車身的重量。 整

34、體成形方法則是在一臺壓機上將一塊整體板同時成形幾個零件。從車身結(jié)構(gòu)設(shè)計的觀點來看，每個車身零件具有不同的厚度和抗腐蝕性能要求，如果是單一板成形，必須對所有零部件的材料采用相同的等級、鍍層類型和材料厚度，導(dǎo)致對某些零件的選材裕度過大，從而增加了車身的重量，提高了成本，并且還會增大成形難度。這是整體成形方法與分離成形方法相比的一大缺點。 為了降低車身重量、提高車身的裝配精度、增加車身的剛度、降低汽車車身制造過程中的沖壓和裝配成本，減少車身零件的數(shù)目同時將其整體化是非常必要的。因而，一種同時克服傳統(tǒng)分離成形方法和整體成形方法的缺點的生產(chǎn)形式拼焊板沖壓成形發(fā)展起來了。 技術(shù)特點 拼焊板是將幾塊不同材質(zhì)

35、、不同厚度、不同涂層的鋼材焊接成一塊整體板，以滿足零部件不同部位對材料不同性能的要求。 以車門內(nèi)板為例：為了保證功能的需要，車門內(nèi)板的主體必須有一定的柔性，而門板的前、后部需要有一定的強度。如果采用傳統(tǒng)的沖壓成形方法就需要另外設(shè)計加強板，而采用拼焊技術(shù)，可先將三塊不同厚度的鋼板拼焊成一塊整板（如圖 1） ，即可沖壓成形。激光拼焊板技術(shù)是基于成熟的激光焊接技術(shù)發(fā)展起來的現(xiàn)代加工工藝技術(shù)。激光焊接的高能密度、無填料、無搭接、深熔、速度快等特點，使得激光拼焊板技術(shù)具有以下特點： 焊縫處的熱應(yīng)變值較低，熱影響區(qū)小，通過激光束的聚焦給焊接邊緣提供需要的高能量，聚焦點的直徑可以達到零點幾個毫米，保留良好的

36、材料成形性能； 焊縫較狹窄且平整，消除成形過程的不利影響，避免了破壞工具、模具的危險； 焊接生產(chǎn)效率高，能夠?qū)崿F(xiàn)高度自動化。 激光拼焊板生產(chǎn)設(shè)備主要有：傳送裝置、激光焊接設(shè)備、機械手、在線無損檢測設(shè)備等。一般根據(jù)產(chǎn)量的不同，可以采用不同的設(shè)備組合。 激光焊接的主要工藝流程：卷料開平 落料 激光焊接 沖窩（如果需要） 堆垛包裝 技術(shù)優(yōu)勢 采用激光拼焊板可以給汽車制造業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟效益，如車身裝配中的大量點焊，把兩個焊頭夾在工件邊緣上進行焊接，凸緣寬度需要 16mm，而激光拼焊板無需搭接，點焊改為激光拼焊技術(shù)可以節(jié)省鋼材，節(jié)省的用量視采用拼焊板的數(shù)量而定；用傳統(tǒng)點焊焊接兩片 0.8mm 的鋼板沖

37、壓件，平均是 20 點/min，焊距是 25mm，速度則為 0.5m/min，這會耗費相當(dāng)?shù)臅r間，采用激光拼焊板替代點焊工藝后所需要的時間可以得到大量節(jié)省、焊接質(zhì)量得到質(zhì)的提高。如此例子不勝枚舉。其優(yōu)勢如下：零件數(shù)量的減少，以及隨之而來的生產(chǎn)設(shè)備和制造工藝簡化，大大提高了生產(chǎn)效率，降低整車制造及裝配成本； 由于產(chǎn)品的不同零件在成形前即通過激光連續(xù)焊接工藝焊接在一起，因而提高了產(chǎn)品的精度，大大降低了零部件的制造及裝配公差； 通過部件的優(yōu)化減輕了重量，從而降低油耗，處于環(huán)保時代，這一點非常重要； 由于不再需要加強板，也沒有搭接接縫，大大提高了裝配件的抗腐蝕性能； 通過消除搭接提高部件的耐腐蝕能力，

38、大大減少了密封措施的使用； 通過對材料厚度以及質(zhì)量的嚴格篩選，在材料強度和抗沖擊性方面給零部件帶來本質(zhì)的飛躍，同時改良了結(jié)構(gòu)，在撞擊過程中，可以控制更多的能量得到吸收，從而改良車身部件的抗擊沖撞能力，提高車身的被動安全性； 實現(xiàn)對材料性能的最充分的利用，達到最合理的材料性能組合； 材料厚度的可變性以及其可靠的質(zhì)量，保證了在對某些重要位置的強化改進可以順利進行； 對產(chǎn)品的設(shè)計者而言增加了產(chǎn)品設(shè)計的靈活性。 應(yīng)用現(xiàn)狀 從 20 世紀 80 年代中期開始，拼焊板作為新技術(shù)在歐洲、美國、日本得到了廣泛的關(guān)注。拼焊板工藝主要是為汽車行業(yè)進行配套服務(wù)，尤其在車身零部件生產(chǎn)、制造和設(shè)計方面，拼焊板的使用有著

39、巨大的優(yōu)勢。目前，無論實驗室還是汽車制造廠的實踐經(jīng)驗，均證明了拼焊板可以成功地應(yīng)用于汽車車身的制造。 1985 年德國蒂森鋼鐵公司與德國大眾汽車公司合作，在 Audi100 車身上成功采用了全球第一塊激光拼焊板。90 年代歐洲、北美、日本各大汽車生產(chǎn)廠開始在車身制造中大規(guī)模使用激光拼焊板技術(shù)，近年來該項技術(shù)在全球新型鋼制車身設(shè)計和制造上獲得了日益廣泛的應(yīng)用。奔馳、寶馬、通用等各大汽車生產(chǎn)廠相繼在車身中采用了激光拼焊板技術(shù)。目前，由拼焊板生產(chǎn)的汽車零部件主要有前后車門內(nèi)板、前后縱梁、側(cè)圍、底板、車門內(nèi)側(cè)的 A、B、C 立柱、輪罩、尾門內(nèi)板等。中國的激光拼焊板技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)在剛剛起步。2002 年 1

40、0 月 25 日，中國第一條激光拼焊板專業(yè)化商業(yè)生產(chǎn)線正式投入運行，作為全球最大拼焊板制造供應(yīng)商的德國蒂森克虜伯集團拼焊板有限公司在海外的第八家公司（在亞洲的第一家） ，武漢蒂森克虜伯中人激光拼焊有限公司引進蒂森克虜伯公司生產(chǎn)的8kWCO2 直線連續(xù)激光焊接生產(chǎn)線(Linear laser welding lines)（如圖 4） ，并采用蒂森克虜伯拼焊板公司的全套專有技術(shù)和質(zhì)量控制體系進行生產(chǎn)和工藝開發(fā)，該線最小工件間距為 50mm，焊接速度可達 10m/min，年生產(chǎn)能力可達20,000 噸（一條線） 。公司目前已為國內(nèi)各大汽車生產(chǎn)企業(yè)提供配套服務(wù)。激光拼焊板不再依賴進口，給中國汽車制造

41、2mm 工程帶來直接的好處，使完美的車身制造質(zhì)量成為可能，將大大促進中國汽車零部件制造水平的提高。汽車沖壓(焊接)材料的合理選擇1、問題的提出一般來說，產(chǎn)品設(shè)計和工藝人員遇到下列情況時，都會涉及材料選用問題。a設(shè)計新產(chǎn)品時，就要根據(jù)產(chǎn)品的技術(shù)經(jīng)濟指標、對零部件的作用、受力情況和工作條件以及工藝要求選用材料。b.改進產(chǎn)品或仿制產(chǎn)品時，可在原產(chǎn)品和仿制品的基礎(chǔ)上提出改進方案，根據(jù)改制和仿制的要求選用合適的材料。c.進口產(chǎn)品國產(chǎn)化時，要對其樣品進行技術(shù)分析和性能試驗，提出性能與之相當(dāng)?shù)男虏牧稀.改變工藝流程時，原材料難于適應(yīng)而進行材料代用。在生產(chǎn)過程中，采用新材料、新工藝、新技術(shù)和節(jié)支降耗都涉及材

42、料的變更問題。e.原材料供需發(fā)生問題時，為確保生產(chǎn)的順利進行，需要進行臨時的或長久的材料變更。因此，為產(chǎn)品合理選用材料，選擇適用性的材料是保證產(chǎn)品使用性、工藝性、經(jīng)濟性的基礎(chǔ)。據(jù)德國統(tǒng)計局統(tǒng)計，生產(chǎn) 1 輛汽車的費用按比例分配為原材料占 53%、制造占 30%、設(shè)計開發(fā)占 5%、其他占 12% 。由此可以看出，原材料的選擇直接決定了汽車性能和經(jīng)濟性。汽車生產(chǎn)中采用了大量的冷沖壓工藝，該工藝不僅生產(chǎn)效率高，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，而且非常適合汽車工業(yè)多品種、大批量生產(chǎn)的需要。在中、重型汽車中，大部分覆蓋件如車身外板等，及一些承重和支撐件如車架、車廂等零部件都是沖壓件。用于冷沖壓的鋼材主要是鋼板和鋼帶，占整

43、車鋼材消耗量的 72.6%,冷沖壓材料與沖壓生產(chǎn)的關(guān)系十分密切，材料的好壞不僅決定產(chǎn)品的性能，更直接影響到?jīng)_壓工藝的過程設(shè)計，影響到?jīng)_壓產(chǎn)品的質(zhì)量、成本、使用壽命和生產(chǎn)組織，因此合理選用汽車沖壓件材料是一個重要而復(fù)雜的工作。在汽車沖壓件中，一部分沖壓件經(jīng)沖壓后直接成為汽車零部件，另一部分沖壓件經(jīng)沖壓后還需經(jīng)過焊接、或機械加工、或油漆等工藝加工后才能成為汽車零部件。因此，沖壓材料的選用既要符合產(chǎn)品使用性能的要求，也要滿足沖壓工藝要求及后續(xù)加工（如焊接、機械加工等）要求。通常在選擇沖壓材料時應(yīng)遵循以下原則：a.所選材料首先應(yīng)滿足零件的使用性能要求；b:所選材料要有較好的工藝性能；c.所選材料要有較

44、好的經(jīng)濟性。下面從零件使用性能、不同加工工藝對汽車沖壓材料的要求來試論述沖壓件選材的原則及注意事項。2、汽車沖壓件的使用性能對沖壓材料性能的要求所謂使用性能，是指機械零件在服役條件下所表現(xiàn)出來的力學(xué)性能、物理和化學(xué)性能。使用性能是選材時要考慮的最主要因素。不同的零件所要求的使用性能也不一樣，在選材時，首要的任務(wù)就是準確地判定零件所要求的主要使用性能。汽車沖壓件主要以車身覆蓋件、車架縱梁和橫梁、車廂、車輪及發(fā)動機用的覆蓋件為主，還有一些支撐件與連接件。每個具體的汽車零部件的使用和工作條件不同，承受的負荷不同，因此對用材的要求也有很大的差異。21 汽車駕駛室零部件對材料性能的要求汽車駕駛室零部件大

45、都是覆蓋件，外形復(fù)雜，成形復(fù)雜，但受力不大，采用模具成形工藝，材料的成形性能就成了主要矛盾，因此要求材料具有成形性、張緊剛性、延伸性、抗凹性、耐腐性和焊接性等。產(chǎn)品設(shè)計時，通常根據(jù)板制零件受力情況和形狀復(fù)雜程度來選擇鋼板品種。一般選用拉延性能優(yōu)良的低碳冷軋鋼板、超低碳冷軋鋼板。近幾年，成形性優(yōu)異、強度更高的含磷冷軋鋼板、高弓童度冷軋鋼板、冷軋雙相鋼板、烘烤硬化冷軋鋼板、超低碳鋼高強度冷軋鋼板以及其他種類鋼板如涂鍍層鋼板、拼焊鋼板和 TRIP 鋼板等，也被大量應(yīng)用到車門外板、車門內(nèi)板、車門加強板、車頂蓋、行李箱蓋板和保險杠等汽車車身零件上。東風(fēng)重型汽車車身目前常用的材料牌號及拉延級別如表 1。2

46、.2 汽車車廂零件對材料性能的要求汽車車廂零件形狀不太復(fù)雜，大都采用輥壓成形工藝，對材料的成形性、剛性、耐腐蝕性和焊接性都有一定的要求。一般選用成形性能和焊接性較好的高強度鋼板。通常，采用強度級別為 300-600 MPa 高強度鋼板和超細晶粒鋼。東風(fēng)重型汽車車廂常用的材料牌號及強度要求如表 22.2.3 汽車車架零件對材料性能的要求車架、車廂中板及一些用于支撐和連接的零部件，都是重要的承載件，大都采用模具成形工藝，要求材料有較高的強度和較好的塑性，以及疲勞耐久性、碰撞能量吸收能力和焊接性等。一般選用成形性能較好的高強度鋼板、超細晶粒鋼板（強度級別在 300-610 MPa）和超高強度板（強度

47、級別在 610-1000 MPa） 。東風(fēng)重型汽車車架及一些用于支撐和連接的零部件常用的材料牌號及強度要求如表 3.3、沖壓工藝對沖壓材料性能的要求沖壓工藝一般分為分離工序和成形工序，按加工工序沖壓件大致可分為沖裁件、彎曲件、拉延件、成形件和冷擠壓件。沖壓件的結(jié)構(gòu)類型不同，對材料的力學(xué)性能要求是不同的，如表 4。在選擇沖壓材料時，首先根據(jù)沖壓件類型和使用特點，來選擇具有不同力學(xué)性能的金屬材料，以達到既能保證產(chǎn)品質(zhì)量，又能節(jié)約材料的目的。3.1.1 分離工序 分離工序一般包括剪裁、落料、沖孔、切邊和整修等，主要以沖裁件為主，沖裁件的材料主要以滿足使用要求為前提，工藝對材料沒有特別的要求。只是在采

48、用抗拉強度大于 600 MPa 以上時要考慮模具的強度。3.1.2 成形工序成形工藝主要以彎曲件、拉延件、成形件和冷擠壓件為主。3.1.2.1 彎曲件對材料的要求彎曲件的材料主要以滿足使用要求為前提，工藝對材料一般有兩個要求。材料抗拉強度小于 600 MPa 時，可以垂直于軋制方向作 180 度彎曲或平行于軋制方向作 90 度彎曲；抗拉強度大于 600 MPa 以上時，應(yīng)盡可能采用垂直于軋制方向的壓彎方式，避免出現(xiàn)開裂現(xiàn)象。3.1.2.2 拉延件對材料的要求拉延件對材料的工藝性要求較高。一般汽車上使用的拉延件都是料厚在3.0 mm 以下的冷軋鋼板，要求材料不僅要有良好的成形性能，同時要有良好的

49、抗凹能力、足夠的結(jié)構(gòu)剛度及優(yōu)良的表面形貌，如表 5.3.1.2.3 成形件對材料的要求汽車上使用的成形件大都以拉延成形、彎曲成形和翻邊成形等復(fù)合工藝為主。料厚為 0.69.0 mm，有冷軋鋼板和熱軋板，要求材料具有以下條件。a.要有適宜的屈服強度，低的屈服強度可以保證零件成形后的彈性回復(fù)小和零件形狀穩(wěn)定性，但對于汽車梁類零件需要采用高屈服強度的材料來保證零件有較高的安全預(yù)警性能。b.較好的伸長率（一般 A 20%）滿足順利成形的需要。c.低的屈強比（一般 0.75） ，有利于沖壓成形，減少材料的起皺趨勢，提高極限變形程度。3.2 焊接工藝對沖壓材料的要求金屬材料的焊接性主要決定于化學(xué)成分，也決

50、定于焊接工藝條件及結(jié)構(gòu)的剛性。不同的焊接工藝對材料的性能及焊接規(guī)范有不同的要求。因此，對于需要進行焊接加工的沖壓件選材時，應(yīng)考慮材料的焊接性。表 6 列出了幾種鋼材的焊接性及焊接規(guī)范。表 7 列出了主要金屬材料常用的焊接方法，供產(chǎn)品設(shè)計及工藝人員選擇時參考。3.3 機械加工工藝對沖壓材料性能的要求汽車沖壓件中有少部分零件在沖壓成形以后還需要進行機械加工，如傳動軸上的儲油筒座、底盤用的制動盤以及發(fā)動機上、用一些部件等，因此對這些零件選材時應(yīng)考慮機械加工對材料的要求。表 8 列出了常用材料的加工性能。3.4 涂漆工藝對沖壓材料的要求汽車的涂裝質(zhì)量直接影響到汽車的外觀質(zhì)量和汽車產(chǎn)品檔次的提升，汽車的

51、涂裝質(zhì)量除了涂裝材料本身的影響外，鋼板的涂裝性能也是涂裝工藝不可忽視的因素。一般來說，影響鋼板涂裝性能的主要因素有鋼板表面狀態(tài)、鋼板清潔度和鋼板表面粗糙度。鋼板表面狀態(tài)和鋼板清潔度的好壞直接影響到油漆的附著力和油漆外觀質(zhì)量，而鋼板的表面粗糙度主要影響其面的鮮映性。一般的汽車沖壓件涂漆要求鋼板表面無明顯劃傷、凹坑、麻點等表面缺陷，通常要求采用 03 表面的鋼板；車身外表面件要求鋼板表面均勻，不允許有氣孔、凹坑、劃傷影響使用的缺陷，通常要求采用 05 表面的鋼板，同時要求表面粗糙度 Ra 0.5-1.2 林 m。4、結(jié)束語沖壓材料選擇的合理與否，直接影響到?jīng)_壓產(chǎn)品的性能、質(zhì)量和制造成本，還決定沖壓

52、工藝過程及繼續(xù)加工的復(fù)雜程度，所以合理選材是十分重要的。通過對汽車沖壓件工作條件及不同加工工藝對材料性能的要求分析可以看出，在選擇汽車沖壓材料時一般應(yīng)遵循以下原則。a.滿足零件的使用、沖壓工藝以及繼續(xù)加工的要求：材料應(yīng)具有光潔均勻、平整和無缺陷損傷的表面質(zhì)量；材料應(yīng)具有優(yōu)良的力學(xué)性能；材料應(yīng)具有良好的成形性、剛性、延伸性、抗凹性、耐腐性和焊接性等工藝性能；材料應(yīng)對機械結(jié)合及繼續(xù)加工如焊接、油漆、電鍍、機械加工和鉚接等有良好的適應(yīng)性能。b.經(jīng)濟合理地選材，盡量減少品種規(guī)格，以便于組織生產(chǎn)。第三章：汽車的焊接現(xiàn)狀3.1 汽車工業(yè)所用的焊接方法及零部件的應(yīng)用情況 汽車制造業(yè)是焊接應(yīng)用面最廣的行業(yè)之一

53、，所用的焊接方法也種類繁多，其應(yīng)用情況如下： 3.11 電阻(1)點焊 主要用于車身總成、地板、車門、側(cè)圍、后圍、前橋和小零部件等。(2)多點焊 用于車身底板、載貨車車廂、車門、發(fā)動機蓋和行李箱蓋等。(3)凸焊及滾凸焊 用于車身零部件、減震器閥桿、制動蹄、螺釘、螺帽和小支架等。(4)縫焊 用于車身頂蓋雨檐、減震器封頭、油箱、消聲器和機油盤等。(5)對焊 用于鋼圈、排進氣閥桿、刀具等。3.12 電弧焊 (1)CO2 保護焊 用于車箱、后橋、車架、減震器閥桿、橫梁、后橋殼管、傳動軸、液壓缸和千斤頂?shù)鹊暮附印?2)氬弧焊 用于機油盤、鋁合金零部件的焊接和補焊。(3)焊條電弧焊 用于厚板零部件如支架、

54、備胎架、車架等。 (4)埋弧焊 用于半橋套管、法蘭、天然氣汽車的壓力容器等。 3.13 特種焊 (1)摩擦焊 用于汽車閥桿、后橋、半軸、轉(zhuǎn)向桿和隨車工具等。 (2)電子束焊 用于齒輪、后橋等。 (3)激光焊割 用于車身底板、齒輪、零件下料及修邊等。 3.14 氧乙炔焊 用于車身總成的補焊。 3.15 釬焊 用于散熱器、銅和鋼件、硬質(zhì)合金的焊接。3.2 電阻點（凸）焊工藝及質(zhì)量控制技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 電阻焊工藝是一種高效的焊接方法，廣泛應(yīng)用于汽車制造中。其應(yīng)用場合主要有白車身、儲氣筒、油底殼、減震器等焊接總成等。例如，在一輛 Passat車身上有電阻焊焊點 5892 個。 目前，汽車制造廠商所采

55、用的阻焊設(shè)備的次級輸出主要以工頻交流和直流兩種，其額定功率一般在 63KVA 以上，最高的達 400KVA 或更高，電能消耗較大；阻焊控制器大部分為天津陸華科技開發(fā)公司生產(chǎn)的 WDK 或 HW 系列控制器和少量的 KD7 和 KD9 型控制器。對 KD7 型控制器而言，其控制精度較差，WDK 或 HW 系列控制器對電流的控制精度較高，約為3%，同時具備了多脈沖焊接功能，基本能滿足低碳鋼或鍍鋅板的焊接。 在點焊過程中，影響焊點質(zhì)量的因素有：焊接電流，焊接壓力，電極的端面形狀，穿過電極的鐵磁性物質(zhì)，分流等；特別在阻焊設(shè)備較多的焊接車間，同時工作的焊機相互感應(yīng)，對電網(wǎng)產(chǎn)生影響，嚴重時就會影響控制器的

56、觸發(fā)，導(dǎo)致焊接質(zhì)量的穩(wěn)定性和一致性較差。 在汽車制造中焊接質(zhì)量的優(yōu)劣是制造商和用戶共同關(guān)注的焦點，焊接質(zhì)量主要依靠焊接設(shè)備來保證，對車身點焊而言，主要由控制器保證設(shè)定焊接參數(shù)在一定的波動范圍內(nèi)，從而獲得穩(wěn)定的焊點質(zhì)量。以恒流控制方式為的國產(chǎn)控制器基本能滿足軟鋼和鍍鋅的焊接，但其控制精度還需進一步提高，對焊接電流的控制仍是開環(huán)控制，隨工況的變化，焊點質(zhì)量的一致性很難保證。 為獲得可靠的焊接質(zhì)量，焊接檢驗必不可少，在車身制造中，焊點檢測方法采用非破壞性抽樣檢查，可能開焊的焊點未被檢查出來，嚴重影響了產(chǎn)品質(zhì)量。如果能保證焊點的 100%合格，每臺車身可減少焊點數(shù)量約 200 點，即可節(jié)約成本約 80

57、 元。因此，點（凸）焊質(zhì)量的在線檢測與控制技術(shù)對保證點（凸）焊質(zhì)量的可靠性和一致性非常重要，該項技術(shù)受到國內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注和研究。實時監(jiān)控的方法很多，但能應(yīng)用于實際生產(chǎn)的并不常見。 點焊質(zhì)量控制技術(shù)的發(fā)展趨勢： 1) 控制模式，已由單模式控制發(fā)展為多模式控制，動態(tài)電阻監(jiān)控，動態(tài)電極位移監(jiān)控都是實現(xiàn)這種多控制的綜合模式，動態(tài)電阻差值與動態(tài)電阻變化速率相綜合；最大位移與位移速度相綜合。 2) 控制方法，由一種監(jiān)控方法發(fā)展為多種監(jiān)控方法進行決策對點焊過程及質(zhì)量的控制趨勢。 3) 調(diào)節(jié)參量，已由初始的單變量調(diào)節(jié)（焊接時間或焊接電流）發(fā)展為多變量調(diào)節(jié)，在焊接過程中同時對焊接電流、焊接時間和焊接壓力進行

58、調(diào)節(jié)。 在控制決策上，已由常規(guī)的控制決策方式（由被控制參數(shù)的偏差值通過查表確定控制參數(shù)的調(diào)節(jié)量）向人工智能（神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊邏輯等）決策方式發(fā)展。 點焊和逢焊電極的使用壽命直接影響著汽車制造成本和焊接質(zhì)量，在鍍層鋼板的焊接中尤其嚴重。點焊電極材料主要包括：鉻鋯銅、彌散強化銅、鈹青銅等。彌散強化銅合金材料，其常溫和高溫硬度、導(dǎo)電率均優(yōu)于鉻鋯銅材料。采用彌散強化銅電極其使用壽命是鉻鋯銅電極的 2-4 倍。但其成本高于鉻鋯銅材料。在國內(nèi)汽車制造廠主要采用鉻鋯銅電極，有少部分合資公司采用彌散強化銅電極。但主要依賴進口。為了提高電極的使用壽命，國內(nèi)外學(xué)者正在研究涂層電極的應(yīng)用，據(jù)報道其使用壽命與常用的鉻鋯

59、銅電極相比可提高 5-6 倍，并且成本也較低。 目前電阻焊機大量使用交流 50Hz 的單相交流電源，容量大、功率因數(shù)低。發(fā)展三相低頻電阻焊機、三相次級整流焊機(已在普通型點焊機、縫焊機、凸焊機中應(yīng)用)和 IGBT 逆變電阻焊機，可以解決電網(wǎng)不平衡和提高功率因數(shù)的問題。同時還可進一步節(jié)約電能，利于實現(xiàn)參數(shù)的微機控制，可更好地適用于焊接鋁合金、不銹鋼及其他難焊金屬的焊接。另外還可進一步減輕設(shè)備重量。 由于國產(chǎn)的逆變點焊機的性能還不能滿足使用要求，現(xiàn)在，國內(nèi)的逆變點焊機主要依賴進口。在卡車車身制造中，所采用的材料為 08AL 和鍍鋅板，采用常用的點焊機即可。但在轎車車身制造中，隨著鋁鎂合金的使用量不

60、斷增加，只有采用逆變點焊機才能獲得較好的點焊質(zhì)量。3.3 汽車制造中弧焊技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢3.31 汽車制造中弧焊技術(shù)現(xiàn)狀 在汽車制造中，大量采用弧焊工藝，主要以 MIG/MAG 焊為主，焊接電源主要采用晶匝管電源和逆變電源；并針對不同的焊接結(jié)構(gòu)件，采用了大量的自動化程度高的焊接專用設(shè)備或機器人，由于制備工件坡口時存在誤差和裝配誤差，導(dǎo)致坡口位置的重復(fù)精度較差，因此焊槍的行走軌跡容易偏離坡口位置，由此而造成焊縫缺陷，嚴重影響產(chǎn)品質(zhì)量。例如：儲氣筒本體的直焊縫和與端蓋連接處的環(huán)焊縫；沖焊橋殼的直縫及環(huán)縫等；目前在此類零件的自動焊接專機上，均未采用焊縫跟蹤技術(shù)，因此，在實際生產(chǎn)中，須人工監(jiān)控焊槍的