焊接是現(xiàn)代機(jī)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(dòng)機(jī)、變速器、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(diǎn)焊、凸焊、縫焊、滾點(diǎn)(凸)焊、焊條電弧焊、CO2氣體保護(hù)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(diǎn)焊、氣體保護(hù)焊、釬焊具有生產(chǎn)量大、自動(dòng)化程度高、高速、低耗、焊接變形小、易操作的特點(diǎn)，所以特別適合汽車車身薄板覆蓋零部件的焊接，因此在汽車生產(chǎn)中應(yīng)用最多。在投資費(fèi)用中點(diǎn)焊約占75%，其他焊接方法只占25%。

    汽車工業(yè)所用焊接方法及零部件的應(yīng)用情況

    1.電阻焊

    (1)點(diǎn)焊：主要用于車身總成、地板、車門、側(cè)圍、后圍、前橋和小零部件等的焊接。(2)多點(diǎn)焊：用于車身底板、載貨車車廂、車門、發(fā)動(dòng)機(jī)罩蓋和行李箱蓋等的焊接。(3)凸焊及滾凸焊：用于車身零部件、減振器閥桿、制動(dòng)蹄、螺釘、螺帽和小支架等的焊接。(4)縫焊：用于車身頂蓋雨檐、減振器封頭、燃油箱、消聲器和機(jī)油盤等的焊接。(5)對(duì)焊：用于鋼圈、進(jìn)排氣閥桿、刀具等的焊接。

    2.電弧焊

    (1)CO2保護(hù)焊：用于車廂、后橋、車架、減振器閥桿、橫梁、后橋殼管、傳動(dòng)軸、液壓缸和千斤頂?shù)鹊暮附印?2)氬弧焊：用于機(jī)油盤、鋁合金零部件的焊接和補(bǔ)焊。(3)焊條電弧焊：用于厚板零部件，如支架、備胎架、車架等的焊接。(4)埋弧焊：用于半橋套管、法蘭、天然氣汽車的壓力容器等的焊接。

    3.特種焊

    (1)摩擦焊：用于汽車閥桿、后橋、半軸、轉(zhuǎn)向桿和隨車工具等的焊接。(2)電子束焊：用于齒輪、后橋等的焊接。(3)激光焊割：用于車身底板、齒輪、零件下料及修邊等的焊接。

    4.氧乙炔焊

    用于車身總成的補(bǔ)焊。

    5.釬焊

    用于散熱器、銅與鋼件、硬質(zhì)合金的焊接。

    電阻點(diǎn)(凸)焊工藝技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

    1.電阻點(diǎn)(凸)焊技術(shù)現(xiàn)狀目前，汽車制造廠商所采用的阻焊設(shè)備的次級(jí)輸出主要是工頻交流和直流兩種，其額定功率一般在63kVA以上，最高的達(dá)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。KD7型控制器，其控制精度較差；WDK或HW系列控制器對(duì)電流的控制精度較高，約為±3%，同時(shí)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(diǎn)焊過程中，影響焊點(diǎn)質(zhì)量的因素有焊接時(shí)間、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(shí)工作的焊機(jī)相互感應(yīng)，對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生影響，嚴(yán)重時(shí)影響控制器的觸發(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(diǎn)，焊接質(zhì)量主要依靠焊接設(shè)備來(lái)保證。對(duì)車身點(diǎn)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(dòng)范圍內(nèi)，從而獲得穩(wěn)定的焊點(diǎn)質(zhì)量。以恒流控制方式為主的國(guó)產(chǎn)控制器基本能滿足軟鋼和鍍鋅鋼板的焊接，但其控制精度還需進(jìn)一步提高，對(duì)焊接電流的控制仍是開環(huán)控制，隨工況的變化其焊點(diǎn)質(zhì)量的一致性很難保證。

    為了獲得可靠的焊接質(zhì)量，焊接檢驗(yàn)必不可少。在車身制造中，焊點(diǎn)檢測(cè)方法采用非破壞性抽樣檢查，可能開焊的焊點(diǎn)未被檢查出來(lái)，嚴(yán)重影響產(chǎn)品的質(zhì)量。如果能保證焊點(diǎn)100%合格，每臺(tái)車身可減少焊點(diǎn)數(shù)量約200點(diǎn)，即可節(jié)約成本約80元。

    因此，點(diǎn)(凸)焊質(zhì)量的在線檢測(cè)與控制技術(shù)對(duì)保證點(diǎn)(凸)焊質(zhì)量的可靠性和一致性非常重要，該項(xiàng)技術(shù)受到國(guó)內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注和研究。實(shí)時(shí)監(jiān)控的方法很多，但能應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)的并不常見。

    2.點(diǎn)焊質(zhì)量控制技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

    (1)控制模式。由單模式控制發(fā)展為多模式控制，動(dòng)態(tài)電阻監(jiān)控、動(dòng)態(tài)電極位移監(jiān)控都是實(shí)現(xiàn)這種控制的綜合模式，即動(dòng)態(tài)電阻差值與動(dòng)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。

    (3)調(diào)節(jié)參量。由初始的單變量調(diào)節(jié)(焊接時(shí)間或焊接電流)發(fā)展為多變量調(diào)節(jié)，即在焊接過程中同時(shí)對(duì)焊接電流、焊接時(shí)間和焊接壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)。

    (4)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其控制參數(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(diǎn)焊和縫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(yán)重。點(diǎn)焊電極材料主要包括：鉻鋯銅、彌散強(qiáng)化銅、鈹青銅等。彌散強(qiáng)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(qiáng)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(guó)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(qiáng)化銅電極，且依賴進(jìn)口。為了提高電極的使用壽命，國(guó)內(nèi)外學(xué)者正在研究涂層電極的應(yīng)用，據(jù)報(bào)道其使用壽命與常用的鉻鋯銅電極相比可提高5～6倍，并且成本也較低。

    目前，電阻焊機(jī)大量使用交流50Hz的單相交流電源，其容量大、功率因數(shù)低。發(fā)展三相低頻電阻焊機(jī)、三相次級(jí)整流焊機(jī)(已在普通型點(diǎn)焊機(jī)、縫焊機(jī)、凸焊機(jī)中應(yīng)用)和IGBT逆變電阻焊機(jī)，可以解決電網(wǎng)不平衡和提高功率因數(shù)的問題。同時(shí)還可進(jìn)一步節(jié)約電能，利于實(shí)現(xiàn)參數(shù)的微機(jī)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(jìn)一步減輕設(shè)備質(zhì)量。

    目前，由于國(guó)產(chǎn)逆變點(diǎn)焊機(jī)的性能還不能滿足使用要求，因此國(guó)內(nèi)所用逆變點(diǎn)焊機(jī)主要依賴于進(jìn)口。在載貨車車身制造中，所采用的材料為08Al和鍍鋅板，采用常用的點(diǎn)焊機(jī)即可。但在轎車車身制造中，隨著鋁鎂合金的使用量不斷增加，只有采用逆變點(diǎn)焊機(jī)才能獲得較好的點(diǎn)焊質(zhì)量。

    弧焊技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

    1.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閘管電源和逆變電源，并針對(duì)不同的焊接結(jié)構(gòu)件，采用大量自動(dòng)化程度較高的焊接方法。但由于焊接坡口位置的重復(fù)精度較差，焊槍的行走軌跡容易偏離坡口位置，因此造成焊縫有缺陷，嚴(yán)重影響產(chǎn)品質(zhì)量。例如，儲(chǔ)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(dòng)焊接專機(jī)上，均未采用焊縫跟蹤技術(shù)，在實(shí)際生產(chǎn)中須人工監(jiān)控焊槍的位置，并根據(jù)焊槍相對(duì)坡口的偏離位置而不斷地調(diào)整其位置，其可控性差，容易出現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量問題，且增加了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。另外，在白車身的裝焊中，由于車身總成的重復(fù)精度較差，車身焊裝線上的弧焊機(jī)器人的焊槍通過示教編程后，在生產(chǎn)中很容易偏離焊接位置，從而產(chǎn)生焊接缺陷。通過采用焊縫跟蹤技術(shù)，減少焊接缺陷，提高焊縫質(zhì)量和生產(chǎn)效率，且降低成本。

• · 汽車車輪生產(chǎn)工藝現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)（下）
• · 汽車車輪生產(chǎn)工藝現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)（上）
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• ·2008年1-4月吉林汽車制造業(yè)主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)
• ·2008年1-4月山東汽車制造業(yè)主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)
• ·2008年1-4月河南汽車制造業(yè)主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)
• ·2008年1-4月湖北汽車制造業(yè)主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)