汽车车架焊接应力与变形的控制方法

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汽车车架焊接应力与变形的控制方法

作者：黄瑾

来源：《硅谷》2014年第08期

摘要 2013年底我国汽车保有量约为1.37亿辆，汽车在装配制造或者钣金维修时都会用到焊接，特别是近年来，车身广泛采用承载式车身，车身薄焊接后变形严重，如何采取措施减小车架在焊接工序中发生的应力与应变，从而提高焊接工序的精度，有着十分重要的现实意义。本文主要阐述车架焊接变形的影响因素、控制措施和方法。

关键词汽车车架；焊接变形；焊接应力；控制措施

中图分类号：TG444 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）08-0091-02

车架在焊接时，加热和冷却是不均匀的，所以，各个焊接接头热胀冷缩不均匀。而车架本身是一个整体，各个梁之间是互相制约，导致不能自由地伸长和缩短，这就使接头内产生不均匀的变形，所以在焊接过程中就会产生应力和变形。焊接应力和变形会影响其他零部件的装配，因此是车架设计和制造中必须考虑的问题。

1 焊接应力与焊接变形的产生原因

1）车架受热不均匀。在整个焊接过程中，车架焊缝受热是不均匀的，不均匀的加热引起车架不均匀的热胀冷缩，冷却后就使车架内部产生残余内应力。

2）焊缝的收缩。焊缝在冷却时，由液态结晶为固态时，体积会有一定的收缩。但是焊缝与母材是一个整体，焊缝金属不能自由地膨胀和收缩，所以引起整个车架的变形，同时在焊缝中引起残余焊接应力。

3）焊缝的刚性和拘束。焊缝的刚性和拘束作用，对车架变形和应力的产生也有很大的影响。刚性指焊件抵抗焊接变形的能力。拘束是焊件周围对车架变形的制约作用。刚性是车架本身的性能，它和车架的材料、车架横截面积以及尺寸的大小有关系，而拘束是一种客观条件，车架自身的刚性及受周围的拘束程度小，那么焊接变形就大，但是焊接应力反而小。

2 控制焊接变形的措施和矫正方法

2.1 控制残余变形的措施

1）选择合理的装配和焊接顺序，采用合理的装焊顺序，对于控制焊接残余变形尤为重要。通常，将车架组装后再进行焊接，对于不能采用先组装再焊接的车架，也要选择合适的装焊顺序，控制焊接变形。