汽车焊接技术现状及发展趋势详解

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汽车制造中焊接技术现状及发展趋势.

汽车制造中焊接技术现状及发展趋势.

焊接是现代机械制造业中一种必要的工艺方法,在汽车制造中得到广泛的应用。

汽车的发动机、变速箱、车桥、车架、车身、车厢六大总成都离不开焊接技术的应用。

在汽车零部件的制造中,点焊、凸焊、缝焊、滚点(凸焊、焊条电弧焊、CO2气体保护焊、氩弧焊、气焊、钎焊、摩擦焊、电子束焊和激光焊等各种焊接方法中,由于点焊、气体保护焊、钎焊具有生产量大,自动化程度高,高速、低耗、焊接变形小、易操作的特点,所以对汽车车身薄板覆盖零部件特别适合,因此,在汽车生产中应用最多。

在投资费用中点焊约占75%,其它焊接方法只占25%。

1 汽车工业所用的焊接方法及零部件的应用情况汽车制造业是焊接应用面最广的行业之一,所用的焊接方法也种类繁多,其应用情况如下:1.1 电阻焊(1点焊主要用于车身总成、地板、车门、侧围、后围、前桥和小零部件等。

(2多点焊用于车身底板、载货车车厢、车门、发动机盖和行李箱盖等。

(3凸焊及滚凸焊用于车身零部件、减震器阀杆、制动蹄、螺钉、螺帽和小支架等。

(4缝焊用于车身顶盖雨檐、减震器封头、油箱、消声器和机油盘等。

(5对焊用于钢圈、排进气阀杆、刀具等。

1.2 电弧焊(1CO2保护焊用于车箱、后桥、车架、减震器阀杆、横梁、后桥壳管、传动轴、液压缸和千斤顶等的焊接。

(2氩弧焊用于机油盘、铝合金零部件的焊接和补焊。

(3焊条电弧焊用于厚板零部件如支架、备胎架、车架等。

(4埋弧焊用于半桥套管、法兰、天然气汽车的压力容器等。

1.3 特种焊(1摩擦焊用于汽车阀杆、后桥、半轴、转向杆和随车工具等。

(2电子束焊用于齿轮、后桥等。

(3激光焊割用于车身底板、齿轮、零件下料及修边等。

1.4 氧乙炔焊用于车身总成的补焊。

1.5 钎焊用于散热器、铜和钢件、硬质合金的焊接。

2 电阻点(凸焊工艺及质量控制技术现状及发展趋势电阻焊工艺是一种高效的焊接方法,广泛应用于汽车制造中。

其应用场合主要有白车身、储气筒、油底壳、减震器等焊接总成等。

例如,在一辆Passat车身上有电阻焊焊点5892个。

汽车车身焊装工艺的发展

汽车车身焊装工艺的发展

汽车车身焊装工艺的发展随着汽车工业的发展,汽车车身焊装工艺也在不断革新与改进。

从最初的手工焊接到现在的自动化焊接,车身焊装工艺的发展经历了一个漫长的历程。

本文将从历史的角度出发,介绍汽车车身焊装工艺的发展过程,并探讨目前的趋势和未来的发展方向。

一、手工焊接时代汽车车身焊装工艺最早是由工匠们用手工焊接的方式完成的。

在这个时代,焊接工艺主要依靠人工操作,因此生产效率低,质量难以保证。

工匠们需要通过不断的实践和研究,才能掌握焊接的技巧和经验。

而且手工焊接存在焊接强度难以保证、焊接质量不稳定等问题,这种工艺方式已经无法适应当时汽车产量的增长和市场的需求。

二、半自动焊接时代20世纪50年代,汽车行业开始引入半自动焊接技术。

该技术主要是利用半自动焊接设备辅助工人完成焊接作业,提高了焊接质量和效率。

半自动焊接技术的引入大大改善了汽车车身的质量和生产效率,同时也为汽车行业带来了精密化、标准化的生产方式,为汽车工业的进一步发展奠定了基础。

三、自动化焊接时代自动化焊接作为目前主流的汽车车身焊装工艺,采用机器人等自动化设备完成焊接作业。

自动化焊接技术不仅能够大幅提高焊接的质量和效率,还可以实现连续化、批量化的生产。

此外,自动化焊接还能减少劳动力成本和工人的劳动强度,提高了生产效率和生产效果。

目前,大多数汽车制造厂商都已经引入自动化焊接技术,成为汽车车身焊装工艺的主要发展方向。

四、未来发展趋势未来汽车车身焊装工艺的发展趋势主要有以下几个方向:1.智能化:随着人工智能技术的不断成熟,汽车车身焊装工艺将会实现智能化操作。

未来的焊接设备将会具备自我学习、自我诊断和自我修复的功能,大幅提高生产效率和焊接质量。

2.绿色化:未来汽车行业将更加注重环保和可持续发展,汽车车身焊装工艺也将朝着绿色化方向发展。

采用环保材料、绿色工艺和节能技术,减少废气、废水和废渣的排放。

3.柔性化:未来汽车市场将会更加趋向个性化和定制化,汽车车身焊装工艺也将朝着柔性化方向发展。

汽车焊接技术发展现状与展望

汽车焊接技术发展现状与展望
动 变换 , 求 机 器人 同时做 到 对 车型 的识别 . 要 自动完 成 焊 接程 序 的变换 , 而体 现 自动化 生产 温 工 件 与 设 备 、 接 电 高 焊 烟雾 与 粉尘 及 化学 物 质 的扩 散 均会 对 操 作 者造 成 不 同 程 度 的伤 害 , 自动 焊 时操 作 者可 以远 离危 险 的 环境 , 无 需 深 入危 险区 域 附近 ,通 过 人机 交 换 界 面 即可 实 现对 设 备 的编 程 与调试 以及 对 故 障的确 定
利 公 司 根 据 轿 车 车 身 钢 板 采 用 交 流 和 中频 点 焊 对 比 得 出 结 论 : 频 点 焊 比交 流 点 焊 节 能 2 % 。 中 7 23 伺 服 技 术 .
统编程 、 工作 状态 显示 及故 障报 警 显示 。
为 适 应 市 场 需 求 ,产 品 多 样 化 成 为 当 代 汽 车 制 造
心 理 、 生 理 以及 周 围 环 境 的 干 扰 。 在 恶 劣 的 焊 接 条 件
的点 焊作 业 。如一 汽 大众 , 已大 量使 用 中频焊 接设 备 。 由于 中频 逆变 焊 机具 有 高效 节 能 优点 。在 全球 提
倡 节 能 环保 低碳 生 活 的今 天 ,在 汽 车 制造 业 中应 积 极 采 用 中频 焊接 技术 。 中频 逆 变直 流 焊机 与 传 统交 流 焊机 相 比 ,有 如 下
俘 搭 专家论坛

频 焊 接 技 术 应 用 于 轿 车 白 车 身 焊 装 线 。在 欧 洲 . 频 点 中
2 汽 车 焊 接 技 术 应 用 现 状
焊机 器人 使 用量 已 占 4 % ,并 扩大 到 铝合 金 轿 车车 身 0
21 自动化 焊 接技 术 . 机器 人 技术 作 为先 进 制 造技 术 的典 型代 表 和 主要 技 术 手 段 , 提 升企 业 技 术 水 平 、 定 产 品 质量 、 高 在 稳 提 生 产效 率 和 实现 文 明生 产 等方 面 具有 重 要 作用 。工 业 机 器人 作 为 现代 制 造业 主要 的 自动 化装 备 .已广 泛 应 用于汽车 、 托车 、 程机械、 摩 工 电子 信 息 、 电 、 工 等 家 化 行业 , 主要 用 于完 成 焊 接 、 配 、 运 、 工 、 涂 和 码 装 搬 加 喷 垛等 复 杂作 业 。在 汽车 制造 业 中以点 焊 、 弧焊 为 主 这 些年 , 随着 国 内汽 车行 业 的迅猛 发 展 , 业 机器 人 虽 在 工 汽 车行 业 的应 用 也越 加 广泛 ,但 人工 焊 接仍 然 占据 焊 接作 业 的主导 地位 , 工 焊 接 时 , 人 焊接 工 人经 常 会 受 到

汽车车身焊接技术现状及发展趋势

汽车车身焊接技术现状及发展趋势

汽车车身焊接技术现状及发展趋势当前汽车已经成为了一种非常重要的交通工具,对于人们的生活有着非常重要的影响,而在进行汽车制造的过程中,必须要注意对于车身焊接技术方面的控制。

对此汽车企业一定要重视起焊接技术的创新和研发,促使汽车车身焊接技术得到全面的进步,从而为企业未来的发展作出贡献和保障。

基于此本文分析了汽车车身焊接技术现状及发展趋势。

标签:汽车车身;焊接技术;现状;发展趨势一、我国汽车制造业发展概述(一)汽车工业发展现状近些年来,随着我国经济增速的不断加快,人们的生活水平得到了有效的提高,而我国的汽车产业也得到了更好的发展,我国的汽车销量已经连续多年保持世界第一,另一方面,汽车产业的发展也有效地推动了我国经济的进一步发展,为我国的经济增长做出了巨大的贡献。

我国的汽车产业经过了多年的发展,在生产和制造等各个方面都已经形成了一定的体系,当前国家大力倡导可持续发展和节能减排,也使得我国传统的汽车制造业面临着新的机遇和挑战,因此也使得我国的汽车制造业出现了一些新的特征,而这些新特点和新要求的出现也对汽车车身的焊接提出了新的要求。

(二)现代车身焊装的特点由于现代汽车在结构和功能等各个方面都产生了新的变化,这些变化的产生也对车身焊装的工艺和技术提出了一系列新的要求。

当前汽车车身往往更加的轻,所以相比于老式汽车,当前汽车车身更多的是采用的新型的材料,在焊接方面也采用了更多的新焊接技术。

当前人们对于汽车的安全性能有着较高的要求,而车身的焊接对于汽车质量有着重要的影响,所以人们也十分注重车身的焊接质量。

车身的焊接影响着车身的美观,所以为了能够使得汽车的车身品质得到有效的提升,对于焊装的几何尺寸要求也更加精确,现在汽车的品牌和型号都十分丰富,所以说焊接技术也应该适应混合焊装生产。

(三)车身焊接的基本原理在一辆车的车身上,焊点的个数高达上千个,在控制车身焊接质量的过程中,这些焊点起到了非常重要的控制作用,而在进行车身焊接的过程中,大都是采用点焊的方式,点焊就是把焊件变成搭接的接头,使得焊件压紧在两个电极之间,然后再运用电阻热把母材金属熔化,然后形成焊点。

汽车产业中焊接自动化技术的现状以及发展研究

汽车产业中焊接自动化技术的现状以及发展研究

汽车产业中焊接自动化技术的现状以及发展研究汽车产业中的焊接自动化技术是指将焊接过程中的操作和控制实现自动化的技术手段。

它通过引入机器人等自动化设备,配合传感器、视觉系统等智能化技术,实现对焊接过程的自动化处理,提高焊接质量和生产效率。

目前,汽车产业中的焊接自动化技术已经取得了显著的进展,主要表现在以下几个方面:焊接自动化技术在汽车生产线上的应用已经非常普遍。

传统的焊接工序需要大量的人工操作,存在人为因素导致的焊接质量波动问题。

而引入焊接自动化技术后,可以实现焊接过程的精确控制,确保焊接质量的一致性。

焊接自动化技术还可以提高生产线的节拍,实现更高效的生产。

焊接自动化技术在焊接工艺方面也有较大突破。

随着新材料、新工艺的不断应用,汽车焊接工艺也在不断创新。

焊接自动化技术可以根据不同的焊接要求进行智能调整,提供更精准的焊接控制和参数优化。

采用了适应性控制技术,可以根据焊接件的形状、材料特性等因素进行优化控制,提高焊接强度和质量。

焊接自动化技术在环境友好性方面也有所体现。

焊接过程中多会产生烟尘、有害气体等污染物,对环境和工人的健康造成威胁。

通过引入焊接自动化技术,例如采用水帘或气体保护系统,可以有效控制焊接过程中的污染物排放,减少环境污染和工人的健康风险。

未来,焊接自动化技术还有很大的发展空间和研究方向。

焊接自动化技术可以与人工智能、物联网等新兴技术相结合,实现更高级的智能化控制。

利用物联网技术,可以将焊接设备与工厂的信息系统连接起来,实现远程监控和调度。

通过引入机器学习和数据分析技术,可以对焊接过程进行优化,实现自动化的参数选择和控制。

焊接自动化技术还可以进一步提高与其他工艺的集成度。

将焊接、铆接、螺纹连接等不同的连接工艺进行集成,实现多种工艺的自动切换和组合,从而提高生产线的灵活性和效率。

焊接自动化技术还需要重点关注安全性和可靠性问题。

在汽车产业中,焊接是一个相对危险的工艺,需要保证设备和系统的安全性,防止安全事故的发生。

汽车车身焊接技术现状及发展趋势

汽车车身焊接技术现状及发展趋势

汽车车身焊接技术现状及发展趋势摘要:随着新时期绿色发展理念的提出和推广,不少迎合绿色环保发展理念的设施也应运而生,新能源汽车打破了传统汽车燃油所带来的环境污染和能源浪费问题。

本文将对新能源汽车当前的发展现状,智能制造要求下新能源汽车所采用的新型焊接技术及其应用的具体情况。

希望通过本次研究能够为今后新能源汽车在实际生活当中的生产与应用奠定基础。

关键词:汽车车身;焊接技术;现状一、车身焊接技术发展现状1.1电阻焊技术电阻焊技术是指被焊接零部件在两个电极之间,以电流熔炼零部件实现车身融合的技术。

此类车身零部件在焊接中的电阻值相对较大,当电流经过此零部件的时候都会造成焊接部位临近区域产生电阻热。

从而融化两个零部件,将其牢固地结合在一起。

当前,电阻焊主要包含了点焊、凸焊、缝焊和对焊四种类型。

在汽车车身焊接领域中通常运用最多的是点焊和凸焊技术。

1.2电弧焊技术电弧焊技术相对于电阻焊技术的运用相对较少,主要因为运用电弧焊技术实现焊接的时候往往会导致零部件出现变形的情况,电弧焊技术的使用一般是在电阻焊使用存在困难的时候才会加以选择。

为了保护车身造型,在电弧焊使用的时候应用比较多的是融化极气体保护焊。

融化极气体保护焊分为CO2气体保护焊、MAG焊和MIG焊三种类型。

其工作原理是将融化的焊丝与被焊接的零部件和工件之间作为电弧的热源,利用焊丝与焊接部件的融化形成熔池和焊缝,冷却凝固后形成有效地焊接连接工作。

1.3激光焊技术此种汽车车身焊接技术是当前使用相对较多的一种技术,此种焊接技术属于一种新兴的技术,出现时间不长,但是与电阻焊技术和电弧焊技术相比具有明显的优势。

激光焊技术的运用能量和密度都非常高,能够极大的减少焊接零部件变形的情形下对车身有效焊接,焊接进程中所产生的热量对于周边的区域影响都较小,重要的是激光焊接技术的速度相对以上两种技术的焊接速度更快,容易实现焊接自动化控制的目的。

在使用激光焊技术完成车身零部件焊接工作以后,往往都是不需要再次进行后续的加工和处理,能够实现一次性完工的目的。

汽车车身焊接技术现状及发展趋势

汽车车身焊接技术现状及发展趋势

汽车车身焊接技术现状及发展趋势一、前言汽车是现代社会不可或缺的交通工具之一,而车身焊接技术作为汽车制造中的重要环节,直接关系到汽车品质和安全性。

因此,本文将对汽车车身焊接技术的现状及发展趋势进行探讨。

二、汽车车身焊接技术现状1.传统手工焊接传统手工焊接是最早应用于汽车制造中的一种焊接方法,其优点是适用范围广、成本低廉,但其缺点也十分明显:效率低下、精度难以保证、人工操作容易出错等。

2.机器人自动焊接机器人自动焊接是近年来应用较广泛的一种方法。

与传统手工焊接相比,机器人自动焊接具有速度快、精度高、可靠性强等优点。

3.激光焊接激光焊接是一种高效率、高精度的新型焊接方法。

相较于传统手工和机器人自动焊接,激光焊接能够实现更加精细化的操作,并且在处理复杂形状结构时表现更为出色。

4.电弧焊接电弧焊接是一种通用的焊接方法,其特点是成本低廉、操作简单、适用范围广。

然而,由于其对环境的污染较大,现在已经逐渐被其他更加环保的焊接方法所取代。

三、汽车车身焊接技术发展趋势1.智能化随着科技的发展和人工智能技术的不断成熟,机器人自动焊接将会更加智能化。

未来,机器人将具备更多的自主决策能力和学习能力,从而实现更高效、更精准的车身焊接。

2.数字化数字化是未来汽车制造业发展的一个重要趋势。

在数字化时代下,汽车制造企业将会借助先进的数字技术手段来实现生产流程全面数字化和信息化,从而提高生产效率和质量。

3.环保化随着全球环境问题日益严重,汽车制造业也在积极探索环保型生产方式。

激光焊接等新型焊接方法因其对环境污染小而备受关注,并将成为未来汽车制造中的主流方式之一。

4.自动化未来汽车制造业将会更加自动化,机器人将在车身焊接等环节中扮演更加重要的角色。

随着机器人技术的不断进步,其在汽车制造中的应用范围也将会越来越广泛。

四、结论总之,汽车车身焊接技术是汽车制造中不可或缺的一部分。

随着科技的发展和人们对汽车品质和安全性要求的提高,新型焊接方法将会逐渐取代传统手工焊接,并成为未来汽车制造业的主流方式。

汽车产业中焊接自动化技术的现状以及发展研究

汽车产业中焊接自动化技术的现状以及发展研究

汽车产业中焊接自动化技术的现状以及发展研究
随着汽车产业的不断发展,焊接自动化技术在汽车制造中发挥着越来越重要的作用。

焊接自动化技术的应用可以提高生产效率、降低人力成本、提高焊接质量和可靠性,是汽
车制造领域中不可或缺的一部分。

目前,国内外汽车生产企业已经广泛采用了数字化、智能化和自动化的焊接设备和工艺。

例如,德国戴姆勒公司采用了先进的机器人焊接技术,提高了焊接效率和质量。

日本
本田汽车公司也开始使用自动化的导航车来进行车身焊接。

由于汽车焊接的高质量和高效
率对于汽车的安全性和市场竞争力都至关重要,汽车焊接生产线的自动化发展已经成为汽
车工业的一个趋势。

而在我国,汽车产业的快速发展也促进了焊接自动化技术的应用。

例如,上海汽车连
续几年被评为中国最具创新力企业,在其工厂中也采用了自动化的焊接设备和工艺。

另外,广汽集团也在其广州工厂中采用了高度智能化的焊接设备,实现了高效率和高精度的汽车
焊接。

未来,焊接自动化技术的发展将会更加智能和自动化。

随着人工智能和互联网等新技
术的不断发展,汽车焊接技术将向着数字化、智能化、高效化的方向发展。

例如,机器人
视觉系统具有更高的自主识别和自动化控制能力,可以大幅度提高汽车焊接质量和效率。

同时,大数据和云计算等新技术还可以对汽车焊接过程进行实时监控和分析,可以帮助厂
家优化生产工艺和做出更好的管理决策。

总之,汽车焊接自动化技术将是未来汽车工业发展的趋势。

随着技术不断的推陈出新,汽车焊接自动化技术将会更加先进和智能化,为汽车产业提供更加高效和优质的生产服
务。

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汽车焊接技术现状及发展趋势【字体:大中小】时间:2014-11-17 10:46:35 点击次数:15次图1 采用激光焊接顶蓬消除了表面凹凸、省去了镶边车身的焊装质量直接决定着后面工序的质量,车身的装配质量不良,不仅影响整车外观,还会导致漏雨、风噪、路噪和车门关闭障碍的发生,所以,焊接应该引起足够重视。

汽车工业中,焊接是汽车零部件与车身制造中的一个关键环节,起着承上启下的特殊作用,同时,汽车产品的车型众多、成形结构复杂、零部件生产专业化、标准化以及汽车制造在质量、效率和成本等方面的综合要求,都决定了汽车焊接加工是一个多学科、跨领域和技术集成性强的生产过程。

在目前汽车零部件及白车身的制造中,主要的焊接方法有电阻点焊、CO2气体保护焊和激光焊,另外也有采用氩弧焊、电子束焊等。

焊接技术的特点焊接是汽车制造过程中一项重要的环节。

汽车的白车身、发动机和变速箱等都离不开焊接技术的应用。

在以“钢结构”为主的汽车车身的焊接加工中,汽车焊接又有不同于其他产品焊接的要求:1. 对焊接件的尺寸精度要求高为了保证产品的装配精度和尺寸稳定性,要求尽可能减少薄板件在焊前的精度偏差和焊后的热应力与变形。

2. 对焊缝接头的性能要求高焊接接头不仅要满足静态和动态的力学性能指标,而且有苛刻的低周疲劳性能要求。

3. 对批量焊接生产品质高且一致性好的要求4. 对焊接生产过程高节拍、高效率的要求5. 对“零缺陷”的质量控制与保证,提出了自动化焊接过程的监测与信息化管理的要求图2 机器人焊接生产线近几年来,汽车工业在焊接新技术的应用及推广方面起了积极的推动作用。

针对汽车产品“更轻、更安全、性能更好且成本更低”的发展目标,当前的汽车焊接技术正在传统的材料连接概念与方法的基础上迅速地延伸和拓展,并向先进的“精量化焊接制造”的方向发展。

主要焊接方法汽车制造业是焊接应用最广的行业之一,其中主要的焊接方法如下:1. 电阻焊电阻焊是工件组合后通过电极施加压力,利用电流通过接头的接触面及邻近区域产生的电阻热进行焊接的方法,目前广泛应用于汽车制造中。

在点焊过程中,影响焊点质量的因素有:焊接电流、焊接压力、电极的端面形状、穿过电极的铁磁性物质及分流等。

特别在阻焊设备较多的焊接车间,同时工作的焊机相互感应,对电网产生影响,导致焊接质量的稳定性和一致性较差。

因此,电阻点焊控制技术显得尤为重要。

目前,控制模式已由单模式控制发展为多模式控制,调节参量已由初始的单变量调节发展为多变量调节,在焊接过程中可同时对焊接电流、焊接时间和焊接压力进行调节。

2. 气体保护焊用外加气体作为电弧介质并保护电弧和焊接区的电弧焊,简称气体保护焊。

CO2气体保护焊作为一种高效的焊接方法,以其焊接变形小和焊接成本低的特点,在我国汽车业获得了广泛的运用。

但CO2气体保护焊在实际应用中还存在一些问题:以CO2气保焊中应用最为广泛的短路过渡形式为例,电弧电压、焊接电流或焊接回路电感匹配不当,或焊丝干伸长度不合适,都可能造成焊接电弧不稳定、飞溅以及未焊透等,对焊缝成形、焊缝的机械性能有较大影响。

另外,短路过渡焊接时对焊接电源的动特性要求很高。

如果选型错误,稳定焊接电弧的参数范围狭窄,会影响焊接的质量。

3. 激光焊激光焊是利用激光器受激产生的激光束,通过聚焦系统并调焦到焊件接头处,将光能转换为热能,使金属熔化形成接头。

与传统的点焊相比,激光焊接在焊接精度、效率、可靠性、自动化、轻量化和降低成本等方面都具有无可比拟的优越性。

激光焊接被认为是21世纪最有发展前景的制造技术之一。

图3 伺服电机驱动焊钳与气动焊钳激光焊接设备的关键是大功率激光器,目前主要有两大类,一类是固体激光器,主要优点是产生的光束可以通过光纤传送,适用于柔性制造系统或远程加工。

另一类是气体激光器,又称CO2激光器,以分子气体作工作介质,可以连续工作并输出很高的功率。

汽车工业中,激光技术主要用于车身拼焊和零件焊接,例如顶蓬与侧围的焊接(见图1)。

但激光焊接要求焊件装配精度高,且要求光束在工件上的位置不能有显著偏移。

否则很容易造成焊接缺陷。

以激光焊接为代表的精量化焊接生产方式用一种新的技术理念促进了汽车焊接技术的进步。

此外,一些新的连接方法也率先在汽车制造中获得应用。

如变极性MIG/MAG焊接方法、激光-电弧复合焊接方法、磁脉冲焊接方法、胶接和机械连接方法等都已开始成功地应用在各类新车型的制造中。

焊接材料的应用及发展趋势随着车身向着轻量化方向发展,车身材料的轻量化及车身金属材料的非金属化是必然趋势。

未来车身材料仍以钢板为主,但是一些复合材料将得到广泛应用。

1. 镀锌钢板随着汽车工业发展,为了提高车体使用寿命和增强车体材料的抗腐性能,镀锌钢板得到广泛使用。

由于在目前汽车车身制造中,主要采用电阻点焊方法,与无镀层钢板相比,镀锌钢板的点焊过程中还存在一些问题:先于钢板熔化的锌层形成锌环而分流,致使焊接电流密度减小;锌层表面烧损、污染电极而使电极寿命降低;锌层电阻率低,接触电阻小;容易产生焊接飞溅、裂纹及气孔等缺陷。

2. 高强度钢板为了实现汽车轻量化,提高汽车安全性能,高强度钢板的应用正逐年增加。

目前高强度钢板的品种主要有含磷冷轧钢板、烘烤硬化冷轧钢板及冷轧双相钢板等。

(1)含磷高强度冷轧钢板:具有较高强度,良好的强度和塑性平衡,良好的耐腐蚀性及点焊性能;主要用于侧围、车门、顶蓬和行李箱盖。

(2)烘烤硬化冷轧钢板:这种简称为BH钢板的烘烤硬化钢板既薄又有足够的强度,是车身外板轻量化设计首选材料之一。

(3)冷轧双相钢板:主要用于要求拉伸性能好的承力零部件,如车门加强板、保险杠等。

3. 铝合金与汽车钢板相比,铝合金具有密度小、比强度高、耐锈蚀、热稳定性好、易成形和可回收再生等优点,技术成熟。

汽车工业中也逐渐在使用铝合金材料的零部件。

但铝合金焊接目前还存在线膨胀系数大,产生的热应力较大,易出现气孔从而导致铝合金焊接接头的强度降低的缺点。

4. 镁合金镁的密度仅为钢材密度的35%。

它的比强度、比刚度高,阻尼性、导热性好,尺寸稳定性好,因此,在汽车工业中得到了广泛的应用。

目前,镁合金在汽车工业中主要运用于车门铸造,随着压铸技术的进步,已可以制造出形状复杂的薄壁镁合金车身零件,如前/后挡板、仪表盘和方向盘等。

5. 高强度纤维复合材料20世纪80年代后期,复合材料车身外覆件得到大量的应用和推广,如发动机罩、翼子板、车门和顶蓬等,甚至出现了全复合材料的轿车车身。

用复合材料作为汽车车身外覆件,无论从设计还是生产制造、应用都已成熟,并已从外覆件的使用向内饰件和结构件方向发展。

图4 激光-电弧复合热源焊接新材料与新工艺是相辅相成的,汽车工业正在开发新的制造方法并对传统的工艺进行更新。

据有关方面预测,在今后10年中,轿车自身质量还将减轻20%,除了大量采用复合材料和轻质合金外,车身设计方法也将发生重大变化。

焊接机器人技术的应用汽车制造的批量化、高效率和对产品质量一致性的要求,使机器人生产方式在汽车焊接中获得了大量应用。

焊接机器人是本体独立、动作自由度多、程序变更灵活、自动化程度高和柔性程度极高的焊接设备。

具有重复精度高、焊接质量好、运动速度快和动作稳定可靠等特点,焊接机器人是焊接设备柔性化的最佳选择。

焊接设备作为焊装生产线的重要组成部分,是否采用焊接机器人是焊装生产线柔性程度的重要标志之一。

图2为广州本田机器人焊接生产线的局部图。

在国内,点焊机器人上所配备的焊钳均为气动焊钳,焊接时冲击力较大。

当工件的重复精度较差、电极处于板材边缘时,焊钳易打滑并损坏被焊工件。

而在国外,机器人用焊钳已逐步采用伺服焊钳,这种焊钳的开闭由伺服电机控制,每个焊点的焊接周期可大幅度降低。

电极压紧力可实现无级调节,焊接时可减少碰撞变形和噪音,并能实现精确控制,提高焊接质量。

另外,从两种焊钳的时间压力曲线(见图3)比较中可以看出:电极压力由0升高到100%焊接所需压力值,伺服驱动系统比汽缸驱动系统快5倍。

设置好的压力值在焊接过程中不再变化,从而保证很高的焊接质量。

焊接技术的应用及发展趋势1. 电阻焊的节能及控制技术目前,电阻焊机大量使用交流50Hz的单相交流电源,容量大、功率因数低。

发展三相中频电阻焊机、三相次级整流接触焊机和IGBT逆变电阻焊机,可以解决电网不平衡和提高功率因数的问题。

在标准焊接电流的条件下中频点焊机按设置的焊接电流无飞溅。

焊接电流小、电极发热量小,延长了电极使用时间,同时可进一步节约电能,利于实现参数的微机控制。

由于焊接回路小型轻量化还可进一步减轻设备重量。

2. 气体保护焊接技术(1)表面张力过渡波形控制技术:用2个电流脉冲完成1个熔滴过渡,第1个脉冲形成熔滴直至熔滴与工件短路;第2个脉冲是1个短时窄脉冲并不断检测di/dt,同时控制电流脉冲值,以产生适当的电磁收缩力,使熔滴颈部收缩,靠熔池表面张力拉断,完成1个熔滴过渡而不产生飞溅。

(2)逆变电源波形控制技术:利用逆变电源良好的动特性和可控性,采用波形控制,在短路阶段初期抑制电流上升,以减少大颗粒飞溅,并利于熔滴在熔池铺开;当熔滴在熔池铺开后,使电流迅速上升,以加速形成缩颈,使小桥爆断时飞溅减少。

(3)氩弧焊新技术:氩弧焊有非熔化极和熔化极两种,均用于汽车工业有色金属和高合金钢焊接中。

为改善CO2气体保护焊的成形和减少飞溅,采用加入80%或20%Ar的混合气体保护焊。

3. 激光和电弧复合热源焊接由于激光焊接成本较高,因此以激光为核心的复合热源焊接技术孕育而生。

现在研究最多、应用最广的是激光-电弧复合热源焊接技术,主要目的是有效利用电弧热源,在较小的激光功率条件下获得较大熔深,同时提高激光焊接对焊缝间隙的适应性,实现高效率、高质量的焊接过程。

哈尔滨焊接研究所在该方面的研究做了大量的工作,这一新型焊接技术,目前研究工作主要集中在这种焊接方法的工艺特点上,对于激光+ 电弧复合热源焊接时激光与电弧的相互作用机理、焊接热源的特性等课题有待于从理论上进一步研究。

激光-电弧复合热源焊接见图4。

汽车工业焊接总体发展趋势1. 发展焊接机器人自动化柔性生产系统从目前发展来看,自动化柔性生产系统是汽车焊接的发展趋势,而工业机器人因其自动化和灵活性在轿车生产中得到大规模使用。

在焊接方面,主要使用的是六自由度点焊机器人和弧焊机器人。

且机器人具有焊钳储存库,可根据焊装部位的不同要求或焊装产品的变更,自动从储存库抓换所需焊钳。

传输装置则已发展为采用无人驾驶的更具柔性化的感应导向小车。

2. 发展轻便组合式智能自动焊机近年来,国内的汽车制造厂都非常重视焊接的自动化。

如一汽引进的捷达车身焊装车间的13条生产线的自动化率达80%以上。

各条线都由计算机(可编程控制器PLC-3)控制,自动完成工件的传送和焊接。

机器人的动作采用点到点的序步轨迹,具有很高的焊接自动化水平,既改善了工作条件,提高了产品质量和生产率,又降低材料消耗。

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