汽车车身焊接技术现状及发展趋势论文_童军,杨晋高

汽车车身焊接技术现状及发展趋势论文_童军,杨晋高

保隆(安徽)汽车配件有限公司 安徽宁国 242300

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

引言

随着经济发展和人民生活水平的提高,汽车已经不再像20世纪一样罕见,基本上每个家庭都有一部属于自己的私家车,汽车的普及速度让人刮目相看。主要是因为飞速发展的国民经济提高了人们的生活水平,人们有能力购买私家车了,汽车也不再是奢侈品了。而市场上价位不等多种类型的汽车也满足了不同阶层的人的购买力。这就大大方便了人们的出行,也促进了国民经济的发展。而交通路况的改善为汽车的出行提供了便利条件,不管是日常的上下班还是节假日的全家出游,家庭轿车的行驶公里数也在不断增加,长时间的使用必然会对车身造成一定的损坏。

1、焊接技术相关内容阐述

当前在新能源汽车当中应用比较广泛的焊接技术为激光焊接,这种新型的焊接技术也已经被成功的应用在粉末冶金,生物医药,电子封装,汽车工业,航空航天等方面。新能源汽车而言,其核心部件之一就是电机。在具体制造新能源汽车的过程中对于电机的要求也十分高。尤其是在试件的焊接过程中需要更高强度,精密度更高,热影响更少,但是在焊接的过程中焊接操作空间角度十分有限,会被闲置。激光焊接与传统的焊接方法相比,在新能源汽车当中应用具备显著的优势,而且在未来也会成为必然的发展趋势。

2、汽车车身焊接技术发展趋势

2.1、焊接电机的转子和定子冲片

在具体焊接的过程中需要使用到胶结、焊接、扣片、铆接等不同的多样化的加工工艺,在以上几种加工工艺当中,焊接工艺属于其中成本相对更低,质量更高的方式。焊接件需要将硅钢片作为定子铁芯的原料,在经过了剪切,冲等相关的加工工艺滞后,禁固叠压叠片,再按照一定的距离在定子外壁上焊接焊缝,这样就能让硅钢片表面熔接起来,形成一个新的整体。在焊接电机定子的进程中,所采用的工艺也从焊条电弧焊,二氧化碳气体保护焊进展到现在的激光焊等。如果从焊接的工艺性角度来看,激光焊接更加理想一些,因为最初的两种焊接方法在飞溅大以及成形差上存在短板。电机定子叠片的材料通常会选择热轧或者冷轧硅钢片,焊接性质十分良好。如果采用激光焊接方法,其在对生产力提高有所帮助的同时,也使生产环境的安全条件等得到改善,减少不良氧化物对于人体所产生的不良危害。另外,借助于计算机来对激光束的输出进行控制,让定子可以符合焊接缝需求,通过一两次焊接就可以完成,节省时间也会大大减少形变量。

2.2、惰性气体保护焊

惰性气体保护焊也称二氧化碳焊,这种焊接方式如今在汽车的车身修复中被大量使用,可以在一定程度上保护车身钢板性能,但是在实际应用中还存在一些不足。1)焊机的选择。如今车身薄钢板的焊接要求电流小而稳,如果使用工业电机,很可能会因为电压的不稳定性而导致电流的变化比较大,这样很容易出现焊接中焊透或者焊不动的现象。2)焊丝的选择。对于整体式车身而言,在焊接中需要的焊丝有它自己的标准和规范,如果不选用直径合适的焊丝将直接影响焊接的结果,千万不能敷衍了事,否则有可能发生危险。3)虽然惰性气体保护焊也叫二氧化碳焊,但并不代表焊接中的保护气体只有二氧化碳一种。事实上,最好是二氧化碳和氩气按照适合比例混合来使用,这样才能有效防止焊接中溶穿现象的发生。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在惰性气体保护焊中,要严格按照国家的相关规定和工艺要求来进行,选择标准的焊机来保证稳定的小电流,选择标准的焊丝保证焊接的严密性,选择合适的保护气体来保证焊接的安全和顺利进行。总之,严格按照操作标准才能防止车身钢板的变形,达到预期的焊接效果。

2.3、CMT在汽车行业的应用

由于汽车制造工艺技术不断的发展,熔化焊在汽车行业应用也不断广泛,尤其在车门、顶盖、纵梁等部位,熔化焊已成为不可或缺的焊接技术。近年来,国内汽车行业的快速发展,汽车行业对白车身焊接质量的要求也不断提高,外观质量也成为白车身质量的一个重要评判准择。MIG/MAG焊是目前较常规的熔化焊接工艺技术,但由于其热输入量较大、飞溅大、变形量难以控制,故在薄板焊接领域也难以得到推广,特别是1mm以上的超薄板是MIG/MAG焊工艺使用“禁区”。而白车身外覆盖件(车门、侧围、顶盖)板厚均在1mm左右且白车身焊接有其固有的特点。通过分析车身实际的工件焊接状态,由于白车身焊接的特殊性,故对焊接方法也提出了其独特的要求。由于白车身工件板材较薄、装配间隙不稳定、生产效率要求高、油污清理难、外管要求高等特点,传统的熔化极MIG/MAG焊接质量难以达到美观要求。CMT焊接技术由于在特殊的数字化控制反馈系统,焊接过程具有热输入量低、变形小、飞溅小、电弧稳定等优点,可完美的适应车身材料焊接要求。

2.4、2.3搅拌摩擦焊及搅拌摩擦点焊

搅拌摩擦焊是一种新型固相焊技术,通过高速旋转的搅拌头和工件摩擦产生热量作为热源,使母材处于热塑性状态。与传统焊接相比,FSW不需要消耗焊丝、焊剂、保护气等材料,无飞溅、无烟尘、能有效避免气孔及显微裂纹,且由于热输人较低,不受异种材料物理化学性质及晶体结构的影响,可有效控制IMC的形成,在焊接铝、镁合金及钢一铝异种金属时具有较大优势,被誉为继激光焊后又一革命性的焊接技术。2008年中航工业赛福斯特公司开发出中国首台用于铝合金轮毅焊接的FSW设备。目前,搅拌摩擦焊已在轮毅、发动机、底盘支架、车体框架、车门等零部件中得到应用。但是搅拌摩擦焊也有不足之处,如施焊时需将工件进行刚性固定,焊接结束后会在根部留下凹孔。为了更好地推广FSW方法在汽车轻量化中的应用,相关科研人员做出了许多努力。搅拌摩擦焊时的材料流动性对接头质量有较大影响,姬书得等人模拟了不同搅拌针形状对FSW过程中金属塑性流动性的影响,结果表明,搅拌针的螺纹槽及锥角越小焊件内部材料的流动速度越高,可以有效减少根部凹孔。

结束语

汽车的出现以及投入应用顺应了当前绿色发展的理念。但是其生产与推广也受到了不少因素的限制,焊接技术是新能源汽车电机制造当中的重要环节,焊接技术的选择及应用会对最终的焊接效果产生影响。本文主要阐述了激光焊接技术的优点,比如能够满足不同材料焊接的需求,借助于激光本身的优点,让其实现360度范围内的无死角焊接,这在应用传统焊接技术的情况下是根本无法实现的。同时也对激光焊接技术在新能源汽车当中的具体应用进行分析,指出其将会带来更好的社会与经济效益。未来在新能源汽车的投入应用当中,焊接技术也会实现新的发展与更新,为新能源汽车质量提供保障。

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[5] 张振,尹明英.焊接技术在汽车制造业中的应用分析[J].科技创新与应用,2016(28):131.

论文作者:童军,杨晋高

论文发表刊物:《基层建设》2018年第12期

论文发表时间:2018/6/19

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