焊接在车身焊装的运用研究

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本文作者：吴召作者单位：天津市国达测控技术有限公司

在汽车制造领域中,不管是汽车车身的制造还是安装零部件都必须经历一个阶段那就是焊接,这个阶段是非常关键的,焊接对汽车外观有直接的重要的影响,要是焊接质量不符合要求的话,严重时会引起车身发生漏雨,开动时有引起路面以及风力噪音产生的可能性。因此,为了提高汽车工业品牌,应该在汽车车身方面大力推广焊接新技术。

1激光焊接的技术方法

1.1对激光焊接技术进行的划分

(1)双光束以及多光束激光焊接:之所以会提出该种焊接方式,主要是因为其可以提供较大溶深,有稳固的焊接过程,有利于焊缝顺利成形,将两台甚至更多的激光器同时激光形成的光束集中在一起,这个过程就是焊接过程。该技术在厚度适中的零部件焊接方面使用最多。(2)激光熔焊:在生产汽车车身时通常采用的是对接焊技术和搭接焊技术,在车身零件没有进行冲压成型时,对于不同厚度和材质的钢板进行拼接用的就是对接焊技术,而搭接焊技术则是用于进行车身装焊时的部件焊接,比如对车门进行的焊接等。汽车底盘位置的零部件一般选择别的接头形式。(3)激光钎焊:在光滑表面形成的过程中防止锌镀层发生溶化是该焊接技术的基本特点,而且其还能在腐蚀完成后减少大量处理工序。正是由于该特征,激光钎焊对部分表面能看得见的接合而言,效果是很不错的,比如后行李箱盖与车门,车身的侧位与顶盖二者之间的焊接等。

1.2汽车领域中关于激光焊接技术的实际使用

(1)在车身装焊环节使用的激光焊接技术:该技术由电脑控制,所以不管是机动性还是灵活力都较好,对车身内板构件的焊接其效果是很不错的,比例对仪表板进行的焊接等。(2)对汽车底盘位置的零部件实施的激光焊接:超过百种的零部件共同组成了汽车底盘,在进行不同厚度、种类以及等级的材料焊接时,可以利用激光焊接技术来将各种零件进行成形制作,以前无法完成的零部件的焊接通过激光焊接技术已经能够得到很好的完成,同时还能促使汽车的灵活性得到进一步提升。(3)拼焊车身冲压件:关于零部件的制作,可以采取钢板激光拼焊技术实现,具体过程是将车身要求的不同材料以及厚度的钢板通过拼焊方式完成,然后进行剪切以及下料,在这个基础上采取激光拼接方式,最后通过冲压使之成形,比如对门槛进行的拼焊,通过该方式生产车身可以减轻车身重量,优化车身结构,使其更加合理。

2新电阻焊的技术工艺

2.1伺服点焊钳工艺

现今在点焊技术中的一个新型技术就是伺服点焊钳技术。通过伺服气缸以及伺服电机可以对焊接的实际行程以及其压力进行规划。伺服控制器既可以充当焊接机器人里的一部分控制系统,也可以当作单独的伺服控制器,通过它来让焊接压力经由反馈传感器生成可编程的伺服加压系统,这个过程可以为整个焊接过程中需要的动态焊接压力提供保证,产生最合适的电极压力。与一般的加压系统相比而言,伺服焊钳在加压过程中往往超过常规的五倍,还可以自行补偿由压馈等因素引起的压力波动,在实施强顶锻压力对钢材进行焊接时可以有效的满足要求。此外层数和厚度都不一样的工件,强度较高的钢板在点焊过程中可以确保点焊质量符合规定的标准。要是结合中频电阻焊技术以及机器人伺服点焊技术共同使用的话,往往会显示出更大的优点。

2.2中频电阻焊工艺

三相交流电通过整流电路后转化为脉动直流电,这一过程就是中频电阻焊的控制电源,接着再借助逆变电路(由功率开关器件构成)形成中频方,然后与变压器相互连接,在其降压后经过整流电路将其转换为脉动电流,以直流电形式为电极提供电流,最后实施焊接。在制造车身零部件过程中,使用最多最频繁的设备当属于中频电阻,该电阻可以提供固定的较大功率,而且该电阻针对车身零部件能实施凸焊甚至是多头点凸焊等。比如成焊宝玛以前将次级整流方式以及专用凸焊专机给了神龙,该专机容量由200kVA减少为现在的40kVA,使焊接质量得到了进一步提升。关于装焊车身,在其生产过程中,不管是在机器人电焊钳上还是在悬挂式电焊钳上中频电阻焊都是非常关键的。目前,不管是在高强度的钢板方面还是爱镀锌钢板方面的焊接上中频电焊技术的使用都非常普遍。比如在宝来制造过程中就有这样的要求:只要是关于对镀锌钢板以及高强度钢板进行的焊接一定选择中频电焊技术手段。烟台以及上海在其通用景程生产线上开展侧围焊接的过程中,因为焊接质量一直都很低劣,不符合规定的标准,所以选择中频电焊于A柱位置实施焊接。后来很多汽车企业都开始引进中频点焊技术,事实证明使用该技术效果是非常好的。为了在车身焊接环节有效减少机器人抓举时的负荷以及提高点焊质量,所以机器人中频点焊技术得到了大力推广。

2.3一体式点焊钳工艺

一体式点焊钳是由点焊钳以及焊接变压器组合而成的。在焊钳内部集中变压器是该技术手段的主要优点,这不仅有利于节约电能,而且有利于避免焊接时出现的二次回路情况,此外还极大的减少了在电源容量方面的需求量,能极大的节约能源。在机器人焊接方面一体式点焊钳技术的运用已经非常普遍。由于焊接质量的标准越来越高,各种各样的车身新材料的不断引进,在我国汽车生产领域,悬挂式的一体式点焊钳技术已经在很多汽车生产企业得到了大力推广,该方式是通过人工进行操作的,这样的话可以最大程度的确保操作人员的人身安全,而且操作起来也非常方便,能极大的节省能源。例如在上海大众P0lo车的焊接生产线上,一体式点焊钳已经得到了全部的应用。但是由于使用一体式点焊钳的成本很高,还有很多汽车制造公司没有完全采用,仅仅在分体式焊钳不能进行操作的时候才使用该技术手段。

3胶接点焊工艺

点焊接头因为受载将给焊点位置带来很大的应力,尽管胶接接头在抗疲劳方面性能较好,可是其在静强度方面较差,严重的话接头性能会由于胶层变得老化而逐渐减弱。所以,为了进一步提高点焊接头在抗疲劳方面的性能,建议使用一种新工艺,也就是胶接点焊,该工艺可以将胶接以及电阻点焊有效复合,在工件将要进行点焊的位置涂抹部分胶接着开展点焊工作。通过这种方式可以有效的增强胶焊接头的静强度,还能提高胶接接头的抗疲劳性以及密封性等,并且提高了它的声学性能。该种新焊接技术手段一般在铝合金以及镀锌钢板方面使用较为频繁,由于其在对异种材料连接方面具有很大的潜力,因此具有广泛的前景,尤其是该技术可以完成目前连接工艺不能实施的连接工作。现今在我国,在很多的汽车车身生产企业中都开始使用胶焊技术。尤其是日本通过引进并对全胶焊接技术的使用制造出了小轿车。

4等离子的焊接工艺

该技术具体运用过程是这样的,在实施焊接时会产生一种等离子束,该等离子束非常有力,能很好的融化材料,由于等离子弧度会逐渐移动,焊孔将随其移动而慢慢闭合,这样的话会最大程度的降低焊接对象发生形变的可能性,直到实现了这样一种程度为止,即通过肉眼是不能辨别的。这种技术已经在其他领域得到过广泛的应用了。不过在汽车的车身制作领域里,只有一汽大众在生产国产奥迪A4L的过程中首次的应用到这种等离子焊接技术。现今,该种焊接技术的使用在国产A4L的生产线上也非常普遍。该种焊接技术概括起来在四个方面具有优势:(1)与以前的焊接强度相比而言,该技术可以在此基础上增加30%。(2)极大的降低了焊接对象发生变形的可能性,确保了车身的美观。(3)该技术的使用提高了生产速度。(4)该技术提高了车身的防腐性能,降低了维护设备带来的费用。

简而言之,焊接对汽车制造来说是非常重要的,在汽车生产领域焊接不仅是一项关键的加工手段,而且是一个关键的环节,因此在汽车制造领域得到了广泛的使用。如果将新型焊接技术运用于更加广泛的领域,它将会在稳定以及节能等方面带来更大的经济利益,将会使汽车车身水平以及质量跨上一个新台阶。