汽车零部件焊接技术

钟继明

摘 要：近年来，由于汽车生产与制造水平的提升，从而对焊接工艺提出较高要求，尤其是对汽车零部件焊接工艺更是高度的重视。众所周知，汽车零部件的焊接质量是保证整车品质的基础。所以，汽车零部件的焊接工艺成为保证汽车零部件质量的前提条件，汽车生产企业必须高度重视汽车零部件焊接工艺的选用。文章作者主要针对汽车零部件常用的焊接工艺进行深入分析，并且重点结合激光焊接工艺予以详细阐述。

关键词：汽车零部件；焊接工艺；应用

1 焊接的概述

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、变速器、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，所以特别适合汽车车身薄板覆盖零部件的焊接，因此在汽车生产中应用最多。

2 焊接在汽车零部件中的应用

2.1汽车车身零部件特点

汽车车身一般由内覆盖件和外覆盖件以及骨架件组成，覆盖件一般都是由钢板制作，骨架件也是由薄板件制作。汽车零部件具有以下特点：结构形状复杂，构图困难。汽车车身都是由薄板冲压件焊接而成的空间壳体，为了壳体具有一定的刚性和造型美观，要求组成车身的零件通常是经过拉延成型的空间曲面体，结构形状相当复杂。

2.2焊接在汽车零部件中的作用

汽车车身零部件为金属薄板壳体结构，主要由薄板冲压件经电阻点焊或CO2气体保护弧焊等粘结而成。汽车车身装焊生产的主要任务就是完成汽车车身（即白车身）的制造。对于轿车来说，车身焊装线一般是由地板总成线、左右侧围总成线、前围（仪表台横梁）、后围（后行李仓托架）线、顶棚线、门盖总成线、车身总成线（主线）等组成。各分总成线又由很多合件、组件及零件焊装工位组成。汽车车身焊接的基本特征就是组件到部件再到总成的一个组合过程，因此汽车零部件的焊接精度决定着车身分总成组件的焊接精度，最后影响和决定着车身焊接总成的焊接精度与质量。因此，汽车零部件的制造过程中，对焊接工艺提出了较高的要求。

3 汽车零部件的焊接工艺

焊接是汽车生产流水线上一项不可或缺的加工工序。汽车最主要的车架、车桥、车身、车厢、变速箱、发动机等几大零部件的加工，也都离不开焊接。目前，在汽车生产制造中使用的焊接工艺有很多种，如CO2气体保护焊、电阻焊、氩弧焊、电弧焊、激光焊等。在这些焊接工艺中，CO2 气体保护焊、电阻焊具有生产量大、焊接变形小、效率高、便于操作、自动化程度高、低能耗等特點，比较适合汽车车身薄板覆盖零部件以及车厢、车架和车桥等的焊接。

3.1 CO2 气体保护焊

CO2 气体保护焊主要是以 CO2 为保护气体的一种焊接工艺，其优点是：

（1）焊接成本低，仅为焊条电弧焊成本的 50%左右；

（2）生产效率高，是焊条电弧焊的 2～4 倍；

（3）便于操作，由于是明弧焊接，所以对工件的厚度要求不限，并且还可以进行全方位焊接及向下焊接；

（4）焊缝具有较高的抗裂性，由于焊缝低氢且氮的含量较少，所以其抗裂性能较高；

（5）焊后变形相对较小，角变形仅为 0.5%，不平度仅有 0.3%。

该焊接工艺主要用于汽车车身蒙皮、后桥、车架以及车箱等的焊接。

3.2电阻焊

电阻焊是将被焊工件压紧在两电极之间，然后施加一定的电流，并利用电流流经工件接触面或邻近区域时所产生的电阻热效应，将工件加热至熔化或塑性状态，使之形成金属结合的一种焊接工艺。电阻焊的具体优点如下：

（1）焊接成本低，电阻焊无需使用焊条、焊丝等填充金属，并且也不需要氢、氧、乙炔等焊接材料，所以其总的焊接成本较低；

（2）操作简便，能够实现自动化和机械化，降低了劳动强度，改善了劳动条件；

（3）无噪声及有害气体；

（4）加热时间短，且热量集中，热影响区域小，变形与应力也很小；

（5）焊后无需校正和热处理。

3.3激光焊

这种焊接工艺指的是把激光光束当作能源对汽车零部件进行轰击，同时利用轰击过程产生的大量热能完成焊接工作。此种焊接工艺的优势在于：首先，它所产生的热区间较小，所以由热传到而引起的变形也就会偏小一些；其次，不需要电极的应用，因而也不会产生电极污染，同时又可大大减少器件损耗；再次，对焊接材质没有任何要求，同时还可把不同材质材料相互焊接在一起；最后，焊接质量高，可实现机械化与自动化。其主要优点如下：

（1）热影响区间变化范围小，因热传导产生的变形也相对较低；

（2）无需使用电极，没有电极污染，并且该焊接工艺不属于接触式焊接，能够降低机具的变形和耗损；

（3）不受空间限制，可焊接小型或间隔较近的零部件；

（4）可焊接的材质种类范围广，并且可接合各种不同材质的材料，或不同物性的两种金属；

（5）不受磁场干扰；

（6）焊接品质好，生产效率高，易于实现自动化。

据有关数据表明：一台激光焊接机器人，能够代替 3-4 台电阻焊机器人，如果在加工一个车身上充分利用激光焊接，则可减少焊件准备、工装投资、车身密封以及材料消耗等费用约合 150 美元左右，并且还可将钢材利用率提高50%。

激光焊接技术的应用，加速了用车身冲压零件代替锻造零件的进程，有效地确保了焊点连接达到分子层面的结合，车身的整体强度以及碰撞的安全性，也有所提高，还使得车内噪音有效降低。

4 结语

汽车零部件的品质是确保整车品质的前提，而焊接工艺无疑是确保汽车零部件品质的基础，必须重视汽车零部件的焊接工艺。只有各个环节生产工艺做到精细，才能保证整车的质量。