焊接顺序对新能源汽车前地板残余应力的影响

王成军，尚晨晨，李盛良

(1.安徽理工大学人工智能学院，安徽 淮南 232001; 2.安徽理工大学机械工程学院，安徽 淮南 232001;3.奇瑞新能源汽车股份有限公司制造工程部，安徽 芜湖 241002)

为降低燃料消耗和污染排放，汽车轻量化已成为新能源汽车行业发展的主要趋势。优化汽车结构和使用轻质化材料是实现汽车轻量化的有效方法。采用优良焊接技术的铝合金车身既能保证车身强度、刚度及抗冲击性能，又能较大程度地实现汽车车身轻量化。

铝合金的热膨胀系数约为钢铁的2倍，与钢铁焊接相比，铝合金焊接温度场在时间和区域上梯度差异性大、变化剧烈且焊接变形频繁，焊后结构中残余应力较大，且难控制。由此所导致的铝合金车体形状尺寸精度较差、焊缝强度和疲劳性能不足，进而造成车体焊接失效，甚至车体报废。因此，加强对铝合金车身焊接残余应力及变形的控制具有重要意义。

焊接应力和变形的控制可以从改良焊前组装精度、优化焊接工艺参数、调整焊接顺序和焊后消除残余应力等方面进行。焊接时，通过合理安排焊接顺序可有效减少焊接应力和变形。在铝合金焊接应力及变形研究中，基于数值模拟技术能够克服构件内部残余应力难以解决的问题，对优化铝合金车体焊接工艺、减少焊接变形具有重要指导作用。

车身地板上的各横梁和纵梁是分散车身撞击部位传递冲击力的重要构件。分析地板的焊接应力、加强对地板焊接变形的控制，对减小车舱变形、保证人员安全具有重要意义。……