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焊接技术在车身修复上的应用王俊峰

发表时间：2020/5/15 来源：《基层建设》2020年第3期作者：王俊峰李成东葛云龙许文涛蔡天云

[导读] 摘要：汽车车身修复技术是现代汽修中的重要内容，同时其也是汽车维修中维修费用以及利润最高的项目，其占比汽车整体维修费用的45%以上，同时，随着城市车辆的不断增加，市场对于汽车车身维修技术人员的需求也在不断扩大，因此，汽车车身修复技术是当前汽修行业中的核心技术

        中车齐齐哈尔车辆有限公司黑龙江齐齐哈尔 161002
        摘要：汽车车身修复技术是现代汽修中的重要内容，同时其也是汽车维修中维修费用以及利润最高的项目，其占比汽车整体维修费用的45%以上，同时，随着城市车辆的不断增加，市场对于汽车车身维修技术人员的需求也在不断扩大，因此，汽车车身修复技术是当前汽修行业中的核心技术
        关键词：焊接技术；车身修复；应用
        1 汽车传统焊接技术
        传统汽车焊接技术有手工电弧焊、气焊、气体保护焊、等离子弧焊、电阻焊、等。其中手工电弧焊、气焊、气体保护焊、主要运用在汽车车身修复上，等离子弧焊、电阻焊、激光焊则运用在汽车工业生产中白车身的焊装上。
        1.1 手工电弧焊
        手工电弧焊由电源、电缆、焊钳、焊条、焊件组成，是利用焊接电源在焊条和焊件之间的电弧热使金属和母材熔化形成焊缝的一种焊接方法。其示意图如图1:

        图1 手工电弧焊示意图
        手工电弧焊是最基本也是最常用的一种焊接方法，它不仅可以焊接各种低碳钢、低合金结构钢、铸铁等，还可以焊接多种有色金属上，能焊接90%常用金属。手工电弧焊在主要运用在汽车车身修复上，比如修复断裂的零件或磨损件等。
        1.2 气焊
        气焊与手工电弧焊不同，它是将可燃气体与助燃气体在焊炬混合后引燃后，利用产生的高温火焰作为热源将焊件和焊丝融化，形成熔池待冷却后形成焊缝的一种焊接方法。其原理示意图如图2。
        由于气焊的热源产生的热能有限，所以气焊一般用来焊接一些较薄的钢板或者熔点较低的材料。在汽车钣金作业中，气焊是常用的方法之一。

        图2 气焊原理图
        1.3 气体保护焊
        熔化极惰性气体保护焊，是以连续送进的焊丝作为熔化电极，采用惰性气体作为保护气体的电弧焊方法，简称MIG(Metal Inertia Gas）焊。其原理示意图如图3:
        在汽车钣金焊接维修作业中，熔化极惰性气体保护焊常用的方法之一，它主要应用于一些活性较强金属的焊接，例如不锈钢、耐热合金、铜合金及铝镁合金等。
        1.4 等离子弧焊
        等离子弧是电弧的一种特殊形式。当自由电弧被压缩后，即可形成等离子电弧。利用等离子电弧可以进行焊接。从本质上讲，等离子电弧仍然属于一种气体放电的导电现象。按焊缝的成形原理，等离子弧焊有3种基本方法，即穿透型等离子弧焊，熔化透型等离子弧焊和微束等离子弧焊。
        1.5 工频电阻焊
        电阻点焊是对金属板材装配成搭接接头，利用电流流过电阻（工件）时产生热量（Q=I2Rt）熔化母材金属形成熔核最终形成焊缝的一种焊接方法。其工作步骤主要分四步：1、加压；2、保持；3、通断电流；4、泄压。其原理图如图4所示：

        2 汽车先进焊接技术
        伴随着汽车材料技术的不断发展，越来越多的新型材料运用到汽车生产中，新的先进焊接技术也运运而生。目前运用到汽车车身焊接的先进焊接技术有摩擦搅拌焊、钎焊、磁脉冲焊(MPW)等。相对而言，激光焊热源控制精准、热量集中、应力应变较小，更加适用于钢、铝异种材料的焊接。传统的工频电阻焊技术进行技术改进，改成中频电阻焊。
        2.1 激光焊、激光-电弧复合焊
        激光焊是一种利用高能量密度的激光束作为热源的一种高效精密焊接方法，通过高能量密度熔化金属，焊接效率高，且热影响区小、焊接变形小，被广泛地应用在汽车生产制造中。
        激光拼焊能够将不同强度等级、不同厚度、不同镀层的材料拼焊在一起，可以优化选材，提高材料的综合力学性能。整体冲压成形，可减少零件及模具，提高零件整体刚度，保证材料的安全性能，是汽车轻量化的主要技术之一，在汽车覆盖件中得到广泛应用。
        2.2 冷金属过渡焊接技术
        冷金属过渡焊接（CMT）技术是在短路过渡的基础上设计的，但是CMT焊接熔滴接触到熔池发生短路时，焊接电流瞬间降至几乎为零，通过冷-热”之间的交替变化大大降低了焊接热量的产生低15%～30%的焊接热输入量。正确设置熔滴参数，可实现更好的焊缝厚度过渡，提高焊接速度的同时可以保证熔滴过渡几乎无飞溅。
        2.3 搅拌摩擦焊及搅拌摩擦点焊
        搅拌摩擦焊（Friction stir welding,FSW）是由快速旋转的钻头与钣金件摩擦产生的热量作为热源熔化局部的被焊材料，在钻头的挤压下被焊材料形成致密的固相焊缝。与其他形式的焊接技术比，FSW不需要消耗焊条、保护气等材料，无飞溅、无烟尘、能有效避免气孔及显微裂纹，且因为需要的热源热量低，不受异种材料物理化学性质晶体结构的影响，在焊接铝、镁合金及钢-铝异种金属时具有较大优势。
        2.4 电极带式电阻点焊
        电极带式电阻点焊不仅保护电极不受污染，还能有效调节异种金属焊接时的电阻热平衡，从而改善焊点质量、节约能源，在轻量化车身焊接领域中具有广阔的应用前景。
        展望
        由于起步晚，我国汽车工业整体水平落后于欧美国家。但今后先进的汽车材料和焊接技术可以让车身减重从而让汽车达到节能减排的要求。汽车材料的研究可以往轻金属方向研究，焊接技术可以侧重激光焊和摩擦搅拌焊的研究。
        参考文献
        [1]闫迎团.焊接技术在化工设备安装中的应用[J].建筑工程技术与设计，2016（1）.
        [2]陈鹏，赵晓燕.浅谈焊接技术在化工装置中的应用[J].河南化工，2005，