现代焊接技术在汽车制造中的运用

发表时间:2020/9/22   来源:《基层建设》2020年第15期   作者:周玉冬 董海盼
[导读] 摘要:对于汽车制造行业来说,焊接技术具有至关重要的作用,能否对焊接技术进行有效的应用,将会对汽车零部件的生产质量造成直接的影响,甚至会影响到汽车制造活动的正常开展,因此,汽车制造企业针对焊接技术的具体应用进行深入的研究具有非常重要的意义。
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        摘要:对于汽车制造行业来说,焊接技术具有至关重要的作用,能否对焊接技术进行有效的应用,将会对汽车零部件的生产质量造成直接的影响,甚至会影响到汽车制造活动的正常开展,因此,汽车制造企业针对焊接技术的具体应用进行深入的研究具有非常重要的意义。鉴于此,文章对现代焊接技术在汽车制造中的应用进行了阐述,以供参考。
        关键词:汽车制造;焊接技术;应用研究
        1焊接技术在汽车制造中的应用现状分析
        在汽车制造领域当中,焊接技术的应用非常广泛,具体可以将其分为五种类型:第一,电阻焊,其主要是以点焊、多点焊、缝焊以及凸焊为主,在车门、底板、油箱、前桥、车身总成以及发动机盖等部分的焊接中较为常用;第二,电弧焊,这种焊接技术涉及到焊条电弧焊、埋弧焊、氩弧焊以及CO2保护焊等,在后桥、传动轴、横梁、车厢、机油盘、厚板零部件以及铝合金零部件的焊接中较为常用;第三,特种焊,包括电子束焊、激光焊以及摩擦焊,主要在后桥、齿轮、转向杆、车身底板等部分的焊接中应用;第四,钎焊,在硬质合金工件、钢件、铜件以及散热器焊接中较为适用;第五氧乙烷焊,主要在车身补焊中应用。这几种焊接技术当中,目前应用最为广泛的包括点焊、CO2保护焊以及钎焊,而随着汽车制造行业的飞速发展,还需要对焊接技术的焊接精度以及焊接质量进行不断的提升,如此才能满足现代汽车制造的相关需求。
        2汽车工业中焊接新技术的应用
        2.1电阻焊接技术
        该技术是通过要进行焊接的母材的接触部位的电流流动,利用电阻发热对焊接部位进行挤压,短时间内通过高电流焊接。是通过接触面的接触电阻瞬间形成焊缝。通电后通过持续一定时间的加压接合的焊接工艺。电阻焊有着它自身的优点和缺点:优点:作业速度快,适合大批量生产;不需要焊接棒,流量等;热集中性较好,热损失较少;因加压作用,接合更紧密;不要求操作者熟练操作;因热变形或残余应力,氧化现象较少。缺点:很难实施适当的非破坏检查;对焊接部位的位置和形状等影响较大;易受材料、材质及材料厚度等焊接材料的影响其中,最具有代表性的是点焊。在开展电焊时,主要是利用材料上下电极来对正加压,让工件能够紧密的接触,然后通电,由于工件之间接触位置电阻较大,加热会迅速升高温度,使得金属熔化,从而形成焊核;在断电之后,依旧会保持压力的持续加大,在压力作用下,熔核就会凝固结晶,形成致密组织的焊点。电极与工件接触位置的热量,因为导热性较好的铜电极,让冷却水传走,所以,其上下电极的升温本身是有一定限制的,不会出现焊合。点焊,实际上就是机械与热作用下形成焊点,热作用会让焊件贴合面木材金属出现熔化,机械里作用下,会让焊接区域出现必要的塑性变形,两者适当的配合与共同作用,就成为最基本的焊接条件。在实施焊接中,一个焊点包含的所有程序的完成,也可以称之为点焊焊接循环。汽车工业一般会选择悬挂式电焊机,一个车间一般会搭配几十或者是上百台,一般需要达到100kVA的容量,进而在薄板焊接上得到广泛的使用。目前,在车身骨架零部件生产中,就会主要利用这一种焊接技术。
        2.2气体保护焊接技术
        2.2.1、CO2焊接过程
        CO2焊主要是在利用焊丝焊接中,选择利用成盘焊丝,在经过送丝机构,经过焊枪与软管,由导电嘴送出。电源的两个输出端分别在焊件与焊枪上,焊丝焊接接触之后就会产生电弧,在高温作用下,使得金属出现局部熔化,形成相应的熔池,随着焊丝端部不断的熔化,就会熔滴到熔池之中。并且,针对CO2气体,其本身是按照一定的流量和压力,从焊枪喷追喷嘴之中直接喷出,形成保护气流,让熔池与电弧区选择和空气相互隔离,随着焊枪的不断移动,就会让熔池金属直接凝固,形成焊缝。针对CO2半自动焊,其拥有手工电弧焊的机械性,可以满足接缝焊接的实际要求。


        2.2.2、CO2焊接的特点
        CO2焊与其它电弧焊方法相比较具有生产率高、成本低、焊接变形小、焊接质量好、操作简便、适用范围广、能耗低等优点,而且焊后不需要清渣,又因是明弧,便于监视和控制,有利于实现焊接过程的机械化和自动化。但是CO2保护焊也存在一些缺点,采用大电流焊接时,焊缝表面成形不及埋弧焊,飞溅较多,不能焊接易氧化的有色金属等材料。目前,我司对车身零部件的关键部位都采用了气体保护焊接技术,对汽车车身的强度和安全性都起到了重要的作用,对汽车整车品质得到了有效的保证。
        2.2.3氩弧焊新技术
        氩弧焊的主要工作原理,送丝机连续不断的将焊丝送进焊枪内,接触CONTACTTIP通电后在电极和母材之间使用保护气阻断空气,保护ARC及焊接区进行焊接的技术。氩弧焊的特性:效率高、熔融、焊接较快。随着熔融,焊接速度的提升可缩短工时,节约成本。焊入深度,随着电流密度增大,ARC集中性良好,焊入较深。熔融、焊接的效率较高。焊接变形发生较少。焊接较经济。氩弧焊包含了非熔化极和熔化极,一般在高合金钢焊接与有色金属焊接之中使用。为了能够实现改善成形条件,减少飞溅出现,就可以选择混合气体保护焊。
        2.3高能束热源焊接及加工技术
        高能束热源在汽车工业之中得到广泛的使用。目前,其新技术主要包含:一是激光和电弧复合加热焊接。利用激光焊接技术可以焊接窄而深的焊缝,利用电弧焊接技术则可以焊接宽而浅的焊缝。相比之下,前者的成本较大,后者的投入相对较少,通过科学的组合就能极大地提高焊接效率。激光和电弧复合加热焊接的设计是至关重要的,要求两种热源的夹角尽量达到最小,对于焊炬也要将其设计成激光与双电弧电源结合的形式。该焊接技术方法通常应用于4-8mm钢结构的焊接,即在生产汽车部件、焊接铝合金方面使用较多。并且将激光应用于焊接和紧密切割,可以在摩擦面形成的重熔复合层抑或是储油细花纹中得到应用,显著提高部件耐磨性。二是等离子体应用。氩气保护等离子焊接切割在各个生产制造行业都得到了较多的应用,其中以加工有色金属、合金钢等为主。在现阶段,对于铁路客车厂应考虑使用水下等离子切割技术,以便减少变形,进一步提高精度。如今在生产汽车发动机气阀体时已经进行等离子焊接。
        2.4激光-MIG复合焊技术
        电弧焊和激光焊的焊接工艺存在很大的差异,其中激光焊能够利用光线向工件进行能量的传输,而电弧焊则是以弧柱进行能量传输的。相比于电弧焊,激光焊具有较为狭窄的热影响区,且焊缝具有较高的深宽比,焊接效率也非常可观,而缺点在于焦点直径较小,因此,其焊缝搭桥能力较弱。而电弧焊具有较低的能量密度和较大的加热面积,但焊接效率相对较低。这种激光复合焊主要是对两种焊接技术进行了结合应用,实现了两项技术优点的叠加,能够使电弧和激光束同时在焊接区工作,有效提升焊接的质量。该项技术的应用不仅实现了汽车生产工艺及焊接质量的优化,同时也大大提升了焊接操作的效率。
        结语
        综上所述,对于汽车制造而言,焊接技术具有至关重要的作用,对其进行有效的应用,不仅能够提升零部件生产的质量,还能使汽车制造水平得到进一步的提升,因此,相关领域一定要对各种焊接技术保持高度的重视,在对其加强研究的同时,进行合理的应用,使其能够在汽车生产中发挥更大的作用,进而促进我国汽车制造行业的进一步发展。
        参考文献
        [1]王冰禹.浅析焊接技术在汽车制造中的应用与前景[J].城市建设理论研究(电子版),2018,16(008):4750-4751.
        [2]陆戴.浅析焊接技术在汽车制造中的应用与前景[J].商品与质量•建筑与发展,2017,23(009):861-861.
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