汽車零部件焊接工藝的探討

田 慶

華晨汽車集團控股有限公司

汽車零部件焊接工藝的探討

田 慶

華晨汽車集團控股有限公司

汽車工業制造水平的不斷發展，對焊接工藝提出了更高的要求。汽車零部件的品質是確保整車品質的前提，而焊接工藝無疑是確保汽車零部件品質的基礎。因此，必須重視汽車零部件的焊接工藝，在實際應用過程中需要結合實際情況，選擇更為合理的焊接工藝，從而能夠有效提升汽車整體安全性和穩定性。基于此本文分析了汽車零部件焊接工藝。

汽車零部件；焊接工藝；

1 、汽車車身零部件特點

汽車車身一般由內覆蓋件和外覆蓋件以及骨架件組成，覆蓋件一般都是由鋼板制作，骨架件也是由薄板件制作。

汽車車身零部件具有以下特點：

結構形狀復雜，構圖困難。汽車車身都是由薄板沖壓件焊接而成的空間殼體，為了使殼體具有一定的剛性并且造型美觀，要求組成車身的零件通常是經過拉延成型的空間曲面體，其結構形狀相當復雜。

剛性差，易變形。由于汽車車身的零部件都是由薄板制作而成，經過成型的薄板沖壓件雖具有一定的剛性，但單個的大型沖壓件容易變形。與機械加工件相比，剛性要差得多，只有焊接成車身殼體后，才具有較強的剛度。

我國的汽車工業發展過程中對于汽車的零部件加工和生產的質量管理制度以及技術保證措施是比較健全的，結合汽車車身零部件的特點，在汽車車身零部件焊接時應該依據部件的特點進行焊接工藝選擇。

2 、汽車零部件加工組裝的常用焊接工藝

2.1 CO2氣體保護焊的工藝

焊接工藝成熟，成本低，操作便捷，效率高，受焊接工件位置及工件厚度影響小，焊縫抗裂性好，焊后角變形、不平度均可控制在0.3%左右。

該焊接工藝主要用于汽車車身覆蓋件、車架、車廂、后橋等的焊接。

2.2 電阻焊的工藝

電阻焊是將被焊工件壓緊在兩電極之間，然后施加一定的電流，并利用電流流經工件接觸面或鄰近區域時所產生的電阻熱效應，將工件加熱至熔化或塑性狀態，使之形成金屬結合的一種焊接工藝。

電阻焊的具體優點如下：(1)焊接成本低，電阻焊無需使用焊條、焊絲等填充金屬，并且也不需要氫、氧、乙炔等焊接材料，所以其總的焊接成本較低；(2)操作簡便，能夠實現自動化和機械化，降低了勞動強度，改善了勞動條件；(3)無噪聲及有害氣體；(4)加熱時間短，且熱量集中，熱影響區域小，變形與應力也很小；(5)焊后無需校正和熱處理。

2.3 激光焊接工藝

激光焊接能量集中，焊接作用時間短，可以焊接形狀特殊的工件，對原材料性質和形態的改變均很小，操作便捷，易于實現數控。可以焊接薄板、金屬絲等傳統焊接工藝難以加工的材料等。激光焊接工藝可實現焊縫組織細化，且基本上不需要坡口和填充，焊接變形小，焊接速度快，熱影響區較小，激光焊縫的機械性能好。其焊接工藝能夠實現所要求的焊接影響區域小、焊縫小、焊接精度、質量控制及可靠性指標要求，己逐漸成為汽車零部件制造的標準工藝。

采用激光拼焊工藝，其焊接所獲得的焊縫轉接較平穩，能夠大幅度減少零部件和結構件的數量，焊縫品質較好，車身零部件的抗沖擊性、抗疲勞性都得到明顯改善，有效地減輕了車身的總質量。提高了車身的尺寸精度和抗腐蝕能力，汽車整體結構的安全性、穩定性和可靠性都有所提高。

通過激光焊接工藝可以將鑄造類零部件的生產加工變為沖壓后焊接。因此為部分原本需要鑄造加工的零部件節約了大量的原材料，使整車更趨于輕量化，同時提供了更為緊湊的且質量更可靠的結構，減少了制造工序，使質量控制更趨精準，生產效率得到較大的提高。

3 、激光焊接工藝的應用

3.1 車身制造中的應用

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汽車本身內部結構中擁有眾多汽車零部件，車身品質好壞直接影響到整車品質，尤其是在車身制造中，應用激光焊接已經成為當前一種較為固定的方法，諸如寶馬、福特、菲亞特以及克萊斯勒等世界一流汽車生產公司，均廣泛采用激光焊接工藝。車身生產通過激光焊接工藝，將2～3塊表面裝填和厚度不同的板材焊接到一起，將其拼裝成車身零件。由激光焊接工藝處理后的零部件焊縫品質較好，并且焊接質量較高，能有效提升車身零部件抗疲勞性和穩定性，還可以有效降低車身自重，為行車安全提供更堅實的保障。

3.2 在零部件制造中的應用

據不完全統計，在汽車工業較為發達的國家60%以上的零部件，如底盤、變速齒輪、傳動軸、離合器、增壓器輪軸、發動機排氣管、散熱器等的生產制造與裝配過程都采用激光焊接工藝。

激光焊接工藝逐漸成為汽車零部件制造的標準工藝。例如：齒輪箱體部件的生產加工方面，激光焊接工藝在一定程度上改變了傳統的生產和制造理念，通過加工和制造，為汽車提供了更加經濟型的結構。

4 、汽車焊接工藝的發展趨勢

當前，我國汽車的整體焊接工藝水平，和國外先進的焊接技術還有一定的差距。近年來，國內的一些汽車制造廠家也都非常重視焊接的自動化，如長春一汽大眾公司引進的捷達車身焊裝車間的13條生產線，其自動化程度達到80%以上，各條線基本上都由計算機控制，自動完成工件的焊接和傳送。

此外，在這些生產線中，使用了大量的焊接機器人。機器人的驅動，也是由計算機進行控制的。機器人的動作，采用點到點的序步軌跡，具有相當高的自動化水平，不僅改善了工作條件，而且也提高了生產效率和產品品質，同時還減少了材料的耗損，降低了生產成本。

隨著轎車的發展日趨小型化與輕量化，汽車材料也不斷向多元化發展，如鋁鎂合金、熱塑性合成材料及復合材料等。因此，必須堅持技術創新，大力加速發展高效節能的焊接新工藝及新設備。

總之，加強汽車零部件焊接工藝的研究是十分有必要的，對于后續理論研究和實踐工作開展具有一定參考價值，需要引起我們的高度重視。

[1]張延松.汽車工業所用的焊接方法及零部件的應用情況[Z].

[2].汽車車身及零部件焊接[J].電焊機，2010，05：5.

[3]李達，徐劍烽.某汽車零部件焊接工藝研究[J].金屬加工(熱加工)，2010，24：58-60.