淺談焊接技術在汽車制造中的應用

馬維杰 陳禹

摘 要：隨著科學技術的進步，汽車制造行業也得到了長足的發展，特別是焊接技術的廣泛應用，對汽車行業的現代化發展產生了巨大的推動作用，本文主要圍繞這一內容展開了分析和探討，以期能夠進一步提升焊接技術的應用效果。

關鍵詞：焊接技術;汽車制造;應用

對于汽車制造行業來說，焊接技術具有至關重要的作用，能否對焊接技術進行有效的應用，將會對汽車零部件的生產質量造成直接的影響，甚至會影響到汽車制造活動的正常開展，因此，還需要相關領域針對焊接技術的具體應用進行深入的研究，這對于汽車行業的發展具有非常重要的意義。

1 焊接技術在汽車制造中的應用現狀

在汽車制造領域當中，焊接技術的應用非常廣泛，具體可以將其分為五種類型：第一，電阻焊，其主要是以點焊、多點焊、縫焊以及凸焊為主，在車門、底板、油箱、前橋、車身總成以及發動機蓋等部分的焊接中較為常用;第二，電弧焊，這種焊接技術涉及到焊條電弧焊、埋弧焊、氬弧焊以及CO2保護焊等，在后橋、傳動軸、橫梁、車廂、機油盤、厚板零部件以及鋁合金零部件的焊接中較為常用;第三，特種焊，包括電子束焊、激光焊以及摩擦焊，主要在后橋、齒輪、轉向桿、車身底板等部分的焊接中應用;第四，釬焊，在硬質合金工件、鋼件、銅件以及散熱器焊接中較為適用;第五氧乙烷焊，主要在車身補焊中應用。這幾種焊接技術當中，目前應用最為廣泛的包括點焊、CO2保護焊以及釬焊，而隨著汽車制造行業的飛速發展，還需要對焊接技術的焊接精度以及焊接質量進行不斷的提升，如此才能滿足現代汽車制造的相關需求。

2 點焊工藝在汽車制造中的應用

2.1 鎂合金薄板點焊工藝

我們知道鎂合金材料本身具有良好的導電性和導熱性，對鎂合金進行應用，完成電阻點焊時，通常需要使用較高的焊接電流，在電流從工件當中經過時形成電阻熱會使母材金屬大量熔化，并在相應的壓力作用下完成焊點連接。因此，對于鎂合金薄板的點焊通常會受到焊接電流、壓力電極以及時間等因素的影響。而在工藝方面，主要涉及到兩類工藝，一類是一般點焊，另一類是墊片附件工藝電焊。其中后者具有較大的焊點面積，且更容易使接頭貫穿工件始終。但也正是由于具有較大的焊點，所以容易出現較大的空洞問題，這種問題主要是由于對接頭出現拉剪力失衡導致的，在實踐當中可以通過延長電流下降時間予以改善[1]。

2.2 SPCC鋼和NdFeB永磁體激光點焊

作為一種全新的復合型材料，NdFeB稀土永磁材料具有良好的磁能，且更為綠色環保，也正因如此，其在汽車工業當中的應用十分廣泛，但由于磁體的脆性相對較大，所以這種材料也具有易碎性，為了改善這種問題，需要采用剛性材料對其進行保護連接，以此來提升其工藝效果。而在對該項工藝進行具體應用的過程中，可以使用的最大脈沖能力為50J，將功率最高峰值設置為5kW，并對固定搭接方法進行應用，需要在裝夾固定以后，通過激光器進行激光的發射，以此來完成焊接操作，而在焊接操作結束以后，還需要對焊接接頭進行打磨和拋光處理，而對于多余部分則可以使用4%的硝酸酒精進行腐蝕處理，處理后要借助電鏡掃描儀對連接處進行檢查，明確接頭部分的硬度變化情況[2]。

3 車身焊接新技術

3.1 脈沖GMAW技術

該項技術是在近些年興起的，屬于一種新型高效的焊接工藝，能夠與機器人進行有效的配合，實現了高效焊接與機器人空間可達性的結合應用。這種焊接技術在電弧過程方面非常的穩定，能夠有效提升焊縫的質量，使其保持一致性，可以避免在焊接過程中出現熱輸入過低影響熔深的情況。與此同時，該項焊接技術的射流過渡方式在鋁合金或者是鋼質車身框架焊接、薄板材料快速焊接方面具有良好的適用性。目前，其在國外汽車制造領域被廣泛地應用[3]。

3.2 等離子弧焊技術

在汽車制造過程中，對激光焊接工藝進行應用，往往需要投入較高的成本，而且對于相關技術的要求也相對較高，因此，激光焊接在國內還沒有實現全面的覆蓋和應用，而為了更好的滿足我國的汽車制造需求，等離子弧焊接技術應運而生，該項技術具有較高的弧柱溫度和較大的能量密度，能夠對焊件實現集中加熱，而且具有較強的熔透能力，在熔深相同的情況下，該項技術的焊接效率要高于TIG焊，能夠使焊接生產效率得到顯著的提升[4]。

3.3 機器人應用技術

根據焊裝車間的實際需求，設置的機器人包括以下幾種，即：激光焊接機器人、點焊機器人、弧焊機器人、裝配機器人、持件機器人、涂膠機器人以及螺柱焊機器人等等。其中，點焊機器人主要是借助機器人對各種點焊焊鉗進行操作，滿足點焊焊接需要。通過機器人能夠對大型焊鉗進行使用，并完成底板等零件的點焊工作。應用該項技術，不僅能夠獲得較高的點焊質量，而且焊接效率也非常的高，能夠有效提升焊接操作的質量;而弧焊機器人同樣是利用機器人操作的方式進行工作，只不過操作的是弧焊焊具，能夠完成立焊以及仰焊等焊接工作，且操作十分方便。在具體應用過程中，其可以利用各傳感器進行焊縫的跟蹤，使弧長得到有效的控制。但在對該項技術進行具體應用的過程中，對于零件匹配性具有較高的要求，如果零件間隙不夠平整或者是不夠均勻，就容易產生缺陷問題，影響焊接質量;涂膠機器人可以對涂膠槍進行控制，能夠在四門兩蓋以及車頂天窗等位置涂敷密封膠、點焊膠以及減震膠等，在這種情況下，不僅能夠準確的控制膠流量，還能在一些較為復雜的空間環境或者是位置上進行操作，可以將工作保質保量的完成;螺柱焊機器人能夠對螺柱焊槍進行操作，并將螺柱焊接有效完成，其不僅可以保證焊接的精度和質量，還不需要使用導套夾具進行螺柱焊的定位。裝配機器人以及持件機器人能夠準確地抓取工件，并在車身上進行裝配;激光機器人能夠通過相關器械完成激光焊接操作，但在具體操作的過程中需要機器人具有較高的重復精度。雖然機器人應用技術具有諸多優勢，但由于其成本投入要遠高于人力成本，因此，該項技術在我國的應用范圍還非常有限，在我國的應用則大多是在人工操作無法保證質量的崗位[5]。

3.4 激光-MIG復合焊技術

電弧焊和激光焊的焊接工藝存在很大的差異，其中激光焊能夠利用光線向工件進行能量的傳輸，而電弧焊則是以弧柱進行能量傳輸的。相比于電弧焊，激光焊具有較為狹窄的熱影響區，且焊縫具有較高的深寬比，焊接效率也非常可觀，而缺點在于焦點直徑較小，因此，其焊縫搭橋能力較弱。而電弧焊具有較低的能量密度和較大的加熱面積，但焊接效率相對較低。這種激光復合焊主要是對兩種焊接技術進行了結合應用，實現了兩項技術優點的疊加，能夠使電弧和激光束同時在焊接區工作，有效提升焊接的質量。該項技術的應用不僅實現了汽車生產工藝及焊接質量的優化，同時也大大提升了焊接操作的效率[6]。

4 結語

綜上所述，對于汽車制造而言，焊接技術具有至關重要的作用，對其進行有效的應用，不僅能夠提升零部件生產的質量，還能使汽車制造水平得到進一步的提升，因此，相關領域一定要對各種焊接技術保持高度的重視，在對其加強研究的同時，進行合理的應用，使其能夠在汽車生產中發揮更大的作用。

參考文獻：

[1]王冰禹.淺析焊接技術在汽車制造中的應用與前景[J].城市建設理論研究（電子版），2018，16（008）：4750-4751.

[2]陸戴.淺析焊接技術在汽車制造中的應用與前景[J]. 商品與質量·建筑與發展， 2017，23（009）：861-861.

[3]陳根軍，范文剛.淺談汽車生產中二保焊焊接應用的質量缺陷及其措施[J]. 南方農機，2018，49（17）：205+213.

[4]崔時軍.淺談焊接機器人在汽車制造業中的技術應用及發展態勢[J].消費電子， 2017，20（012）：136-136.

[5]諸勇.淺談焊接機器人在汽車制造業中的應用技術及發展趨勢[J]. 科技創新導報， 2019，35（002）：9.

[6]楊晉，張善華.激光及其復合焊接技術在汽車制造中的應用與發展[J].科技信息， 2018，28（032）：482-483.