基于CKD項目車型的等離子焊接的低成本焊接試驗方法

王俊杰　覃慶澤　余敦麗

摘 要：通過介紹等離子焊接在一種CKD車型中的試驗應用，描述了試驗結果的不同表現，闡述了等離子焊接在車身焊接工藝應用中的可塑造性，描述了一種低成本高價值車身焊接工藝的可能性。等離子焊接工藝的應用需要在工藝參數方面進行不同的設定，調整對應的參數，找到重要參數的綜合值，對得到期望的試驗結果至關重要。焊接工藝的合理應用，可以使汽車公司在制造過程中在制造成本方面獲得巨大優勢，是在行業競爭中站穩腳跟的強力因素。

關鍵詞：等離子焊接 低成本 試驗方法

Low-cost Welding Test Method of Plasma Welding based on CKD Project Vehicle

Wang Junjie Qin Qingze Yu Dunli

Abstract：By introducing the test application of plasma welding in a CKD car model， the different performances of the test results are described， the moldability of plasma welding in the application of car body welding process is described， and a low-cost and high-value car body welding process is described. The application of plasma welding process requires different settings in process parameters， adjusting the corresponding parameters， and finding the integrated value of important parameters， which is very important to obtain the desired test results. The reasonable application of welding technology can give automobile companies a huge advantage in manufacturing costs during the manufacturing process， and is a powerful factor in gaining a firm foothold in industry competition.

Key words：plasma welding， low cost， test method

汽車行業快速發展，適者生存，汽車設計制造的低成本研究和執行始終是如何在激烈的競爭中站穩腳跟的關鍵性因素。中國汽車要突破當前舒適區，走出國門走向世界，基于成本及質量多方考慮的CKD方式是最常用的開發制造方式。車型CKD項目一般基于國內已開發量產或同步開發的車型，鑒于國內外不同市場的產銷目標不同，本土開發和CKD開發有著不同的成本預算和質量目標。

而隨著客戶需求的不斷提升，車身結構也越來越強，頂蓋與側圍的匹配結構由以往的搭接逐漸發展至對接方式。此結構的焊接方式多種多樣，常用以電阻點焊、TIG焊、激光釬焊。在常規生產中，電阻點焊/TIG焊/激光釬焊是最常用的焊接方式。其中電阻點焊因其明顯的成本優勢成為最常用的車身焊接工藝，但其受制于焊接空間的要求，不適應于不規則車身結構;TIG焊適用于所有金屬尤其部分合金的焊接，但熔深淺熔敷速度小，效率低。而在當前汽車主機廠中，此位置處的焊接當以激光釬焊最為常用，激光釬焊適用于不規則結構的焊接，效率高，焊接質量優秀，但高昂的設備和維護成本，另加對車身超高的精度要求也局限著其在低成本車型開發中的應用。

不同于國內車型的高節拍需求，CKD車型具有低節拍的特點，為低成本滿周期的的焊接工藝應用提供了更多的可能性。為實現質量、效率、成本的綜合考慮，擬采用等離子焊接作為常用批量焊接工藝。等離子焊接，即等離子弧焊接，是將等離子弧作為熱源并利用其溫度高、能量大，穿透力強的特點進行特種焊接的的先進焊接技術，適用于多種金屬及金屬合金的焊接。本試驗即為試驗驗證等離子焊接的低成本焊接工藝。

以下內容將詳細介紹本次試驗的樣本方案、設備型號及參數設定、工藝過程具體內容。試驗步驟擬通過沖壓單件模擬匹配進行焊接并逐步過渡至白車身焊接。

1 試驗樣本方案

1.1 沖壓件試樣

本實驗中車身結構中的側圍及頂蓋的材料均在等離子焊接可使用范圍內，行業內類似車型常用材料為，頂蓋使用冷軋裸板材，厚度為0.7mm，側圍使用普通鍍鋅板材，厚度同樣為0.7mm，本試驗用料與行業內通用材料一致。

a.檢查最新側圍和頂蓋沖壓件，進行全尺寸測量，記錄并分析側圍與頂蓋搭接位置的尺寸狀態，挑選接近名義值狀態的零件頂蓋一套，左右側圍外板各一套，以消除尺寸偏差對搭接縫隙的影響造成的焊接不穩定性。

b.經數模測量，搭接區域長度為1500mm，均勻切割成5段并標記對應序號。

1.2 白車身樣件

a.制定試驗樣車專項制造跟蹤計劃，跟蹤焊接5臺白車身，并進行CMM測量，比較分析三坐標分析報告，確定5臺白車身上側圍與頂蓋尺寸匹配狀態穩定并合格，根據等離子焊接對焊縫偏差狀態的要求，焊縫兩側的側圍及頂蓋的三坐標測量數據需滿足偏差±0.8mm，一致性1.0mm。

b.采用專門定位支基，將白車身固定在特定位置，模擬車身在生產線工裝上的定位，保證車身基本定位精度，使其在焊接過程中不產生基準偏移。