汽車鈑金教學中的常用焊接方法研究

孫明芳

摘 要：鈑金實訓是汽修專業教學的一項重要內容，能夠幫助學生把理論知識轉為實踐技能，進而具備更強的就業能力。而焊接方法則是鈑金實訓教學的關鍵所在，直接關系著學生畢業后能否順利就業。鑒于此，文章先簡要闡述了汽車鈑金修復常用的焊接方法，然后具體分析了汽車鈑金實訓中焊接教學現狀，并據此探討了有效的優化策略。

關鍵詞：焊接技術 鈑金修復 汽修專業 中職

Abstract：Sheet metal training is an important part of the teaching of auto repair major， which can help students transform theoretical knowledge into practical skills， and then have stronger employability. The welding method is the key to the teaching of sheet metal practical training， which is directly related to whether students can be successfully employed after graduation. In view of this， this paper first briefly expounds the commonly used welding methods for automotive sheet metal repair， and then analyzes the current status of welding teaching in automotive sheet metal training， and discusses effective optimization strategies accordingly.

Key words：welding technology， sheet metal repair， auto repair professional， middle job

1 引言

汽車作為一種消耗品，經過長時間的使用或是遇到一些意外事故，會出現各種損壞情況。其中，行李箱蓋、車門支柱、前后車門、前后翼子板、發動機罩、前后保險杠等無疑是較易受損的部件[1]。在這些部件出現變形時，就可通過焊接的方法展開鈑金修復，以保證汽車的安全使用。

隨著我國汽車保有量的逐漸增加，也持續加大著國內的汽修人才需求。從當前市場情況而言，汽車鈑金人員收入較為可觀，但其中具備扎實理論基礎和專業操作技能的人員較少，多為傳統“師帶徒”模式培養出來的，并未接受過專業的安全知識培訓與理論知識培訓，因此常因為不規范作業，導致出現工傷事故。由此可見，要想推動我國汽車維修行業的良好發展，需要盡快補齊汽車鈑金維修人才短板。

2 鈑金修復的常用焊接方法

2.1 CO2氣體保護焊

2.1.1 技術特點

該技術是采用CO2作為保護氣體的熔化極焊操作，其擁有諸多優勢，如焊接質量好、成本低、生產效率高及保護效果好等。尤其是具有較為廣泛的焊接適應范圍，能夠展開全位置焊接，可采用多層多道焊，幾乎不會限制最大焊接厚度，最薄能夠焊接約1mm的薄板，所以在修復損壞的車身板時十分適用。

2.1.2 焊機的選用與焊接電流調整

雖然通常而言，進行汽車鈑金修復需采用車身焊接專用焊機，但目前很多小型汽修廠都用工業焊機作為CO2氣體保護焊機[2]。在這種情況下，如果不注重合適焊接電流，就可能出現焊不透或者燒穿的情況。同時在進行焊接時工業焊機電流不夠平穩，受電網電壓的影響較大，不能良好完成薄板件的焊接修復，所以需要將電流調整到較小的值，通常為35～40A。

2.1.3 選擇焊絲

焊絲選擇是否合理將直接關系鈑金修復效果，就當前國內的情況而言，通常小型汽修廠都未固定焊絲的牌號，對于焊絲的選用具有較大的隨意性。正確的做法應是結合待修復件的厚度，進行相應焊絲直徑的選擇。如果焊接厚度≤1mm，所選焊絲直徑應為0.8mm；如果板厚在1.5～3mm，所選焊絲直徑應為1mm。

2.1.4 氣體流量與純度的選擇

一方面，焊接電流和焊接速度越大，以及焊絲伸出長度越長的時候，需要更大的氣體流量。通常氣體流量數值，應為焊絲直徑數值的10倍，譬如，0.8mm焊絲的氣體流量應為8L/min[3]。倘若用室外焊接、仰焊或是較大電流迅速焊接的時候，氣體流量需要適當地加大。簡而言之，氣體流量要結合焊接速度、焊接電流的大小進行選擇。要對噴嘴直徑以及焊絲伸出的長度進行合理選擇。另一方面，CO2氣體純度要≥99.5%，若不能達到這一純度要求，就會給焊接質量產生直接影響。

2.2 電阻焊

2.2.1 技術特點

該技術的特點是節省材料、操作簡便、效率高、成本低等。針對汽車的車頂、車門、車架及側圍等部位，可運用這一技術完成大量焊接。

2.2.2 焊接工藝

電阻焊通常要經過四個階段，即加壓、通電、保持與卸壓，并且要在持續壓力作用下才可完成。一是，加壓階段。展開焊接作業時，影響焊接質量的一項重要因素，便是能否對板件正確施加壓力，若壓力過小，則可能由于板件間接觸不良而焊接困難，或是造成焊點減小；倘若壓力過大，可能會減小焊透率，焊點尺寸變小與強度降低，甚至可能無法形成焊點。二是，通電電流。采用電阻焊方法時，通電電流的選擇也是一項關鍵點。須知，焊接時通電電流值的平方和電阻熱成正比關系，電流過高可能會擠出熔化的金屬，導致板件表面出現凹坑，使得焊接效果不理想；電流過低，則會導致焊點強度降低，通常而言焊接電流應保持在8000～13500A范圍內[4]。三是，保持時間。保持時間與電阻熱同樣為正比關系，越短的保持時間，焊點強度越低、焊點越小。伴隨時間的增加，也會相應增強焊接強度，增大焊點。但是若是保持時間繼續延長，幾乎不會改變焊接強度，不會明顯增大焊點。四是，焊點間距。焊點間距過大或是過小，均會使焊接強度受到負面影響。故此，要結合待焊板件的厚度，明確焊點到板件邊緣的距離與焊點間距，表1為可參考尺寸。

2.3 激光焊接

激光焊接技術是當前除了電弧焊、電阻焊之外，又一較為先進的汽車車身焊接技術。該技術包含了多種焊接技術，如激光熔焊、激光釬焊、激光拼焊板。雖然該技術相較于電阻焊和電弧焊而言發展時間較短，但已然表現出顯著的優勢，譬如實際作業中焊接速度快、熱影響區狹窄、能量密度高、工作變形小、無后續加工困擾與易實現自動控制系統等。伴隨激光焊接技術近些年的快速發展，其被更廣泛地應用于金屬材料加工領域，發揮了愈加明顯的作用。同時，該焊接技術的應用并不局限于汽車車身領域，在海洋工程、造船、國防工業、航空航天以及核電設備等領域均得到有效應用。

3 汽車鈑金實訓中焊接教學現狀

得益于我國交通建設的持續快速發展，越來越多民眾購買汽車來便利自身出行，進而不斷增加著國內汽車的保有量。在此背景下涌現了大量的汽車維修企業，而專業的汽修人才，則是促進汽修企業良好發展的關鍵。因此，近些年很多中職學校都開設了汽車維修專業。但研究發現，中職學校所開展的汽車鈑金專業課，明顯少于一般的機修專業實訓，而造成此情況的主要問題，便是安全問題與耗材量大。唯有課程開設時所遇問題得到良好解決，才可取得更理想的鈑金教學成效，使學生的專業技能需求得到良好滿足。尤其是汽車鈑金，不管是在日常教學抑或是技能大賽中，均屬于一門重要的專業課。

3.1 焊條耗材量大，學習效果不佳

開展汽車鈑金課的時候，能否良好控制耗材量十分關鍵，尤其是目前許多中職學校不管是技能訓練或是日常教學，都會用到很多材料。下面將結合鈑金焊接方面的例子進行簡單說明：例1，焊條是進行手工電弧焊焊接的必備材料，正常情況下一根焊條的使用時間一般約1min，若讓學生結合焊接材料、電流大小等進行多次焊接，來達到焊接手法提升的目的，通常2～3min便會用完[5]。但事實上對于中職學生焊接手法的提升而言，2～3min的訓練效果甚微。要知道，汽車鈑金修復屬于一種強調積累大量操作經驗的熟練工種。要讓全班數十名學生都能熟練掌握手工電弧焊焊接方法，那么必然會消耗大量的焊條。例2，雖然開展氣體保護焊接訓練的時候，所用焊絲不用投入較多資金，但需要很大的混合氣使用量。如果班級內有學生20～30名，且均為初學焊接，那么標準的一瓶二氧化碳混合氣，大概能夠讓每個學生練習10min的焊接。而這種時長的練習，很難顯著提升學生的焊接技術水平。并且，在焊接教學過程中還會消耗塞焊打孔鐵片、焊接鐵片以及金屬板等焊接材料。因此，在開展鈑金教學時，怎樣在節省耗材的情況下，保證學生的學習時間、提升其焊接基礎操作水平，就成為專業教師應重點思考的問題。

3.2 安全意識薄弱，影響教學質量

部分中職學校開展鈑金實訓教學時，由于許多學生是首次接觸焊接方法，因此在實際練習中偶有安全問題發生。安全問題的出現，既會威脅學生的身體健康，也可能使學校面臨一些糾紛，進而給學校聲譽形成負面影響。筆者通過整合日常工作經驗和現有相關文獻，發現主要是兩方面因素，導致中職汽車鈑金實訓中安全問題的不時發生：

一方面，學生缺乏良好的安全意識。客觀來講中職學校的生源情況較差，多數學生缺乏良好的學習態度和學習習慣。即便專業教師在日常教學中多次強調一些注意事項，但不少學生并不在意，導致操作出錯，進而引發一些安全問題。尤其是鈑金實訓中進行焊接時，會遇到高溫焊渣飛濺、電焊弧光灼傷眼部和高壓電等問題；又或是門板修復包含了氣動切割鋸、角磨機等工具的使用。唯有規范操作上述設備，才能保證焊接質量和使用安全。然而部分學生在實訓中隨意使用設備，無疑加大了安全風險。

另一方面，汽車鈑金實訓中缺乏健全的安全管理體系。具體表現為，部分學校往往基于國家的相關要求標準設定實訓基地設備管理和維修制度、實訓基地安全管理制度，對于自身情況未進行充分考慮[6]。同時，學生缺乏操作經驗和相關工作經歷，甚至部分學生為初次接觸這些工具，因此，往往難以良好理解和執行國家、行業以及企業標準，如此一來自然難以良好保證汽車鈑金實訓教學的安全性。

4 優化汽車鈑金實訓教學的有效策略

4.1 采用VR模擬軟件，提高學習效率

通過日常教學觀察，發現許多汽修鈑金專業的學生，不愿坐在教室聽教師講述乏味、枯燥的理論知識。與學生展開訪談交流，不少都表示“我選擇鈑金專業，就是想要鍛煉自身的實操能力，畢業后能夠順利就業”。由此可見，實際上中職學生的學習目的十分明確，不愿在理論知識學習上浪費時間，更希望自己的實操能力得到良好提升。但若理論知識不牢靠，在實際操作中就會出現耗材浪費的情況。唯有理論和實踐良好結合，才能使學生技能得到良好提升。因此，在開展實際教學前，專業教師可采用播放多媒體視頻的方式，替代傳統的口頭說教，增強理論教學的趣味性。譬如，門板修復時怎樣使金屬收縮或延展？焊接時為什么要如此焊接？在展開實訓前，播放相關教學視頻讓學生能夠一定了解整個焊接過程。當學生完成基本焊接操作的學習后，并通過相關測驗，教師就可利用焊接VR仿真模擬軟件，讓學生展開焊接作業的仿真實操，下圖為模擬軟件的操作界面：

經過VR仿真模擬軟件的操作之后，學生能夠初步掌握實操技巧，積累一定的操作經驗，這對于其之后真正的動手操作，具有很大裨益。更重要的是，如此一來則不會由于缺乏經驗，而導致耗材與學習時間的浪費，提高學習效率。

為了進一步判斷VR仿真模擬軟件的作用，我將班內學生分為了兩組，一組采用了VR仿真模擬訓練，而一組并未應用該訓練方法。結果顯示，采用VR仿真模擬軟件的一組，學生平均5～8min就能熟練掌握手工電弧焊，消耗4～7根焊條。而未經過模擬訓練的一組，消耗焊條的數量為8～10根，且平均用時10～15min，才能熟練掌握手工電弧焊操作方法。這進一步證實了，采用VR模擬軟件，有助于實習耗材的節省，以及學生學習時間的節約。

4.2 多措并舉，強化學生安全意識教育

前文提到安全問題是阻礙鈑金實訓教學良好開展的一項重要因素，而學生安全意識薄弱和缺乏健全的安全管理體系是導致該問題的關鍵因素，對此，建議從如下幾點著手避免該問題的發生：

一是，在本學期實訓課開始前，應進行專門的實訓安全教育，以使學生能夠足夠重視安全問題；二是，在開始每節實訓課之前，也要進行適當的安全教育，滲透安全操作的理念，教育時長一般控制在5～10min，重點是說明本節課可能出現的一些安全隱患，以及傳授學生規避安全事故的方法。如此一來，學生在開展實際練習時會更關注作業的規范性，注重生產安全，留意一些安全細節，顯著降低安全問題的發生率；三是，建設和完善課程安全體系。健全的課程安全體系，是有效解決汽車鈑金實訓過程中安全問題的有效舉措。具體而言，建議中職學校通過做好如下兩點內容，落實好實訓的安全管理工作：其一，安排專門的人員，來負責實訓室的日常安全管理。其具體的工作職責是，對設備與場地存在的安全隱患進行全面檢查，通過定期的檢查，保證能夠及時發現設備的老化情況、損壞問題，第一時間消除場地的安全隱患，以實現安全風險的良好防控。其二，由任課教師負責實訓室的使用安全管理。正式上課前，要仔細檢查所借取的設備。到了正式開始實訓的時候，則要嚴格落實學生的安全指導工作與教學指導工作，倘若發現場地或設備存在安全隱患，要與實訓室管理人員及時聯系，尤其完成及時、有效的處理。另外，要竭力排除和及時制止學生的操作安全隱患。

5 結語

總之，鈑金實訓是汽修專業教學的一項重要內容，能夠幫助學生把理論知識轉化為實踐技術，進而具備更強的就業能力。而焊接方法則是鈑金實訓教學的關鍵所在，直接關系著學生畢業后能否順利就業。所以需要相關專業教師，不斷查找和總結鈑金焊接教學存在的問題，并結合問題探索有效的解決方法，從而有效提高學生的焊接能力，助力其成功就業。

參考文獻：

[1]郭劍峰.新時代評價改革下——汽車鈑金技術課堂評價改革探究[J].時代汽車，2022（20）：92-94.

[2]沈小毓.德藝專融合視角下的中職汽車專業實訓教學實踐研究[J].汽車維護與修理，2021（18）：32-35.

[3]黃象珊.基于技能大師工作室引領的汽車鈑金人才培養模式研究[J].科技視界，2021（01）：76-78.

[4]張世群.嘗試教學法在汽車鈑金實訓教學中的應用研究[J].中國教育技術裝備，2020（24）：144-146.

[5]彭良嘉.項目教學法在汽車鈑金專業課程中的應用探究[J].科技風，2020（31）：112-113.

[6]陳星凱.汽車焊接技術理實一體化教學探究[J].時代汽車，2020（20）：80-81.