阿普拉斯焊接在白車身的應用及優勢

李克政

摘 要：阿普拉斯焊接應用對改善焊接外觀質量、適用狹小空間焊接有明顯的優勢，在白車身上應用也越來越廣。簡述阿普拉斯焊接的工藝特點與在白車身上應用的優勢。

關鍵詞：阿普拉斯焊 凸起 窄邊 外觀

Application and Advantages of APRAS Welding in Body-in-white

Li Kezheng

Abstract：The application of Aplas welding has obvious advantages for improving the quality of welding appearance and is suitable for welding in small space， and it is more and more widely used in body-in-white. The study briefly describes the process characteristics of APAS welding and the advantages of its application in body-in-white.

Key words：Apras welding， bulge， narrow edge， appearance

1 引言

解決焊接熱變形和焊點壓痕大導致的車身感官質量問題是焊接工程師的重點工作之一，旨在滿足用戶對汽車外觀品質越來越高的要求。阿普拉斯是一種連接后外觀質量表現較好的工藝，因此了解其焊接的原理，其工藝特點及在白車身應用優勢有著重要的意義。

2 阿普拉斯焊工藝

2.1 阿普拉斯焊原理

阿普拉斯焊（英文：Arplas）是一種基于電阻點焊原理，不同于傳統點焊技術的方式和參數實現焊接的新型連接技術。傳統的點焊脈沖大于8個工頻周期，焊接電流小于12KA，而Arplas焊脈沖周波小于0.5個工頻周波，焊接電流大于15KA，焊接效率高，焊接熱應力小，從而減少零件變形量。阿普拉斯焊接分為兩個步驟：①沖出一個凸起，（英文：Dimple），該凸起的投影形狀為矩形；②焊接。阿普拉斯焊接利用最小的能量輸入，極短時間內達到脈沖峰值，使零件與零件完成熔合焊接。其工藝原理如圖1所示。

2.2 阿普拉斯焊工藝技術要求

2.2.1 凸起的工藝要求

凸起的尺寸質量，尤其是銳度，是保證焊點無瑕疵和焊點強度的重要因素，為了避免長距離運送過程導致凸起變形或磕碰影響質量等，一般凸起不在沖壓件上直接沖壓出來，通常在焊接生產線上采用專用設備沖凸起，凸起的零件材料可為低碳鋼、硬化鋼、不銹鋼、鋁板，凸起零件板厚范圍在0.4mm＜t＜3.2mm。鋼板材的凸起高度為0.7±0.1mm，凸起的長度受板材種類和阿普拉斯焊的焊接形式的影響，具體區分見表1。凸起的其它的尺寸要求，見圖2。

凸起距零件邊緣最小距離為2.5mm（鋼板）和4mm（鋁板），凸起位置偏差允許在±0.5mm以內，凸起所在的零件的最小翻邊寬度為6mm（鋼板）和8mm（鋁板），見圖3。

2.2.2 阿普拉斯焊的設備要求

阿普拉斯焊槍焊接時焊槍電極頭需覆蓋凸起，且凸起的邊緣距離電極頭的邊緣至少有1mm以上的距離，焊槍相對于焊點的垂直度誤差必須小于2度。

凸起加工過程中設備上下模的對中度誤差一般必須控制在8度以內，如圖4所示。

阿普拉斯焊接目前使用的氣動焊槍，對于同一把焊槍所焊接的各個點的板厚總和的差值有一定要求，差值一般不超過1.5mm。

2.2.3 阿普拉斯焊的涂膠要求

阿普拉斯焊接過程焊接電流大，時間短，若在Dimple上有膠，則會發生炸槍，因此阿普拉斯焊接板件與Dimple間不允許涂膠，若需要涂膠，則Dimple與涂膠之間的距離要求≥20mm，如下圖5所示。

3 阿普拉斯焊在白車身應用的優劣勢

阿普拉斯焊作為白車身連接工藝的一種，其工藝自身有優勢，也存在不足之處，下面內容介紹阿普拉斯焊的優勢與不足：

3.1 阿普拉斯焊的優勢

①焊接熱影響區小，工件變形小。相對傳統點焊，阿普拉斯焊技術熱應力小，因此工件變形小。

②極窄空間可達。阿普拉斯焊接不需要水冷系統，焊接電極尺寸相對常規點焊槍小，因此能夠焊接窄邊（車門窗框、包邊）或空間狹小的地方完成焊接工作。下圖6為阿普拉斯焊焊槍與常規點焊槍下電極及窄空間焊接對比情況；圖7為窗框常規阿普拉斯窄邊焊焊槍下電極情況。

③焊接后外觀質量好。對于車身側圍外板與流水槽、門蓋包邊等部位的焊接，采用阿普拉斯焊接可提高產品表面的外觀質量。如圖8所示，側圍外板與流水槽點焊與阿普拉斯焊接對比。

④減少車身重量及改善視野。阿普拉斯焊接搭接邊寬度小，因此在白車身上應用可以減少一定重量的車身重量，另外在車身窗框上采用阿普拉斯焊接，窗框焊接切邊短，A柱視野障礙小，可以改善駕駛員的視野，如下圖9所示。

3.2 阿普拉斯焊的不足

當然阿普拉斯焊也存在部分不足，如對Dimple要求高；阿普拉斯焊槍一般為定制專用的電極頭、電極臂，焊槍通用性差；必須在板件上預先沖出凸起，大部分的沖凸起設備需要單獨定制，因此成本較普通點焊高。

4 阿普拉斯焊在白車身的應用

目前了解到阿普拉斯焊在白車身上的應用案例較多，國內應用的車型及應用部位可參考表2。

5 結束語

阿普拉斯焊在白車身上應用已經成熟，雖然工藝自身也存在缺點，但通過生產規劃及產品布局，連接工藝形式統一，產品結構優化以便滿足設備的共用性，提高設備利用率，降低設備成本投入，充分發揮其工藝特點帶來的優勢，相信各汽車企業應用阿普拉斯焊接會越來越多，制造更多精品的汽車。

參考文獻：

[1]任濤，潘清.阿普拉斯焊接技術及應用 [J]電焊機第44卷第2期，1-3.

[2]楊德福，李雪豐，楊樹龍．流水槽外觀連接工藝選型[J]時代汽車2021年06月第149頁.