裴娟
【摘 要】 焊接作為汽車車身裝配過程中主要工藝,其質(zhì)量好壞一定程度上對汽車的整車強度有著重要的影響。本文主要介紹的就是汽車車身的焊接工藝,并且對其措施進行了分析。
【關(guān)鍵詞】 汽車車身;焊接工藝簡介
汽車的車身殼體是由幾十種、甚至是上百種的薄板沖壓件組合而成。這些鈑金件通過焊接、鉚接等方式進行連接。由于車身沖壓件的材料多數(shù)是焊接性能優(yōu)良的低碳鋼,因此具有操作簡單以及密封性能好的優(yōu)勢。因此焊接成為現(xiàn)代車身制造過程中應(yīng)用最為廣泛的一種聯(lián)結(jié)方式。本文主要介紹其中的幾種形式,包括點焊、凸焊、二氧化碳氣體保護焊和激光焊。
1.點焊
1.1點焊原理
點焊形式是在兩焊件間形成一個焊點對兩焊件進行連接。它的原理是當兩焊件被壓緊于兩柱形電極之間時,首先通上強大的電流(充分利用電阻熱)把工件的焊接區(qū)加熱到能夠形成熔核。然后對電流進行切斷,熔核在壓力作用下會出現(xiàn)冷卻結(jié)晶。
1.2點焊加工注意點
在對其進行使用的過程中,通常需要注意以下幾點:
(1)焊接之前的清理
把車身的焊接表面污物以及雜物清理干凈,比如上面的銹跡以及漆膜等,從而使焊接電流能夠保持更加通暢。
(2)要掌握焊接表面間的間隙
在進行焊接之前,應(yīng)該要將焊件的表面進行平整,為了防止焊接過程中出現(xiàn)電流導通不暢的現(xiàn)象,焊接件和焊接件表面之間要嚴禁出現(xiàn)間隙。
(3)把握焊點之間的距離
對于每一個焊縫的強度來說,其主要是由焊點之間的距離和邊緣之間的距離所決定的,焊點之間的距離大小要控制在不致形成支路電流的范圍內(nèi)。
2.凸焊
2.1凸焊特點
在車身的焊接中凸焊也是一種常用的工藝。它主要用于焊接低碳鋼和低合金鋼的沖壓件。關(guān)于凸焊的種類比較多,除了鈑金件的凸焊外,還有螺栓類零件的凸焊、線材交叉凸焊、管道凸焊等。其中鈑金件的凸焊最為合適的厚度是在0.5mm到4mm之間。
2.2凸焊與點焊的區(qū)別
凸焊和點焊的不同主要是在于焊件上是否在預先加工出來凸點。針對凸焊這種運用于車身的焊接工藝而言,由于在單位面積上施加壓力和電流,能夠集中熱量并且伴隨車身鈑金件表面的氧化膜的破裂,實現(xiàn)了多點凸焊,不但接頭變形能夠減輕,而且焊接的效率也能夠大大的提高。當然凸焊焊接工藝的前提主要是先沖制出車身的凸起部位。
3.二氧化碳氣體保護焊
3.1二氧化碳氣體保護焊原理
針對二氧化碳保護焊而言,它在一定程度上是以二氧化碳氣體為主要的保護氣體,通過焊絲與工件間能夠產(chǎn)生電弧,電弧產(chǎn)生高溫之后,就會對金屬部件進行熔化,然后在進行焊接工藝,在焊接的過程中,經(jīng)常使用光焊絲,并且在一定程度上將其作為填充金屬。
3.2二氧化碳氣體保護焊優(yōu)點
和其它類型的車身焊接工藝而言,二氧化碳氣體保護焊在一定程度上有著自身的優(yōu)勢,其主要表現(xiàn)就是焊接的效率比較高,成本相對較低,焊接的質(zhì)量能夠得到有效的保障。同時二氧化碳氣體保護焊對鐵銹具有著比較小的敏感性,可以在一定程度上實現(xiàn)焊接過程中的機械化,同時也能夠?qū)崿F(xiàn)焊接的自動化,所以,二氧化探氣體保護焊得到了比較廣泛的應(yīng)用。
3.3二氧化碳氣體保護焊規(guī)范選擇
二氧化碳氣體保護焊在一定程度上具有著比較多的規(guī)范參數(shù),二氧化碳流量、所用焊絲尺寸、電弧電壓的大小、焊接過程中的電流和速度、直流回路電感等等,在對這些參數(shù)進行選擇的過程中,一定要保障在焊接質(zhì)量的基礎(chǔ)之上,對焊接效率盡可能進行提升。在對汽車車身進行焊接的過程中,要按照常用的二氧化碳氣體保護焊接規(guī)范進行使用。
4.激光焊接
4.1激光焊原理
所謂的激光焊接是利用大功率單色光子流聚焦而成的激光束,激光束照射在材料表面,材料經(jīng)過照射成為液態(tài)再經(jīng)過冷卻凝固,實現(xiàn)兩種材料的銜接。激光焊接的原理主要是光子轟擊技術(shù)表面形成整齊,蒸發(fā)的金屬可以防止剩余能量被金屬反射掉,如果被焊接金屬有良好的導熱性能,則會得到比較大的熔深。激光在材料表面的反射以及吸收,其本質(zhì)上是光波的電磁場和材料相互作用的結(jié)果。激光的光波攝入到材料時,材料當中的帶電粒子根據(jù)光波電矢量的步調(diào)震動,從而使光子輻射變成了電子的動能。物質(zhì)吸收激光之后,首先產(chǎn)生的某些質(zhì)點過量能量,如自由電子的功能以及束縛電子激發(fā)能,這些原始激發(fā)能夠經(jīng)過一定過程在轉(zhuǎn)化成為熱能。激光加工的過程中,吸收光能轉(zhuǎn)化是在極端的時間內(nèi)所完成的,在這個時間內(nèi),熱能僅僅局限于材料的激光輻照中,后通過熱傳導,熱能由高溫區(qū)傳向低溫區(qū)。
4.2激光焊優(yōu)點
激光焊接相比較其他的焊接方式具有以下優(yōu)點:
(1)密度比較集中,焊接的過程中不產(chǎn)生外力的作用,適合焊接難于接觸的部位。
(2)非接觸加工,對焊件不產(chǎn)生外力的作用,適合焊接難于接觸的部位。
(3)激光可以通過光學元件進行傳輸以及變化,方便和機器人的配合,自動化程度以及生產(chǎn)效率比較高。
(4)焊接工藝比較穩(wěn)定,焊縫的表面以及內(nèi)在質(zhì)量比較好,并且性能也比較高。
(5)適合難溶的金屬以及有機玻璃等材料
(6)綠色環(huán)保以及沒有污染。
(7)不受電場磁場的感染
4.3激光焊質(zhì)量問題分析處理
隨著激光技術(shù)的不斷發(fā)展,激光焊接技術(shù)也日新月異,激光焊接的質(zhì)量相對來說是比較高的,并且在使用的過程中也能夠更好的對其質(zhì)量進行有效的保證,目前已經(jīng)是得到了比較廣泛的應(yīng)用。但是在實際激光焊接以及生產(chǎn)的過程中,也會出現(xiàn)各種問題。如何對這種問題的原因進行辨別,對其汽車焊接工藝的質(zhì)量問題進行有效的解決,這是汽車車身焊接工藝管理過程中非常重要的一環(huán)。
其一,要對激光焊接品質(zhì)進行有效的檢查,一般情況下有目視檢驗以及破壞性檢驗這兩種方法。
針對目視檢驗而言,工作人員在一定程度上根據(jù)自己豐富的工作經(jīng)驗對激光焊接產(chǎn)品是否合格進行判定,但是若憑此檢驗就下結(jié)論,相對來說還不是很充分,這就在一定程度上需要進行破壞性檢驗,也就是對激光焊接母材進行撕開確定,另外,也可利用拉伸儀進行拉伸強度的檢驗。然后結(jié)合相關(guān)的現(xiàn)象進行原因分析。
一般情況下,如果激光焊接加工不良,在一定程度上可能會出現(xiàn)材料問題,激光焊接機需要在進行檢查材料質(zhì)量之后,對材料進行更改,或者是對激光焊接機波形設(shè)定工藝條件進行解決。如果激光焊接產(chǎn)品的同一部位在一定程度上連續(xù)出現(xiàn)激光焊接不良的現(xiàn)象,很可能是工作臺和夾具有問題,若出現(xiàn)工件焊穿或是虛焊現(xiàn)象的發(fā)生,必須對激光焊接機的能量穩(wěn)定性或工作臺及夾具是否存在問題進行檢查。同時加強激光焊接品質(zhì)保證管理。在采用激光焊接時,一定要用壓力測試儀對激光焊接壓力進行測試,只有這樣才能夠讓壓力在一定程度上保持不變,同時,經(jīng)常對激光焊接機頭的動作狀況進行檢查。
其二,要加強對電流的檢查,避免出現(xiàn)激光焊接超載運轉(zhuǎn)所引起的過熱使電力輸出減少以及工作接觸不良導致電流不斷的減少。
其三,要考慮攻堅厚度、鍍層厚度以及盡速成分等變化,避免激光焊接過程中出現(xiàn)接觸不良的現(xiàn)象。
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