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汽車車身焊接技術現狀分析

發布時間:2017-11-23 來源:華奧電氣 瀏覽次數:

1.車身新材料

隨著汽車工業的發展,為了節約能源和安全性考慮,車身采用大量新型材料。車身結構材料從單一鋼結構,逐步向高強度優質鋼結構,進而向輕質合金和復合材料結構發展。

(1)高強度鋼高強度鋼的使用,給焊接工藝提出了新的挑戰。由于高強度鋼性能使得塑性溫度區間變窄,為獲得相同的塑性變形需要較大的電極壓力,導致合適的焊接工藝范圍變窄。通常通過改進優化傳統點焊工藝,采用脈沖點焊、中頻點焊等專有技術,增加焊接壓力、控制焊接過程,以獲得性能良好的焊點質量。

近年來,發展迅猛的激光焊工藝大大提高了高強度鋼板的焊接性能和接頭焊接強度。

丝瓜视频在线观看高強度鋼由于其強度高、回彈小、成形性好和良好的抗腐蝕性等特點,而成功地應用于白車身的高強度功能件,如A-B-C柱加強板、門檻、座椅、骨架、保險杠加強板、縱梁、橫梁等方面。熱沖壓成形和中頻點焊、激光焊接是實現超高強度鋼車身部件沖壓成形和高質量焊接的重要手段。

(2)輕合金材料近年來,為了進一步減輕車身重量,國外汽車廠商在車身結構設計中開始采用輕合金(鋁合金、鎂合金、甚至鈦合金),由此給車身焊接帶來了新課題。

丝瓜视频在线观看鋁合金的點焊難度較大,目前較多的情況還是采用TIG/MIG焊,或鉚接/TOX連接法,或膠粘結的方法。英國焊接研究所,最近發明的摩擦攪拌點焊技術據稱可以解決鋁合金的車身焊接,得到很好的焊接強度,但由于摩擦攪拌點焊的焊點中心有個小孔,故往往用于內板結構件上。

(3)碳素纖維復合材料為了車身輕量化,有些汽車公司采用碳纖維增強聚合基復合材料制造車身和底盤零部件,可減輕車身重量達50%~65%。也有汽車開發商成功采用樹脂傳遞模塑成形工藝,試制出轎車碳纖維底板。碳素纖維復合材料的連接,當然完全不同于金屬的焊接。

2.車身焊接新技術

(1)新型電阻焊技術中頻電阻焊:中頻逆變直流電阻焊(簡稱中頻電阻焊)的控制電源是由三相交流電經整流電路成為脈動直流電,再經由功率開關器件組成的逆變電路變成中頻方波接入變壓器,降壓后整流成脈動較小的直流電供給電極對工件進行焊接。

中頻電阻焊具有許多優點:

第一,焊接質量好。中頻焊接的電流響應時間為1ms,調整精度和監視精度大大提高,因此,焊接質量大大提高,控制精度也高。

第二,焊接速度快。逆變電阻點焊機為直流輸出,加熱集中,縮短了焊接時間。

第三,節能效果明顯。逆變焊機變壓器在較高的頻率下工作,損耗很小,直流輸出改善功率因素,節能效果明顯。

第四,設備體積和質量。逆變直流電阻點焊機變壓器大大減小,設備較輕巧。

丝瓜视频在线观看第五,可以廣泛應用于點焊異種金屬。

第六,節能環保。中頻焊接是三相平衡負載,比單相交流焊接對電網的沖擊要小許多,減少供電系統的要求,符合國家的能源政策。

丝瓜视频在线观看目前,中頻電阻焊已廣泛應用于汽車焊接生產。在車身零部件生產方面,主要采用固定式大功率的中頻電阻點凸焊設備,對車身零部件實施凸焊或多頭點凸焊接;在車身焊裝生產線上,中頻電阻焊則用于懸掛式點焊鉗或機器人點焊鉗;目前,中頻點焊大量用于鍍鋅鋼板、高強度鋼的焊接。解放公司在新產品的生產準備中已經批量應用了中頻焊接技術。

為了提高機器人點焊的質量、減輕機器人抓舉負荷,在車身焊接生產線上已大量使用機器人中頻點焊焊鉗。目前,國內汽車廠家使用的中頻點焊焊鉗和配套的電源和焊接控制器多為國外公司提供,如德國的BOSCH、NIMAK、日本小原等。

丝瓜视频在线观看伺服點焊鉗:伺服技術伴隨著焊接機器人的大量應用而發展起來,為保證高效率的生產模式,減小氣動焊鉗點焊時對工件表面造成的沖擊,提高工件的表面質量,實現對焊鉗施壓過程的精確控制,一種新型的焊鉗應運而生——伺服型焊鉗。電動機伺服驅動的焊鉗簡稱為伺服焊鉗,是近年來開發的一種可以提高點焊質量的性能較高的機器人焊鉗。一汽解放J6焊裝生產線已經采用了伺服焊鉗,使用效果理想,如圖2所示。


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