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摘 要焊接是汽车车身装配的最主要方式.汽车车身的焊接质量的优劣对汽车的的整车性能有着重要影响.文章首阐述汽车车身常见的焊接工艺,并分析了其焊接特点及其措施.
关 键 词汽车车身；焊接；点焊；缝焊
中图分类号TG4文献标识码A文章编号1674-6708（2014）121-0105-02
0引言
汽车车身壳体是是由百余种、甚至数百种薄板冲压件经焊接、铆接、机械联结及粘接等方法联结而成的一个复杂的结构件,由于车身冲压件的材料大都是具有良好焊接性能的低碳钢,焊接具有节省钢材、操作简单、密封性能好等众多优势,是现代车身制造中应用最广泛的联结方式.本文主要对点焊、缝焊、凸焊、二氧化碳气体保护焊、激光焊等工艺进行了分析.
1点焊
一辆汽车车身具有四五千个焊点,可以说车身的大多数是由点焊结构件组成的,因此点焊是车身制造中应用最常见的焊接工艺.其原理是通过在焊件间形成的一个个焊点来联接焊件.在两焊件被压紧于两柱形电极之间通上强大的电流,利用电阻热将工件焊接区加热到形成应有尺寸的熔化核心,然后切断电流,熔核在压力作用下冷却结晶形成焊点.其主要工艺有以下几部分组成.
1）焊前清理.即将车身的焊接表面的污物清除干净,譬如漆膜、锈迹等,让焊接电流保持通畅；
2）掌握焊接表面间的间隙.在焊接之前,应当把焊件的表面进行整平,为防止焊接中出现电流导通不畅现象,焊接件与焊接件表面之间严禁出现间隙.在焊接过程中,如果发现焊点面积变小,可用夹钳将焊件牢牢地夹紧,预防间隙出现.
3）把握焊点间距离.各个焊缝的强度由焊点间距和边缘距离（焊点到板外缘的距离）决定的,焊点间距的大小要控制在不致形成支路电流的范围内；
4）四是掌握点焊顺序.点焊时,不要只在一个方向上连续点焊,这种方法的焊接强度较低.如果电极头过热变色,应停下来冷却.
2缝焊
缝焊类似于持续不断的点焊工艺,是由许多彼此互相重叠的焊点组成的.所不同的是点焊使用的是柱状电极,而缝焊用的是滚盘状电极,这种电极可以旋转.由于缝焊所需要的分流电流较大,因此,在焊接时,要加大其电流,根据体数值视材料厚度和点距,通常比点焊增打五分之一至五分之三之间.缝焊焊点间距根据材质而定,如果车身是低碳钢,其间距为（2.8～3.2）t,如果车身为铝合金材质,其间距为（2.0～2.4）t.t为两焊件中较薄焊件的厚度,单位为mm.
对于非气密性接头,焊点间距可在很宽的范围内变化,甚至可以使各相邻焊点相互分离,成为缝点焊.缝焊工艺参数主要是根据被焊金属的性能、厚度、质量要求和设备条件来选择,通常可参考已有的推荐数据初步确定后再通过工艺试验加以修正.如表1所示.
3凸焊
凸焊是点焊的一种变型,用于焊接低碳钢和低合金钢的冲压件,凸焊的种类很多,除板件凸焊外,还有螺帽、螺钉类零件的凸焊、线材交叉凸焊、管子凸焊和板材T型凸焊等.板件凸焊最适宜的厚度为0.5mm～4mm.凸焊与点焊的不同点是在焊件上预先加工出,或者通过焊件上原有的能使电流集中的型面、倒角等作为焊接时的局部接触部位.
因为凸焊是车身的进行接触焊接,焊接接触面的单位面积上的压力以及电流相应的得到提升,能够集中热量,破裂车身板件表面氧化膜,分流电流相对减小.因此,在焊接中能够实现多点凸焊,不但接头变形减轻,而且焊接效率大大提升.凸焊焊接工艺的前提是先冲制出车身的凸起部位,因此,凸焊焊接工艺相比于其它焊接工艺需要有焊前工序准备.工序和设备.
4二氧化碳气体保护焊
二氧化碳气体保护焊是以CO2气体为保护气体,通过焊丝与工件间产生一定的电弧,电弧产生高温后熔化金属部件进行的焊接工艺,在焊接中通常使用光焊丝作为填充金属.
1）相比于其它类型的车身焊接工艺,CO2气体保护焊有其自身的优势,主要表现在焊接效率高,成本低,焊接质量能够得到保障.同时CO2气体保护焊对铁锈有很小的敏感性.可以实现焊接过程机械化与自动化.因此,CO2气体保护焊应用相对广泛；
2）二氧化碳气体保护焊的规范参数相对较多,CO2流量、所用焊丝型号与尺寸、电弧电压的大小、焊接的电流与速度,直流回路电感等等.选择这些参数要在保障焊接质量的基础上,尽可能地提升焊接效率.在汽车车身焊接中,常用的CO2气体保护焊焊接规范列如表2所示.
5激光焊接
激光焊是利用大功率相干单色光子流聚焦而成的激光束为热源进行的焊接,这种焊接工艺通常有连续功率激光焊和脉冲功率激光焊.用激光可以焊接一些要求强度高、变形小,用传统方法无法焊接的特种材料的汽车零部件.激光焊接时不与车身的焊接部位接触,以激光器输出并经光源聚焦的高能量密度的激光作为热源,对车身焊接部位进行熔化焊接.其原理如图1所示.
激光焊接有很多优势,由于不存在连接间隙或者极小,车身被焊接部位在焊接过程中,几乎不变形,同时,激光焊接的焊接深度与宽度比相对较高,譬如焊接的缝宽为1mm时,焊接的深度可达5mm,所以焊接质量很高.