焊接是現(xiàn)代機械制造業(yè)中一種必要的工藝方法,在汽車制造中得到廣泛的應(yīng)用。汽車的發(fā)動機、變速器、車橋、車架、車身、車廂六大總成都離不開焊接技術(shù)的應(yīng)用。在汽車零部件的制造中,點焊、凸焊、縫焊、滾點(凸)焊、焊條電弧焊、CO2氣體保護焊、氬弧焊、氣焊、釬焊、摩擦焊、電子束焊和
激光焊等各種焊接方法中,由于點焊、氣體保護焊、釬焊具有生產(chǎn)量大、自動化程度高、高速、低耗、焊接變形小、易操作的特點,所以特別適合汽車車身薄板覆蓋零部件的焊接,因此在汽車生產(chǎn)中應(yīng)用最多。在投資費用中點焊約占75%,其他焊接方法只占25%。
$b1>,d'oz l^nvwm`f#: 汽車工業(yè)所用焊接方法及零部件的應(yīng)用情況
RuIBOo\XL7 ~M-L+XZl( 1.電阻焊
7~XA92 )Yy5u'} (1)點焊:主要用于車身總成、地板、車門、側(cè)圍、后圍、前橋和小零部件等的焊接。
2#R$-*;# (2)多點焊:用于車身底板、載貨車車廂、車門、發(fā)動機罩蓋和行李箱蓋等的焊接。
6>rz=yAM_ (3)凸焊及滾凸焊:用于車身零部件、減振器閥桿、制動蹄、螺釘、螺帽和小支架等的焊接。
n}IGxum8` (4)縫焊:用于車身頂蓋雨檐、減振器封頭、燃油箱、消聲器和機油盤等的焊接。
>Ti%Th, (5)對焊:用于鋼圈、進排氣閥桿、刀具等的焊接。
7Tdx*1 U yzp# 2.電弧焊
b7dsi|Yo g^(gT (1)CO2保護焊:用于車廂、后橋、車架、減振器閥桿、橫梁、后橋殼管、傳動軸、液壓缸和千斤頂?shù)鹊暮附印?
Wn+s:ov (2)氬弧焊:用于機油盤、鋁合金零部件的焊接和補焊。
'~K]=JP (3)焊條電弧焊:用于厚板零部件,如支架、備胎架、車架等的焊接。
X+N5iT (4)埋弧焊:用于半橋套管、法蘭、天然氣汽車的壓力容器等的焊接。
].kj-,5>f 7$Z_'GJ]1C 3.特種焊
W1X3ArP]m8 7;AK=; (1)摩擦焊:用于汽車閥桿、后橋、半軸、轉(zhuǎn)向桿和隨車工具等的焊接。
.,xyE--;d (2)電子束焊:用于
齒輪、后橋等的焊接。
}bca-|N (3)激光焊割:用于車身底板、齒輪、零件下料及修邊等的焊接。
# euG$( ~LpkA`Hn! 4.氧乙炔焊
U|tacO5w` [znN'Fg:" 用于車身總成的補焊。
go AV+V7 uK$ Xqo%L 5.釬焊
heou\;GI" .ZF%$H 用于散熱器、銅與鋼件、硬質(zhì)合金的焊接。
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M-i3_H) 電阻點(凸)焊工藝技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
ajk}&`Wj" h>D;QY 1.電阻點(凸)焊技術(shù)現(xiàn)狀目前,汽車制造廠商所采用的阻焊設(shè)備的次級輸出主要是工頻交流和直流兩種,其額定功率一般在63kVA以上,最高的達400kVA或更高,電能消耗較大。阻焊控制器大部分為天津陸華科技開發(fā)公司生產(chǎn)的WDK或HW系列控制器和少量的KD7和KD9型控制器。KD7型控制器,其控制精度較差;WDK或HW系列控制器對電流的控制精度較高,約為±3%,同時具備了多脈沖焊接功能,基本能滿足低碳鋼或鍍鋅板的焊接。
n'V{ Slg*[r# 在點焊過程中,影響焊點質(zhì)量的因素有焊接時間、焊接電流、焊接壓力、電極的端面形狀、穿過電極的鐵磁性物質(zhì)、分流等。特別在阻焊設(shè)備較多的焊接車間,同時工作的焊機相互感應(yīng),對電網(wǎng)產(chǎn)生影響,嚴(yán)重時影響控制器的觸發(fā),導(dǎo)致焊接質(zhì)量的穩(wěn)定性和一致性較差。
JS^DyBXc <hCO-r# 在汽車制造中,焊接質(zhì)量的優(yōu)劣是制造商和用戶共同關(guān)注的焦點,焊接質(zhì)量主要依靠焊接設(shè)備來保證。對車身點焊而言,主要由控制器保證設(shè)定焊接參數(shù)在一定的波動范圍內(nèi),從而獲得穩(wěn)定的焊點質(zhì)量。以恒流控制方式為主的國產(chǎn)控制器基本能滿足軟鋼和鍍鋅鋼板的焊接,但其控制精度還需進一步提高,對焊接電流的控制仍是開環(huán)控制,隨工況的變化其焊點質(zhì)量的一致性很難保證。
?[zw5fUDS *{#C;" 為了獲得可靠的焊接質(zhì)量,焊接檢驗必不可少。在車身制造中,焊點檢測方法采用非破壞性抽樣檢查,可能開焊的焊點未被檢查出來,嚴(yán)重影響產(chǎn)品的質(zhì)量。如果能保證焊點100%合格,每臺車身可減少焊點數(shù)量約200點,即可節(jié)約成本約80元。
zu{K"7Bx "/e)v{ 因此,點(凸)焊質(zhì)量的在線檢測與控制技術(shù)對保證點(凸)焊質(zhì)量的可靠性和一致性非常重要,該項技術(shù)受到國內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注和研究。實時監(jiān)控的方法很多,但能應(yīng)用于實際生產(chǎn)的并不常見。
4bA^Gq (JlPe)Q5 2.點焊質(zhì)量控制技術(shù)的發(fā)展趨勢
~:7y!=8# "NLuAB.P (1)控制模式。由單模式控制發(fā)展為多模式控制,動態(tài)電阻監(jiān)控、動態(tài)電極位移監(jiān)控都是實現(xiàn)這種控制的綜合模式,即動態(tài)電阻差值與動態(tài)電阻變化速率相綜合;最大位移與位移速度相綜合。
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