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金属焊接在汽车工业中的实际运用

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摘要:在金属焊接领域不断发展的进程中,由于具有焊接变形少、焊接效果好以及加热集中等多方面的优势,因此在我国汽车工业领域中得到了广泛的运用。对此,首先需要对汽车工业中金属焊接的特征进行研究与分析,在此基础上来对汽车工业中较为常见的金属焊接技术进行分析,最后阐述金属焊接在汽车工业中的实际运用。

关键词:金属焊接;汽车工业;零件;车身

伴随着我国汽车工业领域的不断发展,消费者的需求逐渐提升,因此汽车车身的结构是日益复杂的,特别是在焊接技术方面提出了更高的要求[1]。而金属焊接具有组织形变小、焊接速度快、影响较小以及加热集中等多方面的优势,再加上运用金属焊接后强度具有明显的提升,因此近年来得到了较为广泛的运用,最大限度的满足了汽车工业制造与生产的实际需求。

1汽车工业金属焊接特性

与其他工业领域相比,汽车工业领域的金属焊接技术要求更高,且更加特殊。具体来说,汽车车身是由骨架件、内覆盖件以及外覆盖件所构成的,同时汽车的内外覆盖件的钢板厚度在0.8mm至1.2mm范围内[2],意味着主要是以薄板件为核心,而所拥有的特性包含以下几点:①结构形状复杂。由于汽车制造与生产工艺是非常复杂的,并且车身的金属板非常薄。由于现阶段消费者非常注重美观,再加上对刚性的需求较高,因此对金属焊接技术带来较大的挑战。②刚性差。相对于机械加工件来说,用于汽车生产与制造的薄板的刚性相对较差,将车身板与各个零件进行焊接为一个整体后,其刚性才会达到要求。但是在焊接总成前,其刚性是较差的,因此在金属焊接的过程中需要格外注意。③尺寸标注以三维坐标为准。在汽车生产与制造的过程中,为了能够有助于对汽车尺寸的标记,通常情况下是通过200mm或400mm的标准来对坐标进行划分。其中,最为常见的是轿车生产,其坐标系坐标原点为:X轴代表的是车身的对称平面与主地板的下平面间的交线;Y轴代表的是平面与车身对称平面间的交线;Z轴代表的是过两前轮中心且与主地板平面垂直的直线。总的来说,汽车的金属焊接工艺与其他机械金属焊接工艺的差距是较大的,尤其是在坐标的标注方面,这无疑增加了汽车工业中金属焊接的难度。

2汽车工业中主要的金属焊接技术

伴随着金属焊接技术在汽车工业中运用的逐渐加深,能够看出所运用的金属焊接技术也是逐渐增多的,具有代表性的有CO2焊、电阻焊以及激光焊等[3]。(1)电阻焊。在汽车工业中,电阻焊是较为常用的金属焊接技术的异种,主要采用的是交流50Hz的单相交流电源,具有功率因数低、容量大等方面的特征。在不同类型电阻焊机出现的情况下,不但能够很好的对功率因数提升,同时在电网不平衡方面也得到很好的解决,特别是在焊接铝合金、难焊金属方面具有较大的突破。针对于铝合金车圈的实际需求来对PLC智能控制器进行设计,不但大幅度提升了铝合金车圈焊接质量,同时在焊接生产率方面也具有较为明显的提升。伴随着西南交通大学对PLC电阻焊技术的研发,能够清晰的看出在可靠性、抗干扰能力、成本方面具有较大的改善,这对于促进我国汽车工业更好的发展具有积极意义。(2)CO2焊。CO2焊具体是指将二氧化碳气体保护电弧焊,主要是运用在汽车生产的手工焊部分,主要适合自动焊和全方位焊接,由于采用此方法焊接的过程中不能受到风的影响,因此只能够在室内进行运用。为了能够保证金属焊接的稳定性更强,除了需要设置相对合理的参数外,还应该选择合适的、优质的焊机,尽可能的来对飞溅程度降低。由于二氧化碳的价格较为经济,并且焊缝形成较好,因此现阶段此金属焊接已经被广泛的运用在汽车工业领域当中。(3)激光焊。在汽车工业领域中,与常规的焊接方法对比,激光焊所表现出的特征包含以下几点:其一,激光焊不会受到电磁干扰与影响,因此能够焊接磁性材料;其二,针对于常规焊接方法无法进行焊接的区域,可以通过反射镜的方式来进行焊接,并且能够达到很好的效果;其三,常规方法无法焊接的材料,也可以采用激光焊技术来实施与操作,例如热物理性能差异较为悬殊、难熔金属等。其四,例如铍合金等剧毒材料焊接的过程中,可以将其放置在密封的玻璃容器中,然后借助于激光焊的方式来对其进行焊接。部分汽车制造企业会基于成本的角度来选择金属焊接的方法,因此激光焊现阶段并没有得到广泛的运用。

3金属焊接在汽车工业中的具体应用

汽车车身制造作为汽车制造流程中最为关键的环节,在汽车制造工艺中占有非常重要的地位。车身是汽车的根本所在,也是构成汽车完整性的精髓,汽车内部所涉及到的相关零件,更多的就是依托于车身实现安装和配备的,一辆汽车的车身质量决定了汽车的质量,同时也关系到了汽车的性能,而零件焊接与钢板的质量则是影响汽车车身制造的关键所在。根据相关数据统计分析,可以进一步了解到,每辆轿车零件部位有400多个,各部件焊点大约为10个左右,若汽车有4000个焊点,那么金属焊接就是汽车制造的主要固定方式。金属焊接具有无痕焊接的特点,并且整体的焊接效果较为良好,零件的抗冲击和抗疲劳能力更为突出,进而普遍应用于汽车制造中来。世界上知名汽车公司,如路虎、奔驰等汽车公司均采用了该制造工艺,汽车制造借助于金属焊接的方法而完成。金属焊接能够有效的起到减少零件数量的根本效用,可以从中减轻车辆的质量;与此同时,金属焊接的抗冲击与抗疲劳的能力非常强,也进一步保证了汽车结构的稳定性;汽车质量的减轻,可以起到节约制造成本的根本目的,使得运输成本得以大大降低。根据相关数据统计分析得知,汽车内部60%的零件都是借助于该技术完成的,在众多焊接方式中,金属焊接是最具发展空间的方法之一。金属焊接工艺在汽车制造领域取得了非凡的成绩,完全颠覆了传统的汽车制造理念,为汽车制造提供了更加有利的动力支持。金属焊接不但是汽车零件和车身制造的关键所在,也是组建零件与车身的重要方法,起到了不可或缺的重要作用,对汽车的制造环节提供了强大的力量支持。一辆汽车65%的零件都是借助于金属焊接的方法将其余车身连接在一起。根据相关调查了解到,依托于金属焊接方法进行连接的汽车车身,所具备的稳定性更好,成本也相对更低一些。传统焊接方法无法满足零件与车身连接趋向,对此,金属焊接成为汽车制造中主要采用的焊接方法,在未来具备着很大的发展潜能。

4结语

金属焊接作为汽车制造中不可或缺的一个重要制造工序,只有优秀先进的金属焊接方法才能够满足当前的汽车制造要求,才能够保障汽车制造的质量。金属焊接具备着效率高,能耗小等特点,在汽车制造中彰显出了快速且灵活性等特点,为汽车质量提供了更大的保障。国内外汽车品牌在不断推出,这对于金属焊接技术的未来发展提供了更大的便利,为汽车工业的进步起到了关键性的影响。

参考文献:

[1]刘建平,蔡成伟,饶良才,莫水金,仇亚玲.金属焊接在汽车工业中的应用初探[J].中国金属通报,2017,(07):107-108.

[2]刘晓兵.超声波金属焊接技术在汽车线束的应用[J].汽车零部件,2013,(10):34.

[3]刘倩.镁/铝异种金属激光焊接技术在汽车工业中的应用与发展[J].世界有色金属,2016,(16):104-105.

作者:潘建忠 单位:沪通企业集团有限公司

金属焊接在汽车工业中的实际运用责任编辑:张雨    阅读:人次