模塊三汽車車身裝焊工藝 知識(shí)點(diǎn)二車身焊選擇接方法及其選擇

1第二篇汽車車身裝焊工藝?yán)钚聜?-3車身焊接方法及其選擇一、車身的裝焊工藝汽車車身是由數(shù)百個(gè)薄板沖壓件通過裝配和焊接形成一個(gè)完整的車身殼體（白車身）。焊接是現(xiàn)代汽車制造中應(yīng)用最廣泛的連接方式。3456汽車地板焊裝79-3車身焊接方法及其選擇8電阻焊在車身制造中應(yīng)用廣泛，其中點(diǎn)焊和凸焊生產(chǎn)效率高、成本低，在總焊接量中占60%以上?，F(xiàn)代汽車生產(chǎn)是大規(guī)模、大批量的生產(chǎn)，整個(gè)裝焊過程在流水線上完成，并且還使用了焊接機(jī)器人，形成了自動(dòng)化裝焊線，出現(xiàn)了無人操作的機(jī)器人裝焊車間。激光焊接技術(shù)也越來越成熟。一、車身的裝焊工藝9-3車身焊接方法及其選擇9車身裝焊過程先將整車分為總成進(jìn)行焊接，然后再將這些總成裝焊為白車身。9-3車身焊接方法及其選擇10由于車身薄板件剛性比較差，所以裝焊時(shí)要使用定位夾緊的專用裝焊夾具。車身裝焊時(shí)，各大總成和白車身均要進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量檢驗(yàn)。如：在生產(chǎn)線上設(shè)自動(dòng)檢測機(jī)檢查裝配、焊接質(zhì)量和尺寸要求，在白車身完成后用三坐標(biāo)測量機(jī)進(jìn)行抽檢。9-3車身焊接方法及其選擇半破壞檢查1半破壞檢查211二、電阻焊工藝1.電阻焊原理：（1）本質(zhì)：

電阻焊是將被焊工件接合后通過電極施加壓力，并通以電流，利用電流流經(jīng)工件接觸面及鄰近區(qū)域產(chǎn)生的電阻熱將其加熱到熔化或塑性狀態(tài)，使金屬接合的一種方法。9-3車身焊接方法及其選擇（2）電阻焊特征：①利用電流通過工件焊接處的電阻而產(chǎn)生熱量，生成熔核將工件焊接在一起。②整個(gè)焊接過程都是在電極壓力作用下完成。③在焊接處不需要任何填充材料，也不需任何保護(hù)劑。9-3車身焊接方法及其選擇13（3）電阻焊分類電阻焊方法主要有四種：點(diǎn)焊、縫焊、凸焊、對(duì)焊。點(diǎn)焊點(diǎn)焊時(shí)，工件只在有限的接觸面上，即所謂“點(diǎn)”上被焊接起來，并形成扁球形的熔核。點(diǎn)焊可分為單點(diǎn)焊和多點(diǎn)焊。多點(diǎn)焊時(shí)，使用兩對(duì)以上的電極，在同一個(gè)工序內(nèi)形成多個(gè)熔核。9-3車身焊接方法及其選擇9-3車身焊接方法及其選擇縫焊累類似點(diǎn)焊。縫焊時(shí)工件在兩個(gè)旋轉(zhuǎn)的盤狀電極（滾盤）間通過后，形成一條焊點(diǎn)前后搭接的連續(xù)焊縫。9-3車身焊接方法及其選擇16凸焊是點(diǎn)焊的一種變形。在一個(gè)工件上有預(yù)制的凸點(diǎn)。凸焊時(shí)，一次可在接頭處形成一個(gè)或多個(gè)熔核。9-3車身焊接方法及其選擇對(duì)焊時(shí)，兩工件端面接觸，經(jīng)過電阻加熱和加壓后沿整個(gè)接觸面焊接起來。9-3車身焊接方法及其選擇18螺柱焊將金屬螺柱或類似的其它金屬緊固件（栓、釘?shù)龋┖傅焦ぜㄒ话銥榘寮┥先サ姆椒ń凶雎葜浮?-3車身焊接方法及其選擇（4）點(diǎn)焊的優(yōu)點(diǎn)：(1)焊接質(zhì)量好。(2)生產(chǎn)率高。(3)省材料，成本低。(4)勞動(dòng)條件好，不放出有害氣體和強(qiáng)光。(5)操作簡單，容易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化。(6)供電采用低電壓（12V左右）、大電流（10000A左右）。9-3車身焊接方法及其選擇（5）點(diǎn)焊的缺點(diǎn)：(1)焊接設(shè)備費(fèi)用較高，投資較大(2)需要電力網(wǎng)供電功率大，焊機(jī)功率幾十甚至上百千伏(3)焊接尺寸、形狀和厚度受到設(shè)備的限制。9-3車身焊接方法及其選擇電阻焊點(diǎn)焊212.電阻點(diǎn)焊原理及工藝(1)點(diǎn)焊的熱源及加熱特點(diǎn)：點(diǎn)焊是電阻焊，電阻焊熱源是電流流過焊接區(qū)產(chǎn)生的電阻熱。9-3車身焊接方法及其選擇22(1)點(diǎn)焊的熱源及加熱特點(diǎn)：9-3車身焊接方法及其選擇23(2)點(diǎn)焊電阻及其對(duì)焊接加熱的影響：①點(diǎn)焊時(shí)的電阻點(diǎn)焊的電阻可以分為接觸電阻和內(nèi)在電阻，接觸電阻包括焊件間接觸電阻和電極與焊件間的接觸電阻。Rjb—電極與焊件間的接觸電阻；Rb—焊件內(nèi)部電阻；Rc—焊件與焊件之間的接觸電阻。9-3車身焊接方法及其選擇24(2)電阻點(diǎn)焊及其對(duì)焊接加熱的影響：①點(diǎn)焊時(shí)的電阻Rjb、Rb、Rc都是動(dòng)態(tài)電阻，它們并不是固定的而是隨時(shí)間變化的。9-3車身焊接方法及其選擇25①點(diǎn)焊時(shí)的電阻（接觸電阻Rc）接觸電阻Rc與電極壓力、焊件材質(zhì)、表面狀態(tài)和溫度等有關(guān)。焊件表面狀態(tài)的影響主要是由于氧化物和污物嚴(yán)重阻礙電流的通過，使得接觸電阻顯著增加，因此焊接前要對(duì)焊件表面進(jìn)行清理。9-3車身焊接方法及其選擇電極壓力增大，接觸電阻減小。不同的金屬材料在加熱過程中焊接區(qū)動(dòng)態(tài)電阻的變化規(guī)律相差很大。隨焊件溫度逐漸升高，接觸電阻下降。26(2)電阻點(diǎn)焊及其對(duì)焊接加熱的影響：①點(diǎn)焊時(shí)的電阻（

接觸電阻Rjb）Rjb對(duì)焊接不利。Rjb過大容易使焊件和電極間過熱而降低電極壽命，甚至使電極和焊件接觸面燒壞。在焊前要盡可能減少接觸電阻。而且電極必須具備良好的冷卻條件，使此處熱量能夠迅速導(dǎo)散。9-3車身焊接方法及其選擇27(2)電阻點(diǎn)焊及其對(duì)焊接加熱的影響：①點(diǎn)焊時(shí)的電阻（內(nèi)在電阻Rb）焊件內(nèi)部電阻是點(diǎn)焊的主要熱源。則焊件電阻R按下式計(jì)算：9-3車身焊接方法及其選擇—焊件厚度；S—電極與焊件的接觸面積；—溫度為T℃時(shí)，焊件金屬電阻系數(shù)。影響因素：焊件厚度、電極直徑、電極壓力F。當(dāng)F增大時(shí)，因焊件間接觸面加大，Rb會(huì)減少。28②點(diǎn)焊的熱平衡點(diǎn)焊焊接區(qū)溫度場是由加熱與散熱共同作用的結(jié)果。電流產(chǎn)生的電阻熱除了用來加熱焊接區(qū)金屬，還用來不斷補(bǔ)償向周圍物質(zhì)傳導(dǎo)、輻射的熱損失，以形成焊接過程的動(dòng)態(tài)平衡。其熱平衡公式如下：Q=Q1+Q2+Q3+Q4Q1—焊接區(qū)總析出熱量；Q2—熔化母材金屬形成熔核的熱量；Q3—通過焊件熱傳導(dǎo)而損失的熱量；Q4—通過對(duì)流、輻射散失到空氣介質(zhì)中的熱量。9-3車身焊接方法及其選擇29③點(diǎn)焊的焊接循環(huán)通常把一個(gè)焊點(diǎn)形成過程叫做一個(gè)點(diǎn)焊循環(huán)。一個(gè)點(diǎn)焊過程包括四個(gè)階段：預(yù)壓階段、焊接階段、鍛壓階段、休止階段。9-3車身焊接方法及其選擇30③點(diǎn)焊的焊接循環(huán)預(yù)壓階段：從電極開始加壓到焊接電流開始流通之前的階段。其作用是使焊件的焊接處有良好的接觸，為焊接電流順利通過做好必要的準(zhǔn)備。焊接階段：是通電加熱，熔核形成的階段。焊接階段是整個(gè)循環(huán)中最關(guān)鍵的階段。9-3車身焊接方法及其選擇31③點(diǎn)焊的焊接循環(huán)鍛壓階段（冷卻結(jié)晶階段）：當(dāng)建立起需要的溫度場，得到符合要求的熔化核心和塑性環(huán)后，便切斷焊接電流，熔核開始了冷卻結(jié)晶，電極繼續(xù)施壓。休止階段：在休止時(shí)間內(nèi)，升起電極移動(dòng)焊件，準(zhǔn)備進(jìn)行下一個(gè)點(diǎn)的焊接。9-3車身焊接方法及其選擇32④電阻點(diǎn)焊焊接工藝點(diǎn)焊結(jié)構(gòu)通過焊點(diǎn)來連接，焊接的工藝性直接關(guān)系著接頭的質(zhì)量。焊接工藝性主要包括焊點(diǎn)的質(zhì)量及焊接工藝參數(shù)的選擇。焊點(diǎn)質(zhì)量取決于焊點(diǎn)表面、內(nèi)部質(zhì)量和焊點(diǎn)尺寸。9-3車身焊接方法及其選擇33焊點(diǎn)尺寸（影響接頭強(qiáng)度）有：焊點(diǎn)直徑、焊透率和表面壓坑深度等。9-3車身焊接方法及其選擇④電阻點(diǎn)焊焊接工藝

—焊件厚度；焊點(diǎn)直徑是影響焊點(diǎn)強(qiáng)度的主要因素，d與焊點(diǎn)強(qiáng)度近似成正比。d的大小可根據(jù)焊件厚度和對(duì)接頭強(qiáng)度的要求來選取。34A取20%-80%范圍。當(dāng)焊點(diǎn)熔核直徑符合要求時(shí)，取A》20%便可保證焊點(diǎn)強(qiáng)度。一般以40%為宜。單板焊透率A：9-3車身焊接方法及其選擇④電阻點(diǎn)焊焊接工藝35壓痕深度C影響接頭強(qiáng)度和表面外觀質(zhì)量。對(duì)車身覆蓋件點(diǎn)焊很重要。C值一般不超過板厚值的15%—20%。9-3車身焊接方法及其選擇④電阻點(diǎn)焊焊接工藝36焊接工藝性應(yīng)遵循以下基本原則：大型薄壁結(jié)構(gòu)焊接時(shí)，為了減少結(jié)構(gòu)焊后翹曲變形應(yīng)采用硬規(guī)范焊接；對(duì)剛性較大，裝配不良的結(jié)構(gòu)則應(yīng)采用軟規(guī)范，以保證接合面熔化以前有良好的接觸面，避免產(chǎn)生飛濺。硬規(guī)范：大電流，短時(shí)間。軟規(guī)范：小電流，長時(shí)間。9-3車身焊接方法及其選擇④電阻點(diǎn)焊焊接工藝379-3車身焊接方法及其選擇選擇點(diǎn)焊工藝參數(shù)可以采用計(jì)算方法或查表。無論選擇哪種方法，所選擇出來的工藝參數(shù)都不是十分精確和合適的，即只能給出一個(gè)大概的范圍。具體數(shù)值還需不斷調(diào)試。點(diǎn)焊的主要工藝參數(shù)：焊接電流，焊接壓力，電極端面直徑，焊接時(shí)間。點(diǎn)焊參數(shù)的確定④電阻點(diǎn)焊焊接工藝389-3車身焊接方法及其選擇④電阻點(diǎn)焊焊接工藝399-3車身焊接方法及其選擇④電阻點(diǎn)焊焊接工藝409-3車身焊接方法及其選擇④電阻點(diǎn)焊焊接工藝41氣體保護(hù)電弧焊焊分類介紹9-3車身焊接方法及其選擇氣體保護(hù)電弧焊：利用氣體作為保護(hù)介質(zhì)的電弧焊。它包括鎢極惰性氣體保護(hù)焊(TIG)和熔化極氣體保護(hù)焊(GMAW)。兩者的差別在于所用的電極不同，前者用的是非熔化電極鎢棒，后者用的是熔化電極焊絲。42熔化極氣體保護(hù)電弧焊活性氣體保護(hù)電弧焊（MAG）惰性氣體保護(hù)電弧焊（MIG）CO2氣體保護(hù)電弧焊（CO2焊）Ar+O2、Ar+CO、Ar+CO2+O2Ar、He、Ar+HeCO2、CO2+O29-3車身焊接方法及其選擇439-3車身焊接方法及其選擇1.定義：二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊是利用二氧化碳?xì)怏w作為保護(hù)氣的氣體保護(hù)電弧焊。它利用焊絲與工件之間產(chǎn)生的電弧來熔化金屬，由CO2氣體作為保護(hù)氣體，并利用焊絲作為填充金屬。三、二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊電弧是一種氣體放電現(xiàn)象，電流通過某些絕緣介質(zhì)(例如空氣)所產(chǎn)生的瞬間火花。449-3車身焊接方法及其選擇CO2氣體保護(hù)焊的過程如圖所示。459-3車身焊接方法及其選擇46優(yōu)點(diǎn)：2.二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊的優(yōu)缺點(diǎn)9-3車身焊接方法及其選擇生產(chǎn)效率高；焊接成本低；抗裂紋能力強(qiáng)；焊后不需清渣；使用范圍廣。47缺點(diǎn)：2.二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊的優(yōu)缺點(diǎn)9-3車身焊接方法及其選擇1.因使用CO2做保護(hù)氣，怕風(fēng)，只能在室內(nèi)作業(yè)；2.弧光和熱輻射強(qiáng)；3.焊接過程飛濺大；4.不能使用交流電源。48(1)氧化性:CO2氣體是屬氧化性氣體。焊接時(shí)CO2氣體被大量分解，分解出來原子具有強(qiáng)氧化性。(2)氣孔:由于氣體的冷卻作用，熔池凝固快，容易在焊縫中產(chǎn)生氣孔。(3)飛濺:飛濺是CO2氣體保護(hù)焊的主要缺點(diǎn)。①CO氣體造成的飛濺②斑點(diǎn)壓力造成的飛濺③短路引起的飛濺3.二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊的特點(diǎn)9-3車身焊接方法及其選擇49按焊絲直徑分：細(xì)絲d《1.6mm粗絲d>1.6mm9-3車身焊接方法及其選擇504.焊接過程（熔滴過渡）

CO2焊的整個(gè)焊接過程是由無數(shù)個(gè)熔滴過渡的過程組成的。溶滴過渡：在焊接時(shí)，電弧燃燒熱大部分用來加熱焊件，使其形成熔池，小部分用于加熱焊絲，使其不斷被熔化形成溶滴，離開焊絲末端而進(jìn)入熔池，這個(gè)過程稱為溶滴過渡。9-3車身焊接方法及其選擇514.焊接過程（熔滴過渡）氣體保護(hù)焊有兩種溶滴過渡：(1)細(xì)焊絲短路過渡(2)粗焊絲細(xì)顆粒過渡4.焊接過程（短路熔滴過渡）短路過渡時(shí)，采用小電流，低電壓，弧長短，在溶滴還沒有脫離焊絲之前即與熔池發(fā)生短路。此時(shí)電弧熄滅，出現(xiàn)縮頸。縮頸達(dá)到臨界尺寸，稱為液態(tài)金屬小橋。最后，在各種力的作用下小橋被拉斷，電弧重新引燃，完成了一個(gè)溶滴的過渡。9-3車身焊接方法及其選擇5.短路過渡短弧焊的工藝參數(shù)(1)焊接電流(2)電弧電壓(3)焊接速度(4)焊絲干伸長度(5)氣體流量及純度9