汽車制造工藝基礎第三章白車身焊接課件

白車身焊接

第三章白車身焊接

第三章1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用。在汽車零部件的制造中，有點焊、凸焊、縫焊、滾凸焊、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。本章主要介紹電阻焊和氣體保護焊。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2第一節(jié)白車身焊接概述一、白車身車間白車身車間有分拼、總拼、四門二蓋和裝配調(diào)整四個工段。分拼工段負責拼裝前圍、左右側(cè)框合前底板；總拼工段負責拼裝后圍和車身；四門二蓋工段負責拼裝左右前后車門、引擎蓋和行李箱蓋；裝配調(diào)整工段則負責前三個工段拼裝的各車身部件的整車裝配調(diào)整工作。第一節(jié)白車身焊接概述一、白車身車間3白車身車間的主要生產(chǎn)工藝有焊接（拼裝）、裝配和調(diào)整，其中最主要的生產(chǎn)工藝是焊接，有點焊、二氧化碳氣體保護焊和釬焊等。

圖3-2點焊圖3-3釬焊白車身車間的主要生產(chǎn)工藝有焊接（拼裝）、裝配和調(diào)整，其中最主4二、汽車工業(yè)焊接發(fā)展趨勢

1．發(fā)展自動化柔性生產(chǎn)系統(tǒng)發(fā)展自動化柔性生產(chǎn)系統(tǒng)，在焊接方面，主要使用的是點焊機器人和弧焊機器人。圖為點焊機器人工作部位與機器人手臂。

二、汽車工業(yè)焊接發(fā)展趨勢52．發(fā)展輕便組合式智能自動焊機

2．發(fā)展輕便組合式智能自動焊機6汽車制造工藝基礎第三章白車身焊接ppt課件7三、寶馬汽車的焊接流程

三、寶馬汽車的焊接流程8汽車制造工藝基礎第三章白車身焊接ppt課件9汽車制造工藝基礎第三章白車身焊接ppt課件10汽車制造工藝基礎第三章白車身焊接ppt課件11第二節(jié)電阻焊

一、電阻焊的焊接原理1.電阻焊的熱過程點焊時，對焊件的加熱是利用電流直接通過焊件內(nèi)部及焊件間接觸電阻產(chǎn)生的熱量來實現(xiàn)。其關(guān)系式為：

Q=0.24I2Rt式中Q——所產(chǎn)生的熱量（J）；

I——兩電極之間的電流（A）；R——兩電極之間的電阻（Ω）；t——通電時間（s）采用不同的電阻焊方法，兩電極間電阻（R）是不同的。如上圖。

第二節(jié)電阻焊一、電阻焊的焊接原理122.接觸電阻（1）接觸電阻的形成兩焊件接觸面上存在一定的電阻稱為接觸電阻。如圖。（2）影響接觸電阻大小的因素接觸電阻的大小與電極壓力、材料性質(zhì)、焊件表面狀況以及溫度有關(guān)。2.接觸電阻133.焊點的形成過程(1)預壓階段為避免接觸電阻過大而使焊件燒穿或?qū)㈦姌O工作表面燒壞，因此，一定要在焊件受到預壓作用后方可通電。（2）焊接通電加熱階段預壓階段結(jié)束后，開始通電加熱，在壓力的作用下該處金屬發(fā)生塑性變形，晶粒破碎，在高溫下破碎的晶粒強烈地進行再結(jié)晶，使焊件通過相互結(jié)晶形成共同晶粒，即完成塑性狀態(tài)下的焊接。見圖。(3)鍛壓（維持）階段當切斷焊接電流后，電極繼續(xù)對焊點進行擠壓的工序稱為鍛壓。3.焊點的形成過程14二、電阻焊的分類在工業(yè)中廣泛采用的電阻焊的方法有點焊、縫焊（滾焊）和對焊三種。這里只重點介紹點焊。點焊的接頭形式時搭接。點焊過程原理見圖。二、電阻焊的分類151.點焊的電極（1）純銅電極紫銅具有良好的導電性和導熱性，但由于硬度和屈服極限較低，因此壽命很短。（2）鎘青銅電極鉻青銅具有較好的力學性能和導電性（為純銅的90%），常用來制造焊接黑色金屬的電極和有色金屬電極。（3）鉻青銅電極鉻青銅電極具有相當高的硬度，并有良好的導電性和較好的抗氧化能力，它的使用壽命長，因此被廣泛用于耐熱鋼和不銹鋼的焊接。1.點焊的電極162.點焊的接頭形式

2.點焊的接頭形式173.焊件的焊前清理焊前必須清除焊件表面的油脂、臟物及氧化膜。清理前，選用有機溶劑（汽油、丙酮等）或堿性溶液除去焊件表面的油漆、油脂，然后再去除表面的氧化膜，一般可用紗布、銅絲刷或噴砂處理。4.點焊工藝參數(shù)的選擇點焊時，主要的工藝參數(shù)有焊接電流、通電時間、電極接觸面積和電極壓力等。常用的低碳鋼點焊工藝參數(shù)見表3-1。3.焊件的焊前清理185.點焊基本操作1）啟動點焊機。2）在焊件上劃焊點位置線。3）進行點焊。4）檢查焊點質(zhì)量。6.點焊時飛濺嚴重，甚至使工件燒穿造成嚴重質(zhì)量事故的原因1）焊接規(guī)范選擇不當。2）電極末端形狀不正確，或兩電極有偏差。3）焊件在兩電極中安放傾斜、焊件表面處理不良或表面污染等。5.點焊基本操作19三、電阻焊的設備1.點焊機的分類1）按使用的電源不同，可分為工頻點焊機、脈沖點焊機、直流沖擊波點焊機、電容儲能式點焊機以及變頻點焊機等。2）按加壓機構(gòu)傳動方式的不同，可分為腳踏杠桿式、電動凸輪式、氣壓傳動式、液壓傳動式以及復合式點焊機等。3）按電極的運動形式不同，可分為垂直行程式和圓弧行程式（如圖）。4）按一個焊接周期完成的焊點數(shù)不同，可分為單點式、雙點式和多點式。5）按焊機安裝形式的不同，可分為固定式、移動式或懸掛式。三、電阻焊的設備202.點焊機的主要技術(shù)數(shù)據(jù)常用DN2系列氣壓傳動點焊機技術(shù)數(shù)據(jù)見表3-2。3.點焊機常見故障及排除方法故障特征產(chǎn)生原因排除方法焊接時無焊接電流（1）焊接程序循環(huán)停止；（2）焊接變壓器初級或次級開路（1）檢查時間調(diào)節(jié)器電路；（2）檢查和清潔回路焊接時電極不下降（1）腳踏開關(guān)損壞；（2）壓縮空氣壓力調(diào)節(jié)過低；（3）氣缸機械卡死（1）修理腳踏開關(guān)；（2）調(diào)高壓力；（3）拆修氣缸焊件大電流燒穿（1）預壓時間過短；（2）電極下降速度太慢；（3）焊接壓力未加上；（4）上、下電極不對中心；（5）焊件表面不清潔（1）調(diào)節(jié)預壓時間，使其大于電極下降時間；（2）檢查氣閥是否正常，氣缸活塞是否漲緊；（3）檢查電極間距離是否太大，氣路壓力是否正常；（4）校正電極；（5）清理焊件2.點焊機的主要技術(shù)數(shù)據(jù)故障特征產(chǎn)生原因排除方法焊接時無焊接214.電阻焊機的使用、維護及安全注意事項1）焊機工作前，對各有關(guān)傳動部分加油，保證潤滑良好；2）焊機通水后方可進行操作；3）要經(jīng)常保持接觸器觸點清潔；4）電極與焊件接觸處應保持光潔，必要時用細砂紙磨光；5）焊后應及時清理焊機上的飛渣，防止金屬飛渣落入焊接變壓器線圈中發(fā)生短路；6）焊機在攝氏零度以下工作完畢后，應使用壓縮空氣吹除冷卻管路中的冷卻水。

4.電阻焊機的使用、維護及安全注意事項22汽車制造工藝基礎第三章白車身焊接ppt課件23第三節(jié)CO2氣體保護焊

一、氣體保護焊概述

1.氣體保護焊的原理

以外加氣體作為電弧介質(zhì)并保護電弧及焊接區(qū)的電弧焊法，稱為氣體保護焊。氣體保護焊按電極是否熔化可分為兩種：不熔化極氣體保護焊和熔化極氣體保護焊。第三節(jié)CO2氣體保護焊一、氣體保護焊概述242.氣體保護焊接特點在焊接過程中，保護氣體是以一定壓力向外噴射地，不受空間位置地限制，適宜全位置焊接，有利于實現(xiàn)機械化和自動化焊接。但氣體保護焊室外作業(yè)須有專門的防風措施，否則會影響氣體保護效果；電弧光輻射較強；焊接設備較復雜。3.保護氣體的種類常用的保護氣體主要有：氬氣（Ar）、氦氣（He）、氫氣（H2）、二氧化碳（CO2）等。既可使用單一氣體，也常采用混合氣體，以提高電弧的穩(wěn)定性，改善焊接效果。

4.氣體保護電弧焊的分類根據(jù)電極是否熔化，可分為不熔化極（鎢極）氣體保護焊和熔化極氣體保護焊；按照保護氣體的種類不同可分為氬弧焊、氦弧焊、氫原子焊、二氧化碳氣體保護焊等；按操作方式不同可分為手工、半自動、自動氣體保護焊。2.氣體保護焊接特點25二、二氧化碳氣體保護焊1.概述（1）CO2氣體保護焊的焊接過程二、二氧化碳氣體保護焊26（2）CO2

氣體保護焊的特點CO2

氣體來源廣，價格低，而且焊接耗電少,故成本低,約為手工電弧焊的40%左右；對鐵銹敏感性小，不易產(chǎn)生氣孔；焊縫含氫量低，抗裂性好；焊接電流密度大，生產(chǎn)率較高，通常比手工電弧含高1～4倍，但大電流焊接時飛濺較多，影響焊縫表面成形；CO2

氣體具有較強的氧化性，不能焊接易氧化的有色金屬材料；在焊接中易使合金元素燒損，還易產(chǎn)生氣孔和飛濺，需在焊絲中加硅、錳等脫氧元素，選用合理的工藝參數(shù)，并保證CO2

氣體的純度，防止產(chǎn)生氣孔。（2）CO2氣體保護焊的特點272.焊接設備CO2焊接設備

由焊接電源、焊槍、送絲機構(gòu)、供氣系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等組成。2.焊接設備28（1）焊接電源（2）焊槍（3）送絲機構(gòu)

CO2

半自動焊地送絲為等速送絲，送絲應均勻平穩(wěn)。其送絲方式有拉絲式、推絲式和推拉式（如圖3-22所示）三種，目前推絲式送絲機構(gòu)應用較多。（1）焊接電源29（4）供氣系統(tǒng)供氣系統(tǒng)主要由氣瓶、干燥器、預熱器、減壓器和流量計等組成（5）控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)的作用是對供氣、送絲和供電等實行控制。

（4）供氣系統(tǒng)303.焊接工藝參數(shù)（1）焊絲直徑焊絲直徑選擇見表3-4。

焊絲直徑（mm）焊件厚度（mm）焊接位置0.81～3各種位置1.01.5～61.22～121.66～25≥1.6中厚平焊、平角焊3.焊接工藝參數(shù)焊絲直徑（mm）焊件厚度（mm）焊接位置031（2）焊接電流對于一定的焊絲直徑，所使用的焊接電流有一定的范圍，見表3-5。焊絲直徑（mm）焊接電流（A）短路過渡顆粒過渡0.850～100150～2501.070～120150～3001.290～150160～3501.6140～200200～5002.0160～250350～600（2）焊接電流焊絲直徑（mm）焊接電流（A）短路過渡顆粒過渡32（3）電弧電壓見表3-6。（4）焊接速度一般焊接速度在15～40m/h。（5）焊絲伸出長度焊絲伸出長度取決于焊絲直徑，一般為焊絲直徑的10倍，且不超過15mm。焊接電流（A）電弧電壓（V）平焊位置立焊和仰焊位置75～12018.0～21.518.0～19.0130～17019.5～23.018.0～21.0180～21020.0～24.018.5～22.0220～25021.0～25.019.0～23.5（3）電弧電壓焊接電流（A）電弧電壓（V）平焊位置立焊和仰焊33（6）CO2

氣體流量CO2

氣體流量應根據(jù)焊接電流、焊接速度、焊絲伸出長度、噴嘴直徑等選擇，過大、過小都會影響保護效果。一般細絲焊接時為6~15L/mm，粗絲焊接時為20~30L/mm。（7）電源極性為了減少飛濺，保證焊接電弧的穩(wěn)定性，CO2

焊應選用直流反接。（8）回路電感值焊絲直徑（mm）0.81.21.6電感值（mH）0.01～0.080.10～0.160.30～0.70（6）CO2氣體流量焊絲直徑（mm）0.81.21.6電感344.CO2

焊操作技術(shù)（1）基本操作技術(shù)1）引弧。2）熄弧。（2）焊縫的連接焊縫接頭的連接一般采用退焊法，其操作方法與手工電弧焊相同。（3）左焊法和右焊法CO2

焊的操作方法按焊槍移動方向不同可分為左焊法和右焊法（如圖）。4.CO2焊操作技術(shù)35（4）運絲方式運絲方式有直線移動法和橫向擺動法。（5）各種位置的焊接操作特點1）平焊：一般采用左焊法，焊絲前傾角-10o

～-15o

。2）T形接頭和搭接接頭的焊接：不等厚板的T形接頭平角焊時，要使電弧偏向厚板，以使兩板受熱均勻。等厚板焊接時焊槍的工作角度為40o

～50o

（與水平板夾角），前傾角為-10o

～-15o

。當焊腳尺寸不大于5mm時，如圖

中的A所示；當焊腳尺寸大于5mm時，如圖中的B所示。（4）運絲方式363）立焊：CO2焊的立焊有兩種方式，即向上立焊法和向下立焊法。4）橫焊：橫焊時的工藝參數(shù)與立焊基本相同，焊接電流可比立焊時稍大些。3）立焊：CO2焊的立焊有兩種方式，即向上立焊法和向下立焊37第四節(jié)其他焊接技術(shù)一、激光焊接激光焊接越來越受到汽車制造廠的重視。圖

為車身正在進行激光焊接。

第四節(jié)其他焊接技術(shù)一、激光焊接381.激光焊接簡介

激光焊接采用偏光鏡反射激光產(chǎn)生的光束，使其集中在聚焦裝置中產(chǎn)生巨大能量的光束，如果焦點接近工件，工件表面會產(chǎn)生極高溫度，在幾毫秒內(nèi)熔化，達到熔化結(jié)合的物理變化，也就是起到了點焊的作用，但是焊接的牢固性超過普通的點焊。激光焊接設備的關(guān)鍵是大功率激光器，主要有兩大類，一類是固體激光器，又稱Nd:YAG激光器。另一類是氣體激光器，又稱CO2激光器。機器人激光焊系統(tǒng)由激光器、冷卻系統(tǒng)、熱交換器、光纜轉(zhuǎn)接器、激光電纜、激光加工鏡組和機器人等部分組成。1.激光焊接簡介392.激光焊接優(yōu)點（1）對最終車身重量的減輕（2）減少汽車零部件的數(shù)量（3）原材料利用率大大提高，廢料大大減少（4）結(jié)構(gòu)功能得到大大提高（5）為生產(chǎn)寬體車提供可能（6）提高焊接速度2.激光焊接優(yōu)點403.激光焊接在車身焊接上的應用3.激光焊接在車身焊接上的應用41二、凸焊1.凸焊的特點與應用凸焊具有以下優(yōu)點：外覆蓋件表面幾乎看不見焊痕；不損壞表面鍍層；焊后不需要后道打磨工序；可滿足焊接對邊緣尺寸的要求；可達到與電阻焊相同的焊接強度。2.凸焊的工藝參數(shù)及要點凸焊的工藝參數(shù)主要有電極壓力焊接時間焊接電流。

二、凸焊42三、螺柱焊一些非承重的車身構(gòu)件和一些裝飾件就是利用焊接螺柱被裝配在車身上的，如ABS模