《汽車制造工藝》 課件 項(xiàng)目3 汽車車身焊接_第1頁(yè)
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汽車制造工藝汽車車身焊接汽車車身焊接認(rèn)知學(xué)習(xí)目標(biāo):知識(shí)目標(biāo):1.能對(duì)焊接進(jìn)行分類;2.知道電阻點(diǎn)焊、二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊、激光焊的設(shè)備及其工作原理;3.知道典型的焊接方式在車身焊接中的應(yīng)用;4.了解汽車工業(yè)焊接的發(fā)展趨勢(shì)。學(xué)習(xí)目標(biāo):能力目標(biāo):1.能識(shí)別典型焊接設(shè)備;2.能比較分析不同焊接的優(yōu)缺點(diǎn)。學(xué)習(xí)目標(biāo):素質(zhì)目標(biāo):1.能夠開展合作學(xué)習(xí),培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神;2.能借助資料,有效開展學(xué)習(xí);3.能夠制定計(jì)劃,完成工作任務(wù)。學(xué)習(xí)目標(biāo):思政目標(biāo):1.認(rèn)識(shí)到焊接種類的多樣性,意識(shí)到材料、使用性能要求與焊接工藝之間的復(fù)雜關(guān)聯(lián);2.關(guān)注焊接技術(shù)的發(fā)展與變化。PART-01電阻點(diǎn)焊PART-02二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊PART-03激光焊目錄CONTENTSPART-04其他焊接方式PART-05汽車工業(yè)焊接發(fā)展趨勢(shì)汽車車身主要由沖壓件經(jīng)焊接、裝配形成。車身零件結(jié)構(gòu)多為薄鋼板形式,車身沖壓件的材料大都是具有良好焊接性能的低碳鋼,焊接成為現(xiàn)代汽車車身制造中應(yīng)用最廣泛的連接方式。焊接的類型和方法多種多樣。目前,車身焊接中應(yīng)用比較廣的是電阻焊和氣體保護(hù)焊,電阻焊以點(diǎn)焊為主,氣體保護(hù)焊中二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊最為常用。此外,凸焊、螺柱焊等焊接方法在車身焊接中也有不同程度應(yīng)用。在先進(jìn)的汽車車身生產(chǎn)線上,激光焊接應(yīng)用也在逐步增加。電阻點(diǎn)焊電阻點(diǎn)焊作為一種效率高、經(jīng)濟(jì)性好且機(jī)械化和自動(dòng)化程度較高的焊接技術(shù),在汽車工業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。無(wú)論是在汽車車身組裝中,還是汽車零部件的生產(chǎn)中,電阻點(diǎn)焊工藝都占據(jù)了相當(dāng)重要的位置。1.焊接原理電阻點(diǎn)焊是電阻焊的一種,電阻點(diǎn)焊是對(duì)兩層或兩層以上的金屬板材裝配成搭接接頭,加壓并保持一定時(shí)間,利用電流流經(jīng)工件接觸表面及鄰近區(qū)域產(chǎn)生的熱量熔化母材金屬,形成熔核的焊接方法電阻點(diǎn)焊2.焊接設(shè)備根據(jù)生產(chǎn)用途不同,電阻點(diǎn)焊生產(chǎn)設(shè)備分為懸掛式點(diǎn)焊機(jī)、固定式點(diǎn)焊機(jī)和機(jī)器人點(diǎn)焊設(shè)備。懸掛焊機(jī)是采用工件不動(dòng),焊鉗移動(dòng)的焊接方式,主要用于焊接一般固定式點(diǎn)焊機(jī)不能或不便焊接的低碳鋼、低合金鋼、不銹鋼、鍍層鋼、板材及圓鋼。而焊接機(jī)器人則采用焊鉗和工件都運(yùn)動(dòng)的焊接方式,其自動(dòng)化和勞動(dòng)強(qiáng)度都得到了很大的改觀,所以焊接機(jī)器人在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用,特別是在汽車生產(chǎn)中應(yīng)用尤為廣泛。電阻點(diǎn)焊電阻點(diǎn)焊3.電阻點(diǎn)焊的特點(diǎn)(1)電阻點(diǎn)焊的優(yōu)點(diǎn)①熔核形成時(shí)始終被塑性環(huán)包圍,熔化金屬與空氣隔絕,冶金過(guò)程簡(jiǎn)單。②加熱時(shí)間短,熱量集中,故熱影響區(qū)小,變形與應(yīng)力也小,通常在焊后不必安排校正和熱處理工序。③不需要焊絲、焊條等填充金屬作焊接材料,焊接成本低。④操作簡(jiǎn)單,易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化,改善了勞動(dòng)條件。⑤生產(chǎn)率高,且無(wú)噪聲及有害氣體,在大批量生產(chǎn)中,可以和其他制造工序一起編到組裝線上。電阻點(diǎn)焊(2)電阻點(diǎn)焊的缺點(diǎn)①點(diǎn)焊因在兩板焊接熔核周圍形成夾角,致使接頭的抗拉強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度均較低。②設(shè)備功率大,機(jī)械化、自動(dòng)化程度較高,使設(shè)備成本較高、維修較困難,并且常用的大功率單相交流焊機(jī)不利于電網(wǎng)的平衡運(yùn)行。③目前還缺乏可靠的無(wú)損檢測(cè)方法,焊接質(zhì)量只能靠工藝試樣和工件破壞性試驗(yàn)來(lái)檢查,靠各種監(jiān)控進(jìn)行技術(shù)保證。電阻點(diǎn)焊4.電阻點(diǎn)焊在車身焊接中的應(yīng)用電阻點(diǎn)焊是汽車生產(chǎn)中應(yīng)用最廣泛的焊接工藝方法,在目前的車身生產(chǎn)中,焊接生產(chǎn)的80%~90%采用電阻點(diǎn)焊完成。電阻點(diǎn)焊適用于焊接接頭氣密性要求不高、厚度小于3mm、沖壓或軋制的薄板搭接構(gòu)件。在車身底板、側(cè)圍、車架、車頂、車門及車身總成等部分的焊裝中,大量采用電阻點(diǎn)焊工藝。二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊1.焊接原理二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊接是熔焊方法中的一種。焊接時(shí),在焊絲與焊件之間產(chǎn)生電弧,焊絲自動(dòng)送進(jìn),被電弧熔化形成熔滴并進(jìn)入熔池;CO2氣體經(jīng)噴嘴噴出,包圍電弧和熔池,起著隔離空氣和保護(hù)焊接金屬的作用,同時(shí)CO2氣體還參與冶金反應(yīng),在高溫下的氧化性有助于減少焊縫中的氫,防止氣孔等缺陷的產(chǎn)生。二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊2.焊接設(shè)備二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊焊機(jī)是焊裝車間使用較多的設(shè)備之一,焊機(jī)按結(jié)構(gòu)主要分為三大部分:電源部分、送絲機(jī)部分和工作部分。二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊3.焊接特點(diǎn)(1)優(yōu)點(diǎn)①二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊是一種明弧焊。焊接過(guò)程中電弧及熔池的加熱熔化情況清晰可見,便于發(fā)現(xiàn)問(wèn)題與及時(shí)調(diào)整,故焊接過(guò)程與焊縫質(zhì)量易于控制。②二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊在通常情況下不需要采用管狀焊絲,所以焊接過(guò)程沒(méi)有熔渣,焊后不需要清渣,省去了清渣的輔助工時(shí),降低了焊接成本。③適用范圍廣,生產(chǎn)效率高,易進(jìn)行全位置焊及實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化。二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊(2)缺點(diǎn)二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊的不足之處在于:焊接時(shí)采用明弧和使用的電流密度大,電弧光輻射較強(qiáng);其次,不適于在有風(fēng)的地方或露天施焊;設(shè)備較復(fù)雜。二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊4.焊接應(yīng)用二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊具有焊接速度快、熔深大、成本低和易進(jìn)行空間位置焊接等優(yōu)點(diǎn),因此,二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊已廣泛用于焊接碳鋼和普通低合金鋼。主要用于車身骨架和車身總成中點(diǎn)焊不能進(jìn)行的連接部位的補(bǔ)焊。如車身焊接中遇到一些焊接件的組成結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜或接頭在車身底部等,點(diǎn)焊焊鉗無(wú)法達(dá)到,只能用二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊進(jìn)行焊接。激光焊激光焊接是利用激光進(jìn)行加工的制造技術(shù)應(yīng)用的重要方面之一。激光焊接由于其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn),已成功應(yīng)用于航空航天、汽車制造、電子電工等行業(yè)?,F(xiàn)階段,汽車行業(yè)中激光焊接主要用于焊接薄壁材料和低速焊接。近年來(lái),國(guó)內(nèi)各大汽車制造公司在車身制造中,優(yōu)先考慮用激光熱加工技術(shù)取代傳統(tǒng)工藝,并顯現(xiàn)出極好的應(yīng)用前景。激光焊1.焊接原理激光焊接,是利用激光束優(yōu)異的方向性和高功率密度等特點(diǎn)進(jìn)行工作。通過(guò)光學(xué)系統(tǒng)將激光束聚焦在很小的區(qū)域內(nèi),在極短的時(shí)間內(nèi)使被焊處形成一個(gè)能量高度集中的熱源區(qū),從而使被焊物熔化并形成牢固的焊點(diǎn)和焊縫。激光焊2.焊接設(shè)備激光焊所用設(shè)備由激光器、導(dǎo)光系統(tǒng)和焊接機(jī)器人等三大部分以及相關(guān)輔助設(shè)備所組成。激光焊3.激光焊接特點(diǎn)使用激光焊的優(yōu)點(diǎn)很明顯,焊接速度快(以5~6m/min的焊接速度,焊接1.5m車頂只需十幾秒)、焊縫質(zhì)量好、連接強(qiáng)度高(激光焊焊縫強(qiáng)度是常規(guī)電阻定位焊的1.5倍)且具有較高的密封性;其缺點(diǎn)是設(shè)備投資成本較高,一臺(tái)激光焊接設(shè)備的成本在幾十萬(wàn)到幾百萬(wàn)元,甚至更高,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于電阻定位焊設(shè)備的投資。4.激光焊接應(yīng)用車身焊接中,普通激光焊主要用于車頂焊接,可以降噪和適應(yīng)新的車身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。一汽、上汽等汽車生產(chǎn)企業(yè)在眾多車型上采用了激光技術(shù)來(lái)焊接車頂和側(cè)圍外板。與傳統(tǒng)定位焊相比,激光焊焊接質(zhì)量和效率都大大提高,焊接完畢,無(wú)需增加車頂飾條,提高了整車的美觀性。激光焊其他焊接方式1.凸焊凸焊是電阻焊的一種,是在焊接件的結(jié)合面上預(yù)先加工出一個(gè)或多個(gè)凸點(diǎn),使其與另一焊接件表面相接觸,加壓并通電加熱,凸點(diǎn)壓潰后,使接觸點(diǎn)形成焊點(diǎn)的焊接方法。在轎車四門的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,由于門內(nèi)板與門框件的連接在窗框內(nèi)側(cè)的切邊尺寸很窄,采用點(diǎn)焊工藝會(huì)有很大的困難,經(jīng)常會(huì)造成半點(diǎn)焊、假焊或虛焊,所以在該位置處常采用凸焊技術(shù),很好的解決了因?yàn)檫吘壵瓕?duì)焊點(diǎn)布置帶來(lái)的困難,又可以確保焊點(diǎn)表面無(wú)焊痕。凸焊具有以下優(yōu)點(diǎn):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(duì)邊緣尺寸的要求;可達(dá)到與電阻焊相同的焊接強(qiáng)度。其他焊接方式其他焊接方式2.螺柱焊螺柱焊是電弧焊方法的一種特殊應(yīng)用。焊接時(shí),首先在螺柱與工件間引燃電弧,使螺柱端面和相應(yīng)的工件表面被加熱到熔化狀態(tài),達(dá)到適宜的溫度時(shí),將螺柱擠壓到熔池中去,使兩者融合。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的方法來(lái)裝配的,如ABS模塊、隔熱板、部分儀表盤、部分塑料件等。汽車工業(yè)焊接發(fā)展趨勢(shì)1.發(fā)展自動(dòng)化柔性生產(chǎn)系統(tǒng)從汽車工業(yè)的焊接現(xiàn)狀來(lái)看,大力發(fā)展自動(dòng)化柔性生產(chǎn)系統(tǒng)是大勢(shì)所趨。工業(yè)機(jī)器人集自動(dòng)化生產(chǎn)和靈活性生產(chǎn)特點(diǎn)于一體,在轎車生產(chǎn)中被大規(guī)模使用。在焊接方面,主要使用的是點(diǎn)焊機(jī)器人和弧焊機(jī)器人,機(jī)器人可操縱各種點(diǎn)焊焊炬,通過(guò)切換系統(tǒng)可以更換焊炬,進(jìn)行各種位置的點(diǎn)焊,焊點(diǎn)質(zhì)量高且穩(wěn)定。汽車工業(yè)焊接發(fā)展趨勢(shì)2.發(fā)展輕便組合式智能自動(dòng)焊機(jī)近年來(lái),國(guó)內(nèi)的汽車制造廠都非常重視焊接的自動(dòng)化,例如一汽引進(jìn)的捷達(dá)車身焊裝車間的13條生產(chǎn)線的自動(dòng)化率達(dá)到80%以上。各條生產(chǎn)線都由計(jì)算機(jī)控制,自動(dòng)完成工件的傳送與焊接。機(jī)器人的動(dòng)作采用點(diǎn)到點(diǎn)的序步軌跡,具有很高的焊接自動(dòng)化水平,既改善了工作條件,提高了產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)率,又降低了材料消耗。謝謝聆聽汽車制造工藝汽車車身焊接主講教師:汽車車身焊裝工藝認(rèn)識(shí)學(xué)習(xí)目標(biāo):知識(shí)目標(biāo):1.能簡(jiǎn)述白車身的定義及生產(chǎn)工藝要點(diǎn);2.能簡(jiǎn)述車身主線生產(chǎn)流程和主要工序環(huán)節(jié);3.知道車身底板分總成的組成及焊接方法;4.知道車身側(cè)圍分總成的組成及焊接要求;5.能簡(jiǎn)要說(shuō)明車身總成裝配的內(nèi)容、方法和注意事項(xiàng)。學(xué)習(xí)目標(biāo):能力目標(biāo):1.能識(shí)別白車身總成及其主要組成部分連接關(guān)系;2.能敘述說(shuō)明白車身焊接的工藝流程、裝配的方法要領(lǐng)。學(xué)習(xí)目標(biāo):素質(zhì)目標(biāo):1.能夠開展合作學(xué)習(xí),培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神;2.能借助資料,有效開展學(xué)習(xí);3.能夠制定計(jì)劃,完成工作任務(wù)。學(xué)習(xí)目標(biāo):思政目標(biāo):1.認(rèn)識(shí)到流程化生產(chǎn)及其管理在汽車生產(chǎn)中的重要性;2.關(guān)注車身焊接與裝調(diào)技術(shù)的發(fā)展與變化。PART-01白車身的概念PART-02白車身主線生產(chǎn)工藝流程PART-03白車身底板分總成焊裝生產(chǎn)工藝流程目錄CONTENTSPART-04白車身側(cè)圍分總成焊裝生產(chǎn)工藝流程PART-05白車身總成裝配生產(chǎn)工藝流程白車身的概念汽車焊裝的生產(chǎn)任務(wù)是生產(chǎn)出合格的汽車車身總成,車身總成又叫白車身總成,白車身(bodyinwhite;BIW)是指未涂裝之前的車身,是車身結(jié)構(gòu)件和覆蓋件的總稱,是由車身各分總成通過(guò)既定工藝連接而成的。簡(jiǎn)而言之,車身總成是車身下部總成(底板總成)與左右側(cè)圍總成、頂蓋等通過(guò)定位焊、激光焊以及結(jié)構(gòu)膠連接后,并將左前門、左后門、右前門、右后門、發(fā)動(dòng)機(jī)艙蓋、行李艙蓋以及左右前翼子板總成通過(guò)螺栓緊固連接安裝完成之后的產(chǎn)品。白車身主線生產(chǎn)工藝流程白車身焊接是在車身焊裝車間完成的,車身焊裝車間的焊接自動(dòng)生產(chǎn)線一般包括左右側(cè)圍分總成線、前后圍分總成線及主線。完成白車身組焊的總成線,稱為車身生產(chǎn)主線,是車身焊裝生產(chǎn)線的核心部分。汽車焊裝生產(chǎn)線的主線,是把側(cè)圍分總成、底板分總成、由小零件焊接而成的車體鈑金分總成及頂蓋,通過(guò)傳輸裝置、夾具、合裝臺(tái)等設(shè)備定位后,焊接合裝。車身焊裝生產(chǎn)主線的生產(chǎn)過(guò)程可分為車身預(yù)裝、車身總拼、焊縫質(zhì)量檢驗(yàn)和打磨三個(gè)主要環(huán)節(jié)。白車身主線生產(chǎn)工藝流程白車身主線生產(chǎn)工藝流程白車身主線生產(chǎn)工藝流程白車身焊接是在車身焊裝車間完成的,車身焊裝車間的焊接自動(dòng)生產(chǎn)線一般包括左右側(cè)圍分總成線、前后圍分總成線及主線。完成白車身組焊的總成線,稱為車身生產(chǎn)主線,是車身焊裝生產(chǎn)線的核心部分。汽車焊裝生產(chǎn)線的主線,是把側(cè)圍分總成、底板分總成、由小零件焊接而成的車體鈑金分總成及頂蓋,通過(guò)傳輸裝置、夾具、合裝臺(tái)等設(shè)備定位后,焊接合裝。車身焊裝生產(chǎn)主線的生產(chǎn)過(guò)程可分為車身預(yù)裝、車身總拼、焊縫質(zhì)量檢驗(yàn)和打磨三個(gè)主要環(huán)節(jié)。白車身主線生產(chǎn)工藝流程1.車身預(yù)裝2.車身總拼3.焊縫質(zhì)量檢驗(yàn)和打磨(1)在線測(cè)量(2)焊縫打磨和返修白車身底板分總成焊裝生產(chǎn)工藝流程1.底板分總成結(jié)構(gòu)汽車底板是汽車車身總成的重要組成部分,底板分總成承載座椅、備胎、油箱等并兼有承重的任務(wù)。底板分總成一般由前端分總成、中底板分總成、后底板分總成及一些散件拼焊而成白車身底板分總成焊裝生產(chǎn)工藝流程2.底板分總成焊裝工藝底板分總成線完成前段分總成、中底板分總成和后底板分總成的裝配焊接。白車身側(cè)圍分總成焊裝生產(chǎn)工藝流程1.側(cè)圍的組成側(cè)圍整體上可按側(cè)圍外板分總成和側(cè)圍內(nèi)板分總成來(lái)劃分白車身側(cè)圍分總成焊裝生產(chǎn)工藝流程2.側(cè)圍焊裝工藝一般來(lái)說(shuō),焊裝工藝主要包括焊接定位、焊接翻邊和焊接順序三個(gè)方面。側(cè)圍部件焊接時(shí)通常以孔為定位基準(zhǔn),定位孔通常要求平行于坐標(biāo)平面,有翻邊要求時(shí),焊點(diǎn)距離焊件的邊沿通常不小于12mm,最好在15mm以上,便于翻邊。焊接順序根據(jù)設(shè)計(jì)工藝而定,不同的廠家稍有不同白車身總成裝配生產(chǎn)工藝流程車身裝配線,是完成白車身總成結(jié)構(gòu)的最后一條生產(chǎn)線。在國(guó)內(nèi)汽車制造廠,車身裝配生產(chǎn)線一般采用輥床輸送流動(dòng),人工操作安裝的作業(yè)方式。車身裝配線主要完成四門鉸鏈安裝、四門安裝、行李艙蓋安裝、左右翼子板安裝、發(fā)動(dòng)機(jī)艙蓋安裝。謝謝聆聽汽車制造工藝汽車車身焊接汽車車身焊接與裝配質(zhì)量檢驗(yàn)學(xué)習(xí)目標(biāo):知識(shí)目標(biāo):1.知道車身焊接裝配質(zhì)量缺陷的類型及其典型缺陷種類;2.能大致描述不同種類缺陷,簡(jiǎn)述其成因及影響;3.能列舉說(shuō)明車身焊接裝配質(zhì)量檢驗(yàn)的一般方法和要求。學(xué)習(xí)目標(biāo):能力目標(biāo):1.能查找識(shí)別車身焊接裝配中產(chǎn)生的典型缺陷;2.能用目視、觸摸等檢查方法檢查白車身上的焊接缺陷;3.能使用多種方法對(duì)白車身進(jìn)行綜合檢查。學(xué)習(xí)目標(biāo):素質(zhì)目標(biāo):1.形成嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的工作作風(fēng);2.強(qiáng)化產(chǎn)品品質(zhì)意識(shí);3.科學(xué)規(guī)范的開展檢驗(yàn)工作。學(xué)習(xí)目標(biāo):思政目標(biāo):1.具有精益求精的產(chǎn)品質(zhì)量意識(shí);2.嚴(yán)格落實(shí)工作職責(zé),把好產(chǎn)品質(zhì)量關(guān)。PART-01車身焊接裝配主要缺陷PART-02車身焊接裝配質(zhì)量檢驗(yàn)?zāi)夸汣ONTENTS車身焊接裝配主要缺陷(一)車身焊接主要缺陷合格的焊點(diǎn),要求壓痕深度淺、平滑呈均勻過(guò)渡,無(wú)明顯凸肩或局部擠壓的表面鼓起;不允許外表有環(huán)狀或徑向裂縫;表面不得有熔化或粘附的銅合金。存在缺陷的焊接表現(xiàn)形式多種多樣,不同焊接方式經(jīng)常出現(xiàn)的焊接缺陷不盡相同。車身焊接裝配主要缺陷1.點(diǎn)焊的缺陷點(diǎn)焊過(guò)程中,焊接表面的氧化物、污垢、油和其它雜質(zhì)增大了接觸電阻,會(huì)造成接觸表面的局部導(dǎo)通,由于電流密度過(guò)大,則會(huì)產(chǎn)生飛濺和表面燒損。表面雜質(zhì)的存在還會(huì)影響各個(gè)焊點(diǎn)加熱的不均勻性,引起焊接質(zhì)量的波動(dòng)。點(diǎn)焊的缺陷主要有:半點(diǎn)焊、飛濺、焊穿、變形、毛刺、位置偏離等車身焊接裝配主要缺陷2.氣體保護(hù)焊的主要缺陷氣體保護(hù)焊焊接過(guò)程中,由于焊炬焊速過(guò)快或過(guò)慢、電弧電壓偏高或偏低、焊炬指向位置不對(duì)、焊件面有雜質(zhì)、焊絲質(zhì)量不好、熔深過(guò)大、焊絲伸出長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng)、焊絲送絲不均等原因會(huì)造成咬邊、焊瘤、假焊、氣孔、吐絲等焊接缺陷車身焊接裝配主要缺陷3.其他焊接方式的焊接缺陷激光焊接的常見缺陷主要有裂紋、氣孔、飛濺、咬邊、焊穿等螺柱焊的主要缺陷有:漏焊、螺紋損壞、焊偏、氣孔等車身焊

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