汽车车身焊接技术的发展与分析.doc

XXXX职业学院毕 业 论 文（设 计）论文（设计）题目：汽车车身焊接技术的发展与分析 所属系别 车辆工程系 专业班级 07汽制一班 姓 名 XXX 学 号 200708040320114 指导老师 XXX 撰写日期 XXXX 年 X 月摘 要在汽车工业中，汽车车身壳体是一个复杂的结构件，它是由百余种、甚至数百种薄板冲压件经焊接、铆接、机械联结及粘接等方法联结而成的。由于车身冲压件的材料大都是具有良好焊接性能的低碳钢，所以焊接是现代车身制造中应用最广泛的联结方式。所以焊接是车身制造中的一个关键环节，起着承上启下的特殊作用。在目前汽车白车身的制造中，主要的焊接方法有电阻点焊、CO2气体保护焊和激光焊，另外也有采用氩弧焊、电子束焊等。现在汽车车身焊接技术正朝着电阻焊的节能及控制技术、 激光和电弧复合热源焊接、焊接机器人自动化柔性生产系统 、发展轻便组合式智能自动焊机等方面发展关键词：焊接工艺，基本工艺要求，激光焊接的应用，焊接发展趋势 Abstract In the car industry, automobile body shell is a complex structure, it is by 100, even hundreds of plate stamping by welding, riveting, mechanical coupling and adhesive and methods. Because the material body stamping is mostly good welding properties of low carbon steel, so modern body manufacturing welding is the most widely used in the way. So the welding is a key link in the body manufacturing, plays a special role structure. At present the manufacture of auto white body, the main methods of resistance spot welding, CO2 laser welding and gas shielded welding, are also adopts argon arc welding, electron beam. Now automotive welding technology in energy saving and control of resistance welding technology, laser welding, heat and arc welding robot composite flexible production system, development of automation intelligent automatic welding machine combined light etc.keyword: welding technology, basic process requirement, the application of laser welding and welding development trend 目 录1 引言- 1 -2 常用的车身焊接工艺- 1 -2.1 电阻焊- 1 -2.1.1电阻焊分类- 1 -2.2 电弧焊（CO2气体保护焊）- 2 -2.3 激光焊接- 2 -2.3.1 激光焊接的定义与用途：- 2 -2.3.2激光焊接的种类- 3 -2.3.3汽车顶盖激光钎焊技术：- 4 -2.3.4 激光焊接的主要优缺点：- 6 -2.3.5 激光焊接设备- 7 -3 激光焊接在大众迈腾车身制造中的应用- 7 -3.1 迈腾车身激光切割技术的特点- 8 -3.2迈腾车身激光熔焊焊接方法的特点- 8 -3.3迈腾车身激光复合焊接的特点- 9 -4 汽车工业焊接技术的发展趋势- 10 -4.1焊接技术的发展趋势- 10 -4.1.1电阻焊的节能及控制技术- 10 -4.1.2气体保护焊接技术- 10 -4.1.3激光和电弧复合热源焊接- 10 -4.2汽车工业焊接总体发展趋势- 11 -4.2.1发展焊接机器人自动化柔性生产系统- 11 -4.2.2发展轻便组合式智能自动焊机- 11 -4.2.3展计算机与信息技术- 11 -4.3汽车工业中焊接新材料的发展趋势- 12 -4.3.1镀锌钢板- 12 -4.3.2高强度钢板- 12 -4.3.3铝合金- 13 -5、总结- 13 -参考文献- 14 -致谢- 15 -1 引言车身焊接工艺方法对车身的外形、生产效率、车身强度等有很大影响。目前常用的焊接工艺有电阻焊、电弧焊和激光焊等。随着科技的进步，焊接技术也正朝着节能化、高自动化以及高效化发展。2 常用的车身焊接工艺2.1 电阻焊含义：将置于两电极之间的工件加压，并在焊接处通以电流，利用电流通过工件本身产的的热量来加热而形成局部熔化，断电冷却时，在压力继续作用下而形成牢固接头。这种工艺过程称为电阻焊。特点：(1)利用电流通过工件焊接处的电阻而产生的热量对工件加热，即热源不是来源于工件之外，而是内部热源 (2)整个焊接过程都是在压力作用校完成的，即必须实施压力。(3)在焊接处不需加任何填充材料，也不需任何保护剂。2.1.1电阻焊分类电阻焊具体分为点焊、缝焊、凸焊三类如表1。焊接方法典型应用实例电阻焊点焊单点焊悬挂式点焊机车身总成、车身侧围等分总成固定式点焊机小型板类零件多点焊压床式多点焊机车身底板总成C形多点焊接车门、发动机盖总成缝焊悬挂式缝焊机车身顶盖流水槽固定式缝焊机油箱总成凸焊螺母、小支架表11、点焊定义：点焊是利用在焊件间形成的一个个焊点来联接焊件的。两焊件被压紧于两柱形电极之间并通以强大的电流，利用电阻热将工件焊接区加热到形成应有尺寸的熔化核心为止。然后切断电流，熔核在压力作用下冷却结晶形成焊点。 点焊的形式：按供电方向来分只有单面点焊和双面点焊两种。在这两种点焊中按同时完成的焊点数又可分为单点、双点和多点焊。2、缝焊含义：缝焊类似于连续点焊，是以旋转的滚盘状电极代替点焊的柱状电极。所以缝焊的焊缝实质上是由许多彼此互相重叠的焊点组成。缝焊的形式：缝焊按滚盘转动与馈电方式可分为连续缝焊，断续缝焊和步进式缝焊等。缝焊主要用于要求气密性的焊缝。3、凸焊的含义：凸焊是点焊的一种变型，它是利用零件原有的能使电流集中的型面、倒角或预控制的凸点来作为焊接部位的。凸焊时，一次可在接头处形成一个或多个熔核。在汽车车身制造中，凸焊主要用于将较小的零件（如螺母、垫圈等）焊到较大的零件上。【1】2.2 电弧焊（CO2气体保护焊）含义：二氧化碳气体保护焊是一种熔化极气体保护电弧焊接法，它利用焊丝与工件间产生的电弧来熔化金属，由CO2气体作为保护气体，并采用光焊丝作为填充金属。CO2气体保护焊与其他电弧焊相比，具有以下优点：生产率高。操作性能好。焊接质量高。对铁锈的敏感性小。成本低。易于实现机械化和自动化，气体保护焊的适应性强，应用范围广。CO2气体保护焊存在的问题：以CO2气保焊中应用最为广泛的短路过渡形式为例，电弧电压、焊接电流或焊接回路电感匹配不当，或焊丝干伸长度不合适，都可能造成焊接电弧不稳定、飞溅以及未焊透等，对焊缝成形、焊缝的机械性能有较大影响。另外，短路过渡焊接时对焊接电源的动特性要求很高。如果选型错误，稳定焊接电弧的参数范围狭窄，会影响焊接的质量。【2】 2.3 激光焊接2.3.1 激光焊接的定义与用途：激光焊接是本世纪汽车工业上应用的新技术。20世纪80年代中期，激光焊接技术开始被应用到汽车领域。自1993年大众汽车首次在车顶盖焊接中采用YAG激光焊接，如今激光焊接已经作为一种成熟、应用广泛的技术被越来越多的汽车生产厂家所采用。它的原理是利用原子受辐射，使工作物质受激而产生的一种单色性高、方向性强、亮度高的光束，经聚焦后把光束聚焦到焦点上可获得极高的能量密度，利用它与被焊工件相互作用，使金属发生蒸发、融化、熔合、结晶、凝固而形成焊缝。 工业上的激光焊接多采用发光介质为Nd:YNG（钕钇铝石榴石）的固体激光发生器，由于其发出的激光波长为1064nm，金属（特别是铁）对它的吸收率接近40%，因而被大范围的应用。2.3.2激光焊接的种类应用于车身的激光焊接主要分为两种方式：一种为熔焊，不需要填充物质，激光直接作用在工件表面上进行焊接；另一种为填充焊，即通常所说的钎焊，主要应用于汽车顶盖的焊接。根据激光束能量密度的大小，熔焊又可分为热传导焊和穿透焊。热传导焊：由于激光汇聚于一点时会产生相当高的温度（与能量密度大小有关），当温度达到1490时钢铁就会熔化，利用此种热效应进行焊接的方式为热传导焊。其过程为：首先通过激光将工件表面加热到熔点，金属熔化后会形成一个半球形的熔池，熔池的半径和深度慢慢增大，当吸收的激光能量与熔池向四周扩散的热量达到平衡时，熔池便不再扩大。沿预定轨迹移动激光光束，熔池也随之移动，熔池前方的金属不断熔化，后方的金属冷却，从而形成一条焊缝。热传导焊的优点体现在焊缝光滑且飞溅少，速度为13m/min，焊缝深度与宽度比小于1。综上特点，此焊接方式多用于平板拼焊。在汽车白车身上，因为焊接钢板有24层，厚度可达4mm，所以对焊缝的深度有更高的要求，此时热传导焊无法满足工艺的要求，我们需要另一种焊接方式穿透焊。穿透焊：穿透焊具有速度快、熔深更深的特点，它对激光能量密度的要求远高于热传导焊。当激光作用于工件表面时，金属迅速汽化（在2590钢铁就会汽化为蒸汽），以蒸汽的形式扩散出熔池，并形成一个蒸汽通道，激光在通道内进行多次反射可以使金属对激光能量的吸收率增加到75%，我们称之为“小孔效应”，当产生的蒸汽压力不足以扩散出熔池时，熔池便不再加深，形成一个稳定的焊接状态。熔池经过的位置，在蒸汽通道周围形成金属熔液流动，使上下两层板熔合在一起，金属冷却后，便形成一条高强度焊缝。与热传导焊相比，穿透焊的优势在于其焊接深度更深、速度更快，对于4mm厚的低碳钢板材，焊接速度可达5m/min；而其缺点在于其将金属迅速汽化后产生的大量飞溅容易损伤工件及加工设备。区别于熔焊的另一种焊接方式为填充焊，此种方式并不熔化工件本身，而是利用激光的热效应熔化焊丝，并将其填充到所需焊接的两个工件之间，其优点在于焊缝美观，产生的热变形小，汽车顶盖的焊接多采用此种方式。下面结合实例来具体说明上述焊接方式。【3】2.3.3汽车顶盖激光钎焊技术：汽车顶盖激光钎焊技术是最早应用于车身加工的激光工艺，其原理为利用激光将焊丝（一般为铜硅合金）熔化并填充到顶盖与侧围工件的缝隙中，不但起到连接的作用还可以进行密封。激光源采用YAG连续型激光发生器，最高输出可达4kW，由于焊丝的熔点相对钢板要低，所以选择激光的输出功率范围为（1.82）kW，在熔化焊丝的同时，保证顶盖和侧围不产生热变形。激光采用柔性的光缆传输，可以使激光发生器与焊接工位分开，避免设备受到损伤。根据焊丝直径的大小，在焊接端利用光学镜头改变激光聚焦的光斑大小使之相互匹配，如焊丝直径为1.0mm，将激光聚焦的光斑直径调整为1.2mm，使激光最大限度地作用于焊丝上。焊接过程中由机器人带动自适应式焊接镜头见图1，图1 由机器人带动自适应式焊接镜头转动轴带动伸缩臂在水平方向上转动，而伸缩臂自身可以在垂直方向移动见图2。图2 伸缩臂自身可以在垂直方向移动 由于焊丝具有一定的强度，可以在焊接过程中作为导向指针，整个伸缩臂由焊丝导向运动轨迹，这样就弥补了焊接工作站如图3所示，图3 焊接工作站示意图整个系统采用PLC（可编程逻辑控制器）编程控制，机器人带动镜头移动至焊接起始点，使焊丝切入焊缝，压缩空气打开，此时机器人控制器向激光发生器与送丝机发出指令，保证激光发射与送丝同步进行。焊丝被熔化后填入缝隙，经冷却形成光滑平整的焊缝，焊接速度可达2m/min。焊接过程中使用保护气体（氩气或氮气），可避免焊缝周边工件被氧化，使焊缝视觉效果更加美观。穿透焊的过程与钎焊有所不同，激光在两层钢板上进行穿透焊接，无焊丝填充，机器人带动镜头按照预先编定的轨迹直接焊接，无需导向装置。穿透焊采用激光功率为4kW，远高于钎焊。因为焊接中需要熔化工件，所以在焊缝的两端需要设置功率斜坡，即在焊接起始时，功率在30ms内从1kW线性增加至4kW，结束时功率在30ms内从4kW降到1kW。这样做的优点在于避免在起弧和收弧时将钢板焊穿，形成小洞，从而影响焊接质量。为了防止锈蚀，大众汽车的白车身均采用双面镀锌钢板。由于锌的沸点（907）远比钢铁（2590）的沸点低，因此在焊接时，表面的锌会首先汽化。如果两层钢板贴得非常紧密，汽化后的锌蒸汽无法排出，冷却后将存留在焊缝中，这样会大大降低焊缝的强度，影响焊接质量。因此，焊接前应先将工件冲出高度为0.30.5mm的小坑，以保证工件之间有足够的缝隙排出锌蒸汽。由于飞溅大，穿透焊的焊缝相对于钎焊更粗糙，但是强度比普通点焊要强得多。如今，激光焊接应用于汽车白车身已经成为一种趋势，采用激光焊接不仅可以降低车身重量、提高车身的装配精度，同时还能大大加强车身的强度，在用户享受舒适的同时，为其提供更高的安全保障。【4】2.3.4 激光焊接的主要优缺点：优点：（1）、可将入热量降到最低的需要量，热影响区金相变化范围小，且因热传导所导致的变形亦最低。（2）、32mm板厚单道焊接的焊接工艺参数业经检定合格，可降低厚板焊接所需的时间甚至可省掉填料金属的使用。（3）、不需使用电极，没有电极污染或受损的顾虑。且因不属于接触式焊接制程，机具的耗损及变形接可降至最低。（4）、激光束易于聚焦、对准及受光学仪器所导引，可放置在离工件适当之距离，且可在工件周围的机具或障碍间再导引，其他焊接法则因受到上述的空间限制而无法发挥。（5）、工件可放置在封闭的空间（经抽真空或内部气体环境在控制下）。（6）、激光束可聚焦在很小的区域，可焊接小型且间隔相近的部件，（7）、可焊材质种类范围大，亦可相互接合各种异质材料。（8）、易于以自动化进行高速焊接，亦可以数位或电脑控制。（9）、焊接薄材或细径线材时，不会像电弧焊接般易有回熔的困扰。（10）、不受磁场所影响（电弧焊接及电子束焊接则容易），能精确的对准焊件。（11）、可焊接不同物性（如不同电阻）的两种金属（12）、不需真空，亦不需做X射线防护。（13）、若以穿孔式焊接，焊道深一宽比可达10:1（14）、可以切换装置将激光束传送至多个工作站。缺点：（1）、焊件位置需非常精确，务必在激光束的聚焦范围内（2）、焊件需使用夹治具时，必须确保焊件的最终位置需与激光束将冲击的焊点对准。（3）、最大可焊厚度受到限制渗透厚度远超过19mm的工件，生产线上不适合使用激光焊接。（4）、高反射性及高导热性材料如铝、铜及其合金等，焊接性会受激光所改变。（5）、当进行中能量至高能量的激光束焊接时，需使用等离子控制器将熔池周围的离子化气体驱除，以确保焊道的再出现。（6）、能量转换效率太低，通常低于10%。（7）、焊道快速凝固，可能有气孔及脆化的顾虑。（8）、设备昂贵。2.3.5 激光焊接设备激光焊接设备的关键是功率激光器，主要有两大类：一是固体激光器，又称Nd:YAG激光器。Nd（钕）是一种稀土族元素，YAG代表钇铝柘榴石，晶体结构与红宝石相似。Nd:YAG激光器波长为1.06m，优点是产生的光束可以通过光纤传送，因此可以省去复杂的光束传送系统，适用于柔性制造系统，通常用于焊接精度要求比较高的工件。汽车工业常用输出功率为3-4千瓦的Nd:YAG激光器。另一类是气体激光器，又称CO2激光器，分子气体作工作介质，产生平均为10.6m的红外激光，可以连续工作并输出很高的功率，激光功率在2-5千瓦之间，目前已有20千瓦在实验运用。【5】3 激光焊接在大众迈腾车身制造中的应用目前一汽大众公司在AudiC6、GolfA6、宝来、速腾、迈腾、Model X等几乎所有品牌的车型制造过程中，均不同程度地采用激光切割、激光熔化焊接和激光复合焊接等先进的制造技术.下面就详细介绍一下激光焊接技术在迈腾车身制造中的应用。迈腾的激光焊缝长达42m，保证了其整体尺寸的精确性、车身强度和刚性。迈腾的激光焊接主要是在车身的顶盖和侧围的连接、底板不等厚板的拼接、车门内板不等厚板的拼接、底板与侧围、后围板、前后风窗口以及门框等连接处。在外观上，采用激光复合钎焊的车顶只有一条细致平滑的焊缝，直接作为外表面而增加了车身的流线视觉效果。而采用传统点焊工艺的车顶则有两条橡胶密封条。3.1 迈腾车身激光切割技术的特点用激光将不同厚度、不同材质、不同或相同性能的几块薄板拼焊起来，再冲压成形。不但提高了板材利用率（由40%60%提高到70%80%），而且减轻了车身重量，提高了车身结构的综合力学性能。激光拼焊是在车身设计制造中，根据车身不同的设计和性能要求，选择不同规格的钢板，通过激光裁剪和拼装技术完成车身某一部位的制造，例如迈腾前挡风玻璃框架、车门内板、车身前底板等处均采用激光拼接技术。激光拼焊具有减少零件和模具数量、减少点焊数目、优化材料用量、降低零件重量、降低成本和提高尺寸精度等优点。3.2迈腾车身激光熔焊焊接方法的特点就点焊本身而言，焊点的强度可以很高，但没有焊点的部分还是断续分离的，在车身整体强度方面要比焊接成一体的激光焊接接头强度要低。点焊的不连续性和其自身的特点：如焊点容易变形，尤其是在焊接三层板连接、镀锌板连接和高强钢的连接时，焊接变形较大，导致焊点处的平整度降低及产生缝隙，而且点焊会造成焊接点周围的母材热影响区强度下降，车辆遭严重撞击时的断裂部位往往是在该处。目前，我国只有大众车系普遍采用了激光焊接这种先进的焊接制造工艺。迈腾车身的四门两盖、后流水槽、后围板及前后风窗口等诸多部位均采用了激光熔焊技术。由于焊接速度较快，所以焊接接头的热影响区较其他的焊接方法小，几乎没有焊接变形。这样可极大地提高了车身的结构和匹配尺寸、门盖与侧围的平度与密封效果、风挡玻璃与风窗口的匹配与密封，以及实现多层板的优质连接。另外，由于迈腾车身全部采用镀锌钢板，如果采用传统的点焊技术，由于三层板和镀锌的缘故，必须采用较大的焊接电流和焊接压力，其结果必然导致焊点质量下降和焊点变形严重，从而导致装配质量下降。在迈腾侧围总成的制造过程中，由于优质高强钢在侧围B柱、侧围前内板总成、侧围后内板总成、门槛加强板和侧围顶部加强板的普遍应用，给侧围逐级总成的焊接带来了极大的困难。高强钢的屈服强度约为普通钢板的34倍，采用传统的点焊已经不能实现优质连接，惟一可行的是采用中频点焊连接技术和激光熔焊连接技术。迈腾侧围连接几乎全部选择使用激光熔焊技术和少量的中频焊接技术。激光焊接技术不仅具有较高的热输入，而且焊接速度较快，无焊接变形，可以获得其他焊接方法无法达到的优质焊缝。由于提高了车身尺寸匹配精度和接头强度，使迈腾车身的强度达到了较高的水平。 3.3迈腾车身激光复合焊接的特点除了电弧向焊接区输入能量外，激光也向焊缝金属输入热量。激光复合焊技术并不是两种焊接方法依次作用，而是两种焊接方法同时作用于焊接区。激光和电弧在不同程度和形式上影响复合焊接的性能。在激光-MIG复合焊接时，挥发不仅发生在工件的表面，同时也发生在填充焊丝上，使得更多的金属挥发，从而使激光的能量传输更加容易。 激光复合焊接技术是激光与其他热源的相互作用，从而使焊接速度提高，焊接周期缩短，而且达到同样焊接目的所需的激光功率大大降低，这些都能使焊接成本大大降低。因此，激光复合焊接技术无论从工艺角度，还是从经济角度来看都具有广阔的发展和应用前景。 激光复合焊接技术具有显著的优点。对于激光复合焊接，优点主要体现在：无烧穿时焊缝背面下垂的现象，适用范围更广；对于激光MIG焊接，优点主要体现在：较高的焊接速度、熔焊深度大、产生的焊接热少、焊缝的强度高、焊缝宽度小及焊缝凸出小，从而使整个系统的生产过程稳定性好、设备可用性好、焊缝准备工作量和焊接后焊缝处理工作量小，以及焊接生产工时短、费用低、生产效率高。一汽大众车身顶盖与侧围的连接都采用激光-MIG复合焊，常用接头形式与迈腾顶盖激光钎焊接头相似。由于激光-MIG复合焊具有较好的电弧稳定性和填充性能，焊后焊缝熔宽比符合设计要求、焊缝表面光滑、具有较高强度和塑性，一般表面无需PVC涂层，可直接作为裸露表面使用。由于焊缝为连续密封焊缝，因而对整车的车身刚性、密封性和防止内部噪声的产生等方面均具有积极的作用。 由于激光焊接系统的复杂性，对于维修的要求相对较高，通常对于一个车型，所有的激光焊接设备需要组成一个局域网，做到数据内部之间的通信。每一个焊接光源均需要一个Internet接口，直接与激光光源设备供应商的计算机故障分析系统相连。当激光焊接设备发生故障时，如果现场维修不能解决，可以由设备供应商进行远程故障诊断和维修，避免了不必要的长时间停产。为便于人员之间的信息交流，激光光源存放地备有国内外电话。 另外，由于激光焊接设备具有较高的价格，所以必须充分利用现有激光光源资源，以便降低备件储备。一汽大众迈腾车身激光焊接所使用的焊接光源一般都由数个偶数倍的光源输出光路。数量的多少一方面取决于焊接工艺和焊接夹具的设计形式；另一方面取决于激光紧急维修预案。【7】4 汽车工业焊接技术的发展趋势4.1焊接技术的发展趋势 4.1.1电阻焊的节能及控制技术 目前，电阻焊机大量使用交流50Hz的单相交流电源，容量大、功率因数低。发展三相中频电阻焊机、三相次级整流接触焊机和IGBT逆变电阻焊机，可以解决电网不平衡和提高功率因数的问题。在标准焊接电流的条件下中频点焊机按设置的焊接电流无飞溅。焊接电流小、电极发热量小，延长了电极使用时间，同时可进一步节约电能，利于实现参数的微机控制。由于焊接回路小型轻量化还可进一步减轻设备重量。 4.1.2气体保护焊接技术 （1） 表面张力过渡波形控制技术：用2个电流脉冲完成1个熔滴过渡，第1个脉冲形成熔滴直至熔滴与工件短路；第2个脉冲是1个短时窄脉冲并不断检测di/dt，同时控制电流脉冲值，以产生适当的电磁收缩力，使熔滴颈部收缩，靠熔池表面张力拉断，完成1个熔滴过渡而不产生飞溅。 （2）逆变电源波形控制技术：利用逆变电源良好的动特性和可控性，采用波形控制，在短路阶段初期抑制电流上升，以减少大颗粒飞溅，并利于熔滴在熔池铺开；当熔滴在熔池铺开后，使电流迅速上升，以加速形成缩颈，使小桥爆断时飞溅减少。 （3）氩弧焊新技术：氩弧焊有非熔化极和熔化极两种，均用于汽车工业有色金属和高合金钢焊接中。为改善CO2气体保护焊的成形和减少飞溅，采用加入80%或20%Ar的混合气体保护焊。 4.1.3激光和电弧复合热源焊接 由于激光焊接成本较高，因此以激光为核心的复合热源焊接技术孕育而生。现在研究最多、应用最广的是激光-电弧复合热源焊接技术，主要目的是有效利用电弧热源，在较小的激光功率条件下获得较大熔深，同时提高激光焊接对焊缝间隙的适应性，实现高效率、高质量的焊接过程。哈尔滨焊接研究所在该方面的研究做了大量的工作，这一新型焊接技术，目前研究工作主要集中在这种焊接方法的工艺特点上，对于激光+ 电弧复合热源焊接时激光与电弧的相互作用机理、焊接热源的特性等课题有待于从理论上进一步研究。激光-电弧复合热源焊接见图4。【9】图4 激光-电弧复合热源焊接4.2汽车工业焊接总体发展趋势 4.2.1发展焊接机器人自动化柔性生产系统 从目前发展来看，自动化柔性生产系统是汽车焊接的发展趋势，而工业机器人因其自动化和灵活性在轿车生产中得到大规模使用。在焊接方面，主要使用的是六自由度点焊机器人和弧焊机器人。且机器人具有焊钳储存库，可根据焊装部位的不同要求或焊装产品的变更，自动从储存库抓换所需焊钳。传输装置则已发展为采用无人驾驶的更具柔性化的感应导向小车。 4.2.2发展轻便组合式智能自动焊机 近年来，国内的汽车制造厂都非常重视焊接的自动化。如一汽引进的捷达车身焊装车间的13条生产线的自动化率达80%以上。各条线都由计算机(可编程控制器PLC-3)控制，自动完成工件的传送和焊接。机器人的动作采用点到点的序步轨迹，具有很高的焊接自动化水平，既改善了工作条件，提高了产品质量和生产率，又降低材料消耗。 4.2.3展计算机与信息技术 随着计算机与信息技术的工业应用，促进了传统的焊接生产向“精量化”的制造方式转变。 基于虚拟现实建模的机器人焊接过程仿真技术提供了关于工件、夹具和机器人焊枪姿态的三维信息，已大量地应用于焊接过程策划、工艺参数优化以及焊接夹具设计等各个环节。对加快焊接程序的编制、缩短现场调试时间及焊接过程位置信息的准确获取具有重要应用价值。同时，仿真技术也运用于焊缝质量的评估及焊后的应力与变形预测。在新车型设计阶段还可以对多种材料的连接方式及疲劳性能、冲击性能等进行综合考虑，通过对接头的仿真作出适用性评价。 以计算机和信息技术为平台的焊接生产过程信息系统对汽车焊接生产过程的质量分析与优化、企业的管理与决策有着非常重要的意义。【9】4.3汽车工业中焊接新材料的发展趋势 随着轿车发展的曰趋紧凑小型化、轻量化、新材料的应用使轿车材料构成发生了明显改变，未来轿车车身材料仍以钢板为主，为使钢板厚度减薄，将广泛采用高强度钢板。同时为了提高车身的防腐蚀性能，世界上不少汽车厂家在轿车生产中大量应用了镀锌钢板。另外，还使用铝合金、塑料及陶瓷等材料。据有关专家预测，到本世纪末并不会在大批量轿车生产中出 现全铝车身或全塑车身。4.3.1镀锌钢板在美国焊接学会分会的会议上讨论汽车工业中应用的金属板焊接问题时，有关专家指出，焊接镀锌钢板最有前途的方法是激光焊接。但是由于该过程现在自动化程度还不够，必须完善汽车工业中广泛应用的接触点焊方法。这种方法的主要缺点是在焊件与电极接触中锌的大量过渡而使电极烧损较快。故建议使用Al2O3弥散微粒强化的Cu-Zn和Cu-Cr合金制造的电极，可在最小电抗下焊接，以保证获得最小的焊接接头尺寸。4.3.2高强度钢板为了实现汽车的轻量化，提高汽车安全性能，高强度钢板在汽车中的应用正在逐年增加，现今出现了新一代的高强度钢板材料超细晶粒钢。该钢种主要指在经济指标进一步提高的基础上，钢铁材料的强度、韧性比现有的钢材提高一倍。新一代超细晶粒钢在组织结构上具有超细晶粒、高洁净度、高均匀度的特性。当前用于研究的新一代超细晶粒钢主要有400MPa级和800MPa级两种。在对新一代钢铁的研究上，我国与国际水平并没有什么差距，几乎是同时起步，同曰、韩两国共处世界的领先地位。但是由于出现的时间较短，所以参与研究的单位也并不很多，主要是以钢铁研究总院和清华大学机械系为主。在对超细晶粒钢的焊接技术进行一定的研究后，取得了一些先进成果。 4.3.3铝合金铝合金具有重量轻、强度高及抗腐蚀等优点，是优良的建筑材料，汽车工业中也逐渐在使用铝合金材料的零部件。铝合金焊接有五个主要的特点：(1)铝合金表面有一层致密的氧化薄膜(熔点约2050)，焊接时如未能将其清除，将会影响基本金属的熔化质量，形成夹杂等质量问题。(2)热导率大(约为钢的4倍)，导电性好，焊接时若要达到与钢相同的焊速，则焊接热输入要比焊钢时大24倍。(3)线膨胀系数大，焊件有产生较大的热应力、变形及裂纹的倾向。 (4)易出现气孔。(5)铝合金焊接接头的强度降低。铝合金焊接的这些特点，正是我们在研制焊接设备和焊接工艺时应认真对待的问题，只有这样才能开发出适合铝合金焊接的设备、材料和焊接工艺。总之，通过大力开发高效节能的焊接新技术、新材料、新工艺和新设备、应用机器人技术，轻便灵巧的智能设备及计算机和信息技术，汽车工业必将取得更大的进步。【10】5、总结本课题从汽车常用的电阻焊、电弧焊到现在比较先进的激光焊接详细阐述了车身焊接技术的发展。主要介绍了电阻焊、电弧焊的分类、定义、特点。又从定义、分类焊接的优缺点和焊接设备这几点详