汽车车身修复常用焊接方法解析

车身修复常用焊接方法解析摘要：随着汽车碰撞事故的发生率的逐年攀升，车身修复这项工种很快占据了维修行业的一片市场。近年来车身修复在汽车维修站日常维修项目中占到了近60%的比重。由于现代整体式车身制造大量使用高强度钢、超高强度钢等材料，若在维修中焊接方法选择不当，焊接热量极有可能大大降低钢材的设计强度。本文就现代车身修复中常用的电阻点焊和气体保护焊进行逐一解读，希望能给从业人员一个实用的规范和指导，提高车身修复的质量，保障消费者的权益。关键词：车身 修复 焊接 方法 解析正文：汽车车身是一个复杂的结构件，由于现代整体式车身冲压件的材料除了传统的低碳钢以外，高强度钢、超高强度钢的使用率近年来也增长到了70%之多。高强度钢和超高强度钢的特点就是不能过度加热，否则其内部结构将改变，甚至连强度也会变得和低碳钢一样，丧失原先的设计强度。所以焊接是现代车身制造和维修中十分考究的联结方式。所谓焊接其实就是一种熔化金属后再将其融为一体的操作。考虑到焊接热量过大会降低焊接部位的强度，电弧焊和氧乙炔焊已经逐渐淡出现代车身维修的焊接作业的行列。下面就结合车身修复行业中常见的两种焊接逐一解析。一、 电阻点焊车身制造中应用最多的是电阻焊，一般占整个焊接工作量的60%以上。一辆轿车的车身上一般有35005000个焊点，可以说，整体式汽车车身是一个典型的点焊结构件。1、电阻点焊的特性所谓电阻点焊其实就是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。目前汽车维修中也开始使用电阻点焊，例如一些使用高强度、超高强度钢的部件，使用电阻点焊可以有效防止气体保护焊的热量会破坏其内部结构，保证设计强度。电阻点焊除了焊接热量小，还有一个优点就是受操作者的影响比较小。只需调整好点焊机、选好焊接位置，那么焊接的质量就相对比较稳定。但电阻点焊不是万能的，它的适用范围仅限于厚度在0.71.4mm的钢材。2、影响点焊质量的因素1）施加压力电阻点焊一般要经历加压、通电、保持、卸压四个过程。也就是说点焊要在压力持续作用下完成。若电极施加在板件的压力过大，则会导致板件加热不足，焊点尺寸和焊透率减小，焊点强度下降；更甚者将无法形成焊点。若电极施加在板件的压力过小，待焊板件接触不良，电流从旁边的焊点分流，使待焊板件难以焊接，则焊点减小。可见压力的正确施加对焊接结果有着重要的影响（图1）。 图1 2）焊接电流焊接电流是电焊过程中加热焊件的一个决定性参数，焊接时的电阻热与焊接电流值的平方成正比（图2）。 图2因此要求焊接电流值有一定的范围（800013500A），低于该范围的下限将不能形成焊点，降低焊点强度；高于该范围的上限太多，板件表面将出现凹坑并挤出熔化的金属，降低焊接质量。同时还将烧蚀电极头。3）通电时间点焊时，理论研究表明焊点处产生的电阻热和通电时间成正比。其他条件不变，通电时间短，焊点来不及形成就已经断电，则焊点小，焊接强度低；随着通电时间延长，焊点逐渐长大，焊接强度提高很快；若继续延长通电时间，焊点增长不明显，焊接强度不变（图3）。图34）焊点分布车身修复中使用电阻点焊的位置主要有车门、A柱、B柱、C柱、发动机盖总成、吸能区等。由于焊接区域面积较小，因此焊点的分布显得尤其重要。焊点过于密集将导致分流，降低焊点的焊接强度；焊点过稀，将影响焊接总成的焊接强度。因此根据待焊板件厚度的不同，焊点的间距以及其到板件边缘的距离都有着精确的规定（图4）。另外车身修复所使用的点焊机的性能较生产线的点焊机略逊一筹，因此使用时应注意不要焊接车架部分；不要焊接厚度超过3mm的钢板；不要在旧焊点处进行焊接，维修的焊点数应是原车焊点数的1.3倍。图4二、气体保护焊1、气体保护焊的特性气体保护焊是一种熔化极气体保护电弧焊接操作。它利用焊丝(0.60.8mm)与板件间产生的电弧来熔化金属，由惰性气体作为保护气体，并采用焊丝作为填充金属。常用的气体保护焊主要分为CO2气体保护焊（常用于焊接低碳钢、高强度钢）、惰性气体保护焊（MIG）（常用于铝、铝合金、不锈钢）、活性气体保护焊（MAG）（常用于低碳钢、高强度钢、不锈钢）等。目前行业常用CO2气体保护焊进行维修作业。与其他电弧焊相比，其生产率高，操作性能好，焊接质量高，可实施全姿势焊接，对铁锈的敏感性小而且成本较低。但焊接的强度和外观受操作者个人经验和技巧影响较为明显。2、填孔焊填孔焊适用于无法进行点焊的区域或使用点焊而不能达到理想强度的区域（图5）。比如更换门槛板外板时常会在外板上打好孔，使用气体保护焊与内板进行填孔焊固定。 填孔焊的特点就是要在上层板件事先打好孔洞，根据钢板厚度不同，行业中有相应推荐的填孔直径（表1）。当重叠的钢板在两块以上时，下层钢板的孔洞要逐级小于上层钢板的孔洞，只要填满上层钢板的孔洞就可将所有钢板焊接在一起。 图5 表13、对接焊对接焊通常适用于钢板更换时不允许重叠焊接的区域。如汽车后翼子板外板更换，C柱对接处常采用对接焊，不允许重叠。那么对接焊采用的是焊机的连续点焊模式。首先待焊的板件间隔在1mm左右装夹好之后进行定位点焊，定位焊点的间距选择钢板厚度的1530倍，焊枪通电时间稍短，固定住即可（图6）。第二步，磨平定位焊 图6 图7点之后焊枪沿着要焊接的方向倾斜前进，焊枪从上一焊点的下端开始起弧，通电2秒左右断电即可保证熔深，形成堆叠。由于气体保护焊会产生较大焊接热量，要求操作者采用分段间隔连续点焊，可以有效减少板件受热而扭曲变形（图7）。4、搭接焊搭接焊主要是将两块或三块重叠在一起的钢板焊接成一体，主要应用在对接焊或填孔焊接所不适用的区域。比如更换车架、大梁时，较厚钢板的焊接就会用连续焊的方法进行搭接焊。鉴于搭接焊的特性，在三块钢板进行焊接时（图8），1号、2号板件之间要有34mm的间隔；为保证焊丝能够顺利熔化渗透至3号 图8 图9板件，必须在1号和2号板件虚线位置开一道槽口，如此既能保证焊缝足够饱满，又能保证钢板的焊接强度。其次，焊接的速度对焊接质量有着很大的影响（图9）。焊接速度过快，熔深和焊珠的宽度将会减小，进而导致焊接强度不足；焊接速度过慢，钢板过热，极有可能熔穿钢板；一般保持在1m/min的速度即可得到光滑饱满的焊缝。结论：综上，汽车维修车身修复常用的两个焊接类型各有所长，本文在介绍它们各自特性的基础上，根据会选、会用、用好的原则逐一讲述。电阻点焊受操作者影响较小，主要在于点焊机性能。故着重从影响其焊接质量的因素进行分析，比如焊接通电时间的长短、施加压力和通电电流的大小，以及焊点位置分布的行业建议等。而气体保护焊的焊接强度和质量与操作者的经验有着紧密的联系。故着重于其三种焊接方法的适用范围和操作经验的讲解和分析。比如填孔焊法中孔径大小的行业标准；对接焊法中定位焊点的间隔和分段间隔焊接方法；搭接焊法中速度对熔深渗透、焊缝饱满的影响。本文所阐述的主要观点以及相关注意点都是在实际操作中不断总结、完善而成，希望对车身修复从业者有一定的规范指导作用。参考文献：1、孙志雄，焊接断裂学，M，西安：西北工业大学出版社，19902、张家菊，汽车车身电阻点焊焊点强度影响因素分析，J，焊接技术，1995(5)2、何德孚，焊接与连接工程学导论，M，上海：上海交通大学出版社，19983、侯顺华，德国大众帕萨特（B5）轿车的车身生产，J，上海焊接，2001，(4)4、中国汽车维修行业协会.车身修复（模块F）M.北京：人民交通出版社，2008The analyzing of the used welding methods for automobile body repairingAbstract: Along with the incidence of car collision accident rising year by year, Body repairing dominate a slice of the maintenance market soon. In recent years the body repairing accounted for the proportion of nearly 60% in routine maintenance projects. Thanks to the use of high strength steel materials in the modern bodywork, the strength of steel would be reduced for the welding heat, if we choose the wrong method in the maintenance of welding. This paper analyzes the resistance spot welding and the gas shielded welding in the modern body repairing. We hope that we can