TCSAE《铝合金螺柱焊接性能要求及试验方法》编制说明

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《铝合金螺柱焊接性能要求及试验方法》编制说明

一、工作简况

1、任务来源

随着汽车轻量化的快速发展，铝合金在车身上应用的越来越多，越来越多的

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铝螺柱需要焊接到车身上，用来固定线束、内饰件、地毯、油管等，但是由于铝

的化学性质活泼，在空气中极易形成一层致密的氧化铝膜。这层氧化膜熔点高（约

2050℃），而铝的熔点相对低（660℃），在焊接过程中，氧化膜会阻碍铝螺柱

与母材之间的良好熔合。如果氧化膜不能有效去除，会导致焊接接头的结合强度

不足，容易出现虚焊现象；而且铝的强度比较低，即使焊接良好的铝螺柱，其连

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接强度也与同尺寸钢螺柱相差较大。所以对于铝螺柱焊，需要更严苛的质量控制，

才能保证焊接强度要求。如果焊接强度不足，将直接导致总装零件无法正常装配，

即使正常装配，由于强度不够，在后续汽车行驶过程中的震动和应力作用下，螺

柱可能会松动甚至脱落，影响汽车的安全性和可靠性。所以关注铝螺柱焊接的强

中国汽车工程学会2341度问题至关重要。中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

铝螺柱焊接具有快速可靠、操作简单、低成本等优势，使得铝螺柱焊接在车

身连接中扮演着重要角色。在车身设计中，通过铝螺柱实现间接连接的在白车身

中随处可见，为其他部件提供安装方式。铝螺柱焊的性能要求和检测方法也存在

很多问题，主要包括两个方面：

中国汽车工程学会2341目前各主机厂和零部件供应商中国汽车工程学会2341采用的铝螺柱焊接的性能要求各有不中国汽车工程学会2341同，这在

一定程度上影响了铝螺柱焊接技术在汽车制造中的推广和规范化应用，使得供应

商在提供铝螺柱焊接相关产品和服务时缺乏明确的规范依据。

现有的汽车焊接质量标准大多基于传统焊接工艺（如弧焊、点焊等）制定。

铝螺柱焊接技术作为相对较新的工艺，其质量标准在一些方面还不够完善。例如，

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对于铝螺柱焊接接头的强度、疲劳性能等指标的评估标准，传统工艺的焊接质量

标准可能无法完全适应铝螺柱焊接的特点，这给焊接质量的准确评估带来挑战。

本标准旨在建立统一的铝合金螺柱焊接性能要求及试验方法，使得汽车主机

厂、零部件供应商能够在统一的标准下对生产验证阶段（PV）和正式量产阶段

（SOP）的质量部门的抽样检查、符合性测试、及生产过程监控，提高产品的

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中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

中国汽车工程学会2341合格率，保证后续装配的要求，提中国汽车工程学会2341高装配效率和产品质量。中国汽车工程学会2341

由汽车轻量化技术创新战略联盟提出，国汽轻量化（江苏）汽车技术有限公

司牵头的《铝合金螺柱焊接性能要求及试验方法》CSAE标准已按《中国汽车工

程学会标准（CSAE）制修订管理办法》有关规定于2024年10月29日通过立项

审查，现正式列入中国汽车工程学会标准研制计划，起草任务书编号为：2024-087。

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2、工作过程

2023年2月16日，国汽轻量化（江苏）汽车技术有限公司与重庆长安汽车

股份有限公司签订了重庆市技术创新与应用发展专项重点项目（新能源汽车一体

压铸车身关键技术研究）子任务书（铝合金连接建模、验证及裂纹扩展研究），

任务书中包含开展一体铸铝零部件的铝螺柱焊接工艺及性能参数研究，保证铝螺

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柱焊接质量，在项目的开展前期对铝螺柱的焊接标准进行信息的搜集，发现关于

铝螺柱焊接质量的检测标准没有对应的国标、团标、行标，部分车企的根据自己

需求制定了各自的性能指标和测试方法，有的车企没有关于铝螺柱焊接质量的性

能要求及试验方法，通过调研后，于2023年6月20日邀请重庆长安汽车股份有

限公司、上海福西精密机械有限公司、奇瑞汽车有限公司、上海埃姆哈特紧固系

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统有限公司、北京汽车研究总院有限公司、东风汽车集团有限公司、中铝材料应

用研究院有限公司、中国第一汽车股份有限公司研发总院、南京莱特威特轻量化

技术研究院有限公司、北京科技大学、召开第一次关于铝合金螺柱焊接性能要求

及试验方法标准的讨论会，各位专家、教授一起共同讨论商定标准制定工作，以

中国汽车工程学会2341上海福西精密机械有限公司提供的中国汽车工程学会2341tucker的铝合金螺柱焊接（SWS）技术中国汽车工程学会2341规范为

参考，制定本标准的内容，会议中首先明确该标准的适用范围、性能要求、试验

方法、试验工装等内容。会议决定由国汽轻量化（江苏）汽车技术有限公司进行

标准的起草工作，各参与单位提供技术支持、试验验证、标准讨论等工作。

2023年10月20日，召开第二次标准研讨会。本次会议首先由标准牵头起

中国汽车工程学会2341草单位汽轻量化（江苏）汽车技术中国汽车工程学会2341有限公司向参会代表详细介绍了标准初中国汽车工程学会2341稿的中

的内容，随后各参会代表就标准内容展开了充分的讨论并提出修改意见。在此基

础上，牵头起草单位进一步对标准进行修改和完善，修改了适应的范围，文件的

表述和格式等问题，并提出数据验证等问题。

2024年3月~9月由重庆长安汽车股份有限公司提供焊接母材，国汽轻量化

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中国汽车工程学会2341（江苏）汽车技术有限公司和上海中国汽车工程学会2341福西精密机械有限公司提供焊接设备和中国汽车工程学会2341铝螺柱

以及检测，对标准中的强度进行验证，试验结果满足标准中的要求。

2024年10月15日，中国汽车工程学会在天津组织召开《铝合金螺柱焊接

性能要求及试验方法》团体标准审查会。评审专家组成员一致认为该标准的制定

任务来源明确，送审材料齐全，标准内容合理，编写格式符合要求，有利于推动

中国汽车工程学会2341我国铝螺柱焊接质量的规范化，为中国汽车工程学会2341我国主机厂、零部件供应商等提供技中国汽车工程学会2341术支撑，

并全票一致同意《铝合金螺柱焊接性能要求及试验方法》通过审查，要求标准编

写组按照专家提出的意见和建议进一步修改、完善，尽快形成标准报批稿，报送

中国标准化协会发布实施。

3、主要起草单位及起草人所做的工作

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主要参加单位成员主要工作

国汽轻量化（江刘丽愉、秦兴国、负责标准制定工作，资料查询、标准正文

苏）汽车技术有限李瑞生、袁超、韩及编制说明草案起草、方法验证、组织协

公司志勇调等工作

重庆长安汽车股杨琴、贾晓芳、黄负责标准制定工作，材料的提供、组织协

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份有限公司金成调等工作

奇瑞汽车有限公

方友震标准起草、方法验证、标准讨论与完善

司

上海埃姆哈特紧

朱纪裕、赵学伟标准起草、方法验证、标准讨论与完善

中国汽车工程学会2341固系统有限公司中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

北京汽车研究总

沈健标准起草、方法验证、标准讨论与完善

院有限公司

东风汽车集团有

刘昱、罗翔、陶攀标准起草、方法验证、标准讨论与完善

限公司

中国汽车工程学会2341中铝材料应用研中国汽车工程学会2341标准起草、方法验证、标准中国汽车工程学会2341讨论与完

胡国强、毛晓东

究院有限公司善

中国第一汽车股

张林阳、刘博洋、

份有限公司研发标准起草、方法验证、标准讨论与完善

张华

总院

中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

中国汽车工程学会2341南京莱特威特轻中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

邢大超、张磊、杜

量化技术研究院标准起草、方法验证、标准讨论与完善

春明

有限公司

北京科技大学刘波标准起草、方法验证、标准讨论与完善

中国汽车工程研

中国汽车工程学会2341方刚、宋燕、中国汽车工程学会2341罗三中国汽车工程学会2341

究院股份有限公标准起草、方法验证、标准讨论与完善

峰

司

上海兹懋仪器科

王军标准起草、方法验证、标准讨论与完善

技有限公司

温州市长江标准

中国汽车工程学会2341吴浩中国汽车工程学会2341标准起草、方法验证、标准讨论中国汽车工程学会2341与完善

件有限公司

广州汽车集团汽张建武、范林、李

标准起草、方法验证、标准讨论与完善

车工程研究院钊文

中国汽车技术研

张赛、孟宪明标准起草、方法验证、标准讨论与完善

中国汽车工程学会2341究中心有限公司中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

上海蔚来汽车有刘鹏鹏、罗林、张

标准起草、方法验证、标准讨论与完善

限公司剑南

二、标准编制原则和主要内容

中国汽车工程学会23411、标准制定原则中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

（1）原则性：本标准按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：

标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。

（2）适应性：本标准适用于该规范适用于应用在乘用车车身铝合金零部件

上的铝合金螺柱焊接。该规范可用于生产验证阶段（PV）和正式量产阶段

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（SOP）的质量部门的抽样检查、符合性测试、及生产过程监控。铝合金螺柱

使用自攻型间隙牙螺纹（T型螺纹）和标准机械牙螺纹（M型螺纹）。

2、标准主要技术内容

本标准首先明确铝合金螺柱焊接接头的外观要求、接头强度要求以及失效模

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中国汽车工程学会2341式类型，采用扭矩扳手和专用的铝中国汽车工程学会2341螺柱工装来测量铝螺柱焊接后的非破坏中国汽车工程学会2341性扭矩

和破坏扭矩，采用弯矩扳手和专用的铝螺柱弯矩工装来测量铝螺柱焊接的非破坏

性弯矩和破坏性弯矩，通过测量值与标准要求值和失效模式进行比较，来判断铝

螺柱焊接是否合格，此方法能够能够方便、快捷、有效的对焊接质量进行评价。

中国汽车工程学会2341三、主要试验（或验证）情况分中国汽车工程学会2341析中国汽车工程学会2341

本标准适用于应用在乘用车车身铝合金零部件上的铝合金螺柱焊接。本标准

做了数百组测试，支撑本标准各项指标，具体见下：由长安提供的不同厚度的压

铸铝母材，选用不同厂家的铝螺柱（国产、进口）、采用不同的设备和不同的焊

接参数进行铝螺柱的焊接，焊接参数满足要求的情况下，对铝螺柱进行非破坏弯

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矩和非破坏扭矩、破坏弯矩和破坏扭矩的测试，测试结果均满足标准中强度要求。

四、标准中涉及专利的情况

本标准中没有涉及专利的情况。

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五、预期达到的社会效益、对产业发展的作用的情况

为了提高标准的认知度和实施力度，策划宣贯活动是非常必要的。通过宣

贯活动，可以向企业、社会公众等宣传标准的定义、作用和意义，提高大家对标

准的认识和重视程度同时，宣贯活动还可以促进标准的推广和应用，推动企业按

照标准要求进行生产和管理，提高产品质量和安全性能，促进产业升级和经济发

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展。

通过宣贯、实施本标准，可以推动《铝合金螺柱焊接性能要求及试验方法》

的标准化，满足了主机厂和供应商的需求，呼吁行业关注铝螺柱焊接质量的性能

要求，推动了铝螺柱焊接技术的发展：

（）统一检测规范，避免供应商给主机厂提供铝螺柱焊接产品时对性能要求存

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在异议，影响项目进度，甚至影响整车的质量和安全性能；

（2）本标准的检测方法能够方便、快捷、有效的对焊接质量进行评价，保证后

续装配的要求，提高装配效率和产品质量，为企业节约成本；

中国汽车工程学会2341六、采用国际标准和国外先进标中国汽车工程学会2341准情况，与国际、国外同类标准水平的中国汽车工程学会2341对比情

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中国汽车工程学会2341况，国内外关键指标对比分析或中国汽车工程学会2341与测试的国外样品、样机的相关数据对中国汽车工程学会2341比情况

目前国内外没有相应的标准，国际标准ISO14555《焊接一金属材料的电弧

螺柱焊》的标准，本标准中提到钢螺柱焊接质量的测试方法和性能要求，包括弯

曲角测试、扭矩测试、拉伸测试，但测试方法和性能指标不适用于铝螺柱焊接；

目前各大主机厂和零部件厂家都根据自己的企业标准进行检测，各大主机厂的指

中国汽车工程学会2341标存在差异，不便于产品质量的把中国汽车工程学会2341控。本标准提出了铝螺柱焊接的试验方中国汽车工程学会2341法和性

能要求，填补了铝螺柱焊接系统标准体系的空白。

七、在标准体系中的位置，与现行相关法律、法规、规章及相关标准，特别是

强制性标准的协调性

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本标准属于团体标准，与现行法律、法规、规章和政策以及有关基础和相关

标准不矛盾。更是规范铝合金螺柱焊接性能要求及试验方法，保障乘用车运行安

全，能起到积极的推动作用。

八、重大分歧意见的处理经过和依据

中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

本标准未产生重大分歧意见。

九、标准性质的建议说明

本标准为中国标准化协会标准，属于团体标准,供协会会员和社会自愿使用。

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十、贯彻标准的要求和措施建议

本标准为首次发布。

十一、废止现行相关标准的建议

中国汽车工程学会2341本标准为新起草的团体标准，中国汽车工程学会2341无废止现行标准。中国汽车工程学会2341

十二、其他应予说明的事项

无

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中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

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一、工作简况

1、任务来源

随着汽车轻量化的快速发展，铝合金在车身上应用的越来越多，越来越多的

中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

铝螺柱需要焊接到车身上，用来固定线束、内饰件、地毯、油管等，但是由于铝

的化学性质活泼，在空气中极易形成一层致密的氧化铝膜。这层氧化膜熔点高（约

2050℃），而铝的熔点相对低（660℃），在焊接过程中，氧化膜会阻碍铝螺柱

与母材之间的良好熔合。如果氧化膜不能有效去除，会导致焊接接头的结合强度

不足，容易出现虚焊现象；而且铝的强度比较低，即使焊接良好的铝螺柱，其连

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接强度也与同尺寸钢螺柱相差较大。所以对于铝螺柱焊，需要更严苛的质量控制，

才能保证焊接强度要求。如果焊接强度不足，将直接导致总装零件无法正常装配，

即使正常装配，由于强度不够，在后续汽车行驶过程中的震动和应力作用下，螺

柱可能会松动甚至脱落，影响汽车的安全性和可靠性。所以关注铝螺柱焊接的强

中国汽车工程学会2341度问题至关重要。中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

铝螺柱焊接具有快速可靠、操作简单、低成本等优势，使得铝螺柱焊接在车

身连接中扮演着重要角色。在车身设计中，通过铝螺柱实现间接连接的在白车身

中随处可见，为其他部件提供安装方式。铝螺柱焊的性能要求和检测方法也存在

很多问题，主要包括两个方面：

中国汽车工程学会2341目前各主机厂和零部件供应商中国汽车工程学会2341采用的铝螺柱焊接的性能要求各有不中国汽车工程学会2341同，这在

一定程度上影响了铝螺柱焊接技术在汽车制造中的推广和规范化应用，使得供应

商在提供铝螺柱焊接相关产品和服务时缺乏明确的规范依据。

现有的汽车焊接质量标准大多基于传统焊接工艺（如弧焊、点焊等）制定。

铝螺柱焊接技术作为相对较新的工艺，其质量标准在一些方面还不够完善。例如，

中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

对于铝螺柱焊接接头的强度、疲劳性能等指标的评估标准，传统工艺的焊接质量

标准可能无法完全适应铝螺柱焊接的特点，这给焊接质量的准确评估带来挑战。

本标准旨在建立统一的铝合金螺柱焊接性能要求及试验方法，使得汽车主机

厂、零部件供应商能够在统一的标准下对生产验证阶段（PV）和正式量产阶段

（SOP）的质量部门的抽样检查、符合性测试、及生产过程监控，提高产品的

中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

中国汽车工程学会2341合格率，保证后续装配的要求，提中国汽车工程学会2341高装配效率和产品质量。中国汽车工程学会2341

由汽车轻量化技术创新战略联盟提出，国汽轻量化（江苏）汽车技术有限公

司牵头的《铝合金螺柱焊接性能要求及试验方法》CSAE标准已按《中国汽车工

程学会标准（CSAE）制修订管理办法》有关规定于2024年10月29日通过立项

审查，现正式列入中国汽车工程学会标准研制计划，起草任务书编号为：2024-087。

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2、工作过程

2023年2月16日，国汽轻量化（江苏）汽车技术有限公司与重庆长安汽车

股份有限公司签订了重庆市技术创新与应用