2 汽车车身装焊工艺技术

2汽车车身装焊工艺技术

2-1装焊基础

2-2车身装焊方法

2-3汽车车身装焊工艺2-1装焊基础一、焊接基础1.含义：焊接是利用加热或加压或两者并用的方法，使焊件达到原子结合的一种加工方法。其实质是使两个分离金属通过原子或分子间的相互扩散与结合而形成一个不可拆卸的整体的过程，并且连接后不能再拆卸。焊缝熔合区热影响区主焊线点定自动焊钳2.过程特点：钢材材料的熔化焊一般经历几个过程：加热—熔化—冶金反应—结晶—固态相变—形成接头。经历焊接热过程、化学冶金过程、金属结晶过程和相变过程。焊接符号的表示方式3.焊接方法的分类焊接的方法很多，按焊接过程的特点不同可分为：熔焊、压焊和钎焊三大类。焊接性能：物理焊接性能：金属或合金能与同种或异种金属相互结合形成良好接头的能力。工艺焊接性：实际焊接结构生产中，采用不同的结构形式和焊接方法，选取不同的工艺参数和工艺措施而获得良好接头的能力。1.结构材料的选择：车身大都采用可焊性较好的低碳钢冷轧板材。2.焊接接头的形式对接接头、角接接头、T形接头和搭接接头，其次还有弯边接头、锁底接头、套管接头及斜T形接头，红色接头。二、焊接结构工艺性焊接接头形式对接接头T型接头角接接头搭接接头套管接头端接接头锁底对接接头斜对接接头卷边接头十字接头图车身零件常用的装焊形式3.焊接接头厚度设计焊接结构时，尽量使用统一的几种厚度的板料和管料，在统一结构上尽量使用同一厚度的材料，两个相连接的零件厚度差别不能太大，一般在较厚零件和薄壁零件焊接时采用过渡接头连接。4.焊缝的布置焊缝一般遵循的原则：尽量减少焊缝的数量和长度尽量使焊缝对称布置尽量减少交叉布置尽量避免将焊缝布置在结构应力集中处2-2车身装焊方法一、电阻焊电阻焊利用电流流经工件接触面及领近区域产生的电阻热将其加热到熔化获塑性状态，同时对焊接处加压完成焊接的一种方法。电阻焊的优缺点：优点：(1)焊接质量好；(2)生产率高；(3)省材料，成本低；(4)劳动条件好；(5)操作简单，容易实现机械化和自动化。缺点：(1)焊接设备费用较高，投资较大；(2)焊接电力网供电功率大；(3)焊件的尺寸、形状和厚度受到设备的限制。分类①点焊②凸焊③缝焊④对焊1.点焊点焊：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，然后切断电源，熔核在压力作用下冷却结晶形成焊点。双面单点焊单面单点焊大直径，大接触面不形成焊点单面双点焊铜垫双面双点焊++——点焊接热的产生及影响产热的因素

式中W——产生的热量（j）

i——焊接电流（A）

R——电极间电阻（）

t——焊接时间（s）1)产热公式影响产热的因素电阻焊接电流焊接时间电极压力电极形状及材料性能工件表面状况2)影响产热的因素(1)电阻的影响式（1）中的电极之间的电阻R包括工件本身的电阻Rb、电极与工件之间的电阻Rjb、两工件之间的电阻Rc。RcRjbRbR=2Rb+2Rjb+Rc硬规范软规范大电流和短时间小电流和长时间(2)焊接电流的影响焊接电流的影响比电阻和时间两者都大。在点焊过程中必须严格控制。(3)焊接时间的影响焊接电流和焊接时间在一定范围内可以互相补充。

两种可供选择的焊接规范：(4)电极形状及材料性能的影响随着电极端头的变形和磨损，接触面积增大，焊点强度降低。(5)工件表面状况的影响工件表面的氧化物、污垢、油和其他杂质增大了接触电阻，从而影响焊接强度。(6)电极压力的影响电极压力对两电极间总电阻R有显著的影响，随着电极压力的增大，R显著减小，此时焊接电流虽略有增加，但不能影响因R减小而引起的产热的减小，因此，焊接强度总是随着电极压力的增大而降低。解决办法：是在增大电极压力的同时，适当地增大焊接电流或延长焊接时间，以弥补电阻减小的影响，可以保持焊接强度不变。电极压力过小将引起飞溅，也会使焊点的强度降低。压力时间段与电流时间段关系T3T1T2通电开始时间滞后于加压时间！目的：保证加压稳定时(接触电阻稳定时)放电。加压结束时间滞后于通电结束时间！目的：保证在压力作用下结晶。压力电流放电时间过早T1T2预压未稳定时就已先放电，由于放电时接触不稳，会将焊件烧穿。加压结束过早T3T21.放电后，锻压时间过早结束，结晶不好而强度低甚至虚焊。2.还在放电时就已减小加压不但会发生上述不良，还会造成焊件烧穿。点焊工艺参数参考表板厚（mm）

电极直径（mm）焊接压力（N）通电时间（s）焊接电流（A）1.051000--20000.2—0.46000--80001.251000--25000.25—0.57000--100001.361500--35000.25-0.58000--120002.082500--50000.35—0.69000--140003.0105000--80000.6—1.0014000--180004.0116000--90000.8—1.215000--200005.0138000--100000.9—1.517000--240006.0151000--140001.2—2.0020000--260002.缝焊焊件装配成搭接或对接接头并置于两滚轮电极之间，滚轮加压焊件并转动，连续或断续送电，形成一条连续焊缝的电阻焊方法。缝焊可分为：1.连续缝焊2.断续缝焊3.步进缝焊。

1.连续缝焊时，滚盘连续转动，电流不断通过工件。这种方法易使工件表面过热，电极磨损严重，因而很少使用。但在高速缝焊时（4-15m/min）50Hz交流电的每半周将形成一个焊点，交流电过零时相当于休止时间，这又近似于下述的断续缝焊，因而在制缸、制桶工业中获得应用。2.断续缝焊时，滚盘连续转动，电流断续通过工件，形成的焊缝由彼此搭迭的熔核组成。由于电流断续通过，在休止时间内，滚盘和工件得以冷却，因而可以提高滚盘寿命、减小热影响区宽度和工件变形，获得较优的焊接质量。这种方法已被广泛应用于1.5mm以下的各种钢、高温合金和钛合金的缝焊。3.步进缝焊时，滚盘断续转动，电流在工件不动时通过工件，由于金属的熔化和结晶均在滚盘不动时进行，改善了散热和压固条件，因而可以更有效地提高焊接质量，延长滚盘寿命。这种方法多于铝、镁合金的缝焊。3.对焊对焊是将两工件端面始终压紧，利用电阻热加热至塑性状态，然后迅速施加顶锻压力（或不加顶锻压力只保持焊接时压力）完成焊接的方法。④对焊二、CO2气体保护焊1.气体保护焊的工作原理气体保护焊的定义：用外加气体作为电弧介质，并保护电弧和焊接区的电弧焊。如：二氧化碳气（CO2）、氩气（Ar）、氦气（He）。C02气体保护电弧焊：使用焊丝来代替焊条，经送丝轮通过送丝软管送到焊枪，经导电咀导电，在CO2气氛中，与母材之间产生电弧，靠电弧热量进行焊接。

CO2气体在工作时通过焊枪喷嘴，沿焊丝周围喷射出来，在电弧周围造成局部的气体保护层使溶滴和溶池与空气机械地隔离开来，从而保护焊接过程稳定持续地进行，并获得优质的焊缝。三、激光焊接激光焊是利用大功率相干单色光子流聚焦而成的激光束为热源进行的焊接。这种焊接方法通常有连续功率激光焊和脉冲功率激光焊。激光焊具有能量密度高、变形小、热影响区窄、焊接速度高、易实现自动控制、无后续加工、不需要在真空中进行，能进行精确的能量控制，因而可以实现精密微型器件的焊接。激光焊在汽车制造中应用形式各种焊接特性对比焊接工艺精度变形热影响焊缝质量焊料使用条件激光焊精密小很小好无钎焊精糙一般一般一般需要整体加热电阻焊精糙大大一般无需要电极氩弧焊一般大大一般需要需要电极等离子焊较好一般一般一般需要需要电极电子束焊精密小小好无需要真空四、焊接缺陷点焊：飞溅、未融合、焊穿、裂纹、半点、马蹄点；CO2气体保护焊：夹渣、气孔、咬边、未融合（假焊）、焊瘤、飞溅、焊穿；凸焊：飞溅、未融合、焊瘤；螺柱焊：螺柱未插入熔池而悬空、过热、磁偏吹、螺柱不垂直工件。浅深半点毛刺烧穿孔裂纹序号项目标准图片检测方法1烧穿现象焊点中心无烧穿孔目视2焊接裂纹焊点及焊点周围无焊接裂纹目视3毛刺、焊渣焊点及焊点周围无毛刺、焊渣，用手强力触摸不会受伤

目视4半点现象焊接的焊点没有半点现象，焊点与制件重合部位（d）应占焊点直径(D)的2/3以上

目视或直尺测量5压痕深度焊点表面压痕深度适中，不能出现压痕深度太深、或压痕深度太浅的问题（在板厚的30%以内）目视或游标卡尺测量裂纹粘铜扭曲变形间距小锯齿压痕6粘铜现象焊点表面无严重粘铜现象目视7扭曲变形焊接后母材扭曲变形不超过焊接面25度目视8拉伸变形制件焊接时被拉伸不能超过紧靠焊点周围厚度的两倍目视或游标卡尺测量9焊点间距焊点间距满足工艺要求，最小间距与最大间距都不得超过规定间距的30%目视或直尺测量10锯齿状压痕（马蹄点）焊后压痕深度、挤出高度均不超过板厚的30%目视或游标卡尺测量焊点重打焊点位置偏焊点形状太不规则熔核直径测量11焊点重合焊点之间不能干涉或重合（重复焊接）目视12焊点位置按工艺文件要求，焊点位置偏差必须在10mm范围内目视或直尺测量13焊点数量按工艺文件要求不能缺少焊点无目视14焊点形状焊点形状为圆形或近似圆形目视15手工剥离后的熔核直径手工剥离后不能出现白点，熔核直径要不小于

4（t为薄板厚