项目四-车身的焊接与切割

1、项目4:汽车车身的焊接和切割。汽车零件的连接有两种方式，即机械连接、焊接和粘接。在汽车车身的修理工作中，焊接所占的比例最大，因为焊接可以获得与母材相似的强度，连续焊接不仅具有良好的水密性和气密性，而且比任何其他连接方式都具有更可靠的结合强度。与铆接相比，焊接可以减轻车身重量，工艺简单，成本低。同样，车身维修也离不开焊接技能的应用。尤其是，如果不进行焊接，就不可能修复被交通事故损坏的车辆。知识目标：1。了解焊接工艺的类型；2了解车身修理中常用的焊接方法；3 .掌握氧乙炔焊、气体保护焊、电阻点焊和钎焊等焊接工艺的特点；4 .掌握等离子弧切割的基本原理。技能目标：1。掌握氧乙炔焊接；2掌握CO2气体

2、保护焊；3 .掌握电阻点焊的质量检验方法；理解钎焊和等离子弧切割技术。任务1车身焊接接头工艺概述任务分析焊接是一种局部或整体加热焊件，使其塑性变形并熔化，在焊件之间形成原子结合，从而实现永久连接的工艺。车身部件大多由钢板或型钢制成，常用的焊接方法有气体保护焊、电阻点焊、气焊、手工电弧焊等。然而，随着刚性钢板和铝合金在汽车车身覆盖件中的广泛使用，要求避免气焊和手工电弧焊，但这两种焊接工艺在中国汽车维修市场仍被广泛使用。与其他连接方式一样，焊接具有节省钢材、操作简单和密封性能好的优点。基础知识，1。焊接工艺的分类从一个大的方面来说，焊接工艺可以分为压力焊接、熔焊和钎焊，如图4-1所示。在压力焊接工

3、艺中，必须对被焊零件施加压力(加热或不加热)才能完成焊接。常用的压力焊接方法包括电阻焊接(凸焊、点焊、缝焊)、摩擦焊接、超声波焊接等。电阻点焊是一种广泛应用于汽车车身的焊接方法。在熔焊过程中，将焊接接头加热至熔融状态并在无压力的情况下完成焊接的方法称为熔焊。(1)气焊：用可燃气体和氧气混合燃烧的火焰产生的高热熔化焊件和焊丝进行金属连接的焊接方法。(2)电弧焊：利用电弧放电产生的热量熔化焊条和焊件以获得牢固接头的焊接过程，如图4-1焊接方法分类所示。根据焊条是否熔化，可分为熔化极电弧焊和非熔化极电弧焊。3在钎焊和焊接过程中，使用熔点低于基底金属的金属材料作为钎焊填充金属，将焊件和钎焊填充金属加热

4、到高于钎焊填充金属熔点但低于基底金属熔点的温度，用液态钎焊填充金属润湿基底金属，填充接合间隙并与基底金属扩散以实现焊件的连接，这称为钎焊。二、常用的焊接方法1手工电弧焊。涂有油漆的电极用作电极和填充金属，电弧在电极末端和待焊接工件表面之间燃烧。在电弧热量的作用下，涂层可以产生气体来保护电弧，另一方面，它可以产生熔渣来覆盖熔池表面，防止熔融金属与周围气体的相互作用。熔渣更重要的作用是与熔融金属发生物理和化学反应，或者添加合金元素来改善焊缝金属的性能。2埋弧焊。连续进给的焊丝用作焊条和填充金属。焊接时，焊接区域覆盖一层粒状焊剂，电弧在焊剂层下燃烧，熔化焊丝端部和局部母材形成焊缝。埋弧焊可以使用更大

5、的焊接电流。与手工电弧焊相比，它具有更好的焊接质量和更高的焊接速度。因此，它主要用于机械化焊接。3、钨极气体保护电弧焊。这是一种非熔化电极g4 MIG电弧焊。连续供给的焊丝和工件之间的电弧燃烧被用作热源，并且电弧被从焊炬喷嘴喷射的气体保护。常用的保护气体有氩气、氦气、二氧化碳或这些气体的混合物。当氩或氦被用作保护气体时，它在世界上被称为MIG-MetalinertGasArcWelding)；当惰性气体和氧化气体(O2，CO2)的混合物被用作保护气体，或者CO2或CO2 O2的混合物被用作保护气体时，它被统称为MIG电弧焊，在世界上简称为MAgMetalActivativeGasAyelWel

6、ding。5等离子弧焊接。它也是一种非熔化极电弧焊，利用电极与工件之间的等离子弧实现焊接。使用的电极通常是钨电极。用于产生等离子弧的等离子气体可以是氩、氮、氦或它们的混合物。同时，它通过喷嘴被惰性气体保护。焊接过程中可以添加或不添加填充金属。6点焊。一种焊接方法，工件处于一定的电极压力下，两个工件之间的接触面被电流通过工件时产生的电阻热熔化。通常，使用大电流。任务氧乙炔焊接工艺任务分析氧乙炔焊接是一种熔焊。它是一种焊接方法，使用可燃气体(乙炔气)和助燃气体(氧气)在焊炬的混合室中混合、喷射和点燃，然后通过强氧化燃烧(高达约3000)熔化和熔化焊件金属和焊丝，因此也称为气焊。由于气焊中氧乙炔火焰

7、的热量不容易集中，并且由于焊接过程中加热面积大和金属热传导的影响，不仅会使部件发生较大变形，而且会改变原金属材料的性能，从而影响焊接零件的寿命。因此，汽车制造商不提倡使用氧乙炔焊接来修复受损的汽车。虽然大多数汽车制造商有充分的理由反对使用氧乙炔焊接，但它已经在一些汽车修理厂使用。氧乙炔火焰还可用于修复其他损坏的汽车车身、热收缩、钎焊、表面清洁和切割非结构零件。除非特别小心，否则氧乙炔火焰不能用于切割任何类型汽车的结构部件。【基础知识】一、氧乙炔焊接结构和原理氧乙炔焊接和切割设备(如图4-2所示)通常由以下部分组成：1 .钢制气瓶，里面有氧气和乙炔。各种压力调节器将气瓶的压力降低到一定值，并保持

8、稳定的流量。3从调节器、气瓶向焊枪软管输送氧气和乙炔。4焊枪。从气瓶中流出的氧气和乙炔在焊枪体内以适当的比例混合，产生加热火焰，使钢熔化。焊炬有两种主要类型：焊炬和割炬。低压焊炬通常用于乙炔焊接。这种焊炬可以在非常低的乙炔压力下使用。它有一个喷嘴，从喷嘴中心释放的氧气使两种气体混合在一起。割炬配有氧气管和阀门，用于向割炬输送高压氧气。在火焰出口处有一个小氧气孔，它位于喷嘴的中心，周围有一圈球形的小孔。外层的小孔用于预热。图4-2氧乙炔焊接和切割设备；2.氧乙炔焊接工艺参数的选择和调整；1.火焰类型和调节乙炔和氧气在空气中混合燃烧。火焰状态由氧气和乙炔的体积决定。有三种火焰。(1)中性火焰标准火

9、焰称为中性火焰。当乙炔和氧气的体积混合比为11时，会产生中性火焰。如图5-2A所示，这种火焰有一个非常明亮的白色火焰中心，周围是明亮的蓝色火焰。(2)碳化火焰，也可称为残余火焰或收缩火焰。当混合气体中乙炔的量略大于氧气的量时，燃烧产生的火焰为碳化火焰。从图4-3可以看出，碳化火焰和中性火焰的区别在于它由三部分组成。其火焰核心和外部火焰与中性火焰相同，但在这两种火焰之间，有一个围绕着透明火焰核心的轻乙炔火焰核心。乙炔火焰中心的长度随气体混合物中剩余的乙炔量而变化。双余焰中氧气和乙炔的混合比约为11.4(体积比)。碳化火焰用于焊接铝、镍和其他合金。(3)当氧化火焰混合气体中的氧气略多于乙炔时，燃烧

10、产生的火焰为氧化火焰。从外观上看，氧化火焰(如图4-2所示)与中性火焰相似，但乙炔火焰中心较短，颜色比中性火焰略呈紫色。氧化火焰的外火焰短，边缘模糊。氧化火焰通常氧化熔融金属，因此不能用于焊接低碳钢，但可以用于焊接黄铜和青铜。图4-3火焰切割类型，2火炬火焰氧乙炔焊接的调整不能用于焊接现代汽车车身，但可以用于在原工厂钎焊在非结构板上的钎焊。焊枪可以如下使用。(1)在焊炬末端安装一个合适的喷嘴。应使用钣金零件的标准喷嘴。(2)将氧气和乙炔调节器调节到合适的压力值。(3)拧开乙炔阀约半圈，点燃气体。然后继续拧开压力阀，直到黑烟消失，出现红色和黄色火焰。慢慢拧开氧气阀，直到出现带有淡黄色透明火焰中心

11、的蓝色火焰。进一步旋松氧气阀，直到中间的火焰中心清晰可见。这种火焰称为中性火焰，可用于焊接低碳钢(汽车车身除外)。如果向火焰中加入乙炔或火焰中的氧气减少，就会形成碳化火焰。如果向火焰中加入氧气或乙炔从火焰中被还原，就会形成氧化火焰。割炬火焰的调整车身修理店有时使用割炬粗略切割损坏的金属板。火炬火焰的调节和切割过程如下：(1)调节氧气和乙炔的值来预热中性火焰。(2)慢慢打开预热氧气阀，直到出现氧化火焰。这使得熔融金属难以保留在切割金属板的表面上，从而获得整齐的边缘。(3)切割厚金属板的方法加热基底金属的特定部分，直到其达到红热状态。在金属开始熔化之前，打开高压氧阀并切割金属板。确保金属板已经熔化

12、并被切割后，向前移动割炬。当几层金属板重叠时，或在纵梁上时(即使有内部加强板)，这种方法被广泛使用。(4)切割薄金属板的方法是在小范围内加热基底金属，直到它达到红热状态。在那里熔化之前，打开高压氧阀，倾斜割炬切割薄板。切割薄材料时，割炬应倾斜，以使切割整齐快速(这可以防止基底金属弯曲)。4焊接喷嘴的尺寸与火焰的能量比率有关。单位时间内火焰提供的热能代表火焰的能量比率。火焰能量率高的大型焊嘴适用于焊接厚板。表4-1显示了焊接头和焊件厚度之间的关系。汽车钣金件的厚度约为1.5毫米，因此使用最多的是2号焊嘴。表4-1焊头与焊件厚度的关系，5焊丝的选择(1)焊丝材料应与焊件相同，汽车钣金零件多为低碳钢

13、板，所以可使用普通铁丝。(2)焊丝直径与焊件厚度、坡口形式和操作方式有关。焊丝过细，焊丝熔化滴落时焊件未熔化，导致焊接不良；如果焊丝太厚，焊件会熔化，焊丝不会熔化，这将不可避免地增加焊件接合区域的加热时间，改变金属结构并降低焊接质量。在相同的条件下，采用左焊法和右焊法，焊丝的直径也不同。当焊件厚度小于15毫米时，不同的焊接方法可以根据下面的经验公式来估算焊丝的直径。左焊法的焊丝直径=(板厚/2 1)焊丝直径当厚度较大、材料熔点较高且导热系数较好时，焊头的倾角可能较大，否则应减小倾角。当在水平位置焊接低碳钢时，尖端倾斜与焊件厚度之间的关系如图4-4所示。(2)气焊时，焊丝相对于焊嘴的角度一般在9

14、0100之间(如图4-5所示)。图4-4焊丝和喷嘴之间的相对角度图4-5喷嘴倾斜度和焊接零件厚度之间的关系。氧乙炔焊操作要领气焊有两种操作方法：左焊法和右焊法。焊枪从右向左移动的焊接方法称为左焊接方法。焊枪从左向右移动的焊接方法称为右焊接方法(如图4-6所示)。图4-6左侧焊接方法和右侧焊接方法。左侧焊接方法操作简单，适用于焊接薄板和低熔点材料。采用正确的焊接方法，火焰指向焊缝，对熔池有很好的保护作用，不易产生气孔。夹渣，热利用率高，焊缝冷却慢，适用于焊接厚或高熔点材料。对于长焊缝，应预先间隔焊接几个点，以保证整个焊接位置相对固定，然后再分段或反向焊接整个焊缝。图4-7显示了分段焊接和反向焊接

15、的示意图。图4-7分段焊接和反向焊接示意图。焊接停止后，原熔池及附近焊缝应重新熔化后才能继续焊接，搭接部分不应小于6mm。开始焊接时，由于焊件温度较低，可以增加焊嘴与焊件之间的倾角，加快预热速度；当开始焊接处形成白色熔池时，倾角减小，进入正常焊接；焊接结束时，焊件的温度较高，因此应减小倾角，并应加快送丝速度和焊接速度，直至熔池充满，火焰缓慢离开。第四，焊接位置(如图4-8所示)1平焊是指工件平行于工作台或车间地板。一般来说，平板焊接更容易和更快，并且可以获得最佳的焊接熔深。当焊接从汽车上拆下的零件时，尽量将它们放在可以水平焊接的位置。2横向焊接是指将工件转向横向，重力将熔池拉到工件底部。横向焊

16、接时，焊枪应向上倾斜，以抵消重力对熔池的影响。垂直焊接垂直焊接是将工件垂直放置。重力会将熔池拉至连接点下方。焊接垂直焊缝时，最好让电弧从接头顶部开始，并平稳地向下拉。高架焊接高架焊接是将工件转到顶部。高空焊接是最困难的。在此位置，存在熔池过大的危险，一些熔融金属会落入喷嘴并导致故障。因此，在高空焊接时，必须使用较低的电压，并尽量使用短弧和小熔池。将喷嘴靠在工件上，以确保焊丝不会移出熔池。最好沿着焊缝均匀地拉动焊枪。图4-8焊接位置图，五、氧乙炔焊接注意事项为了获得良好的焊接质量，气焊时必须同时熔化焊缝两侧的焊丝和金属材料，并及时移动焊炬和填充丝。由于汽车钣金件厚度小，约为1毫米，焊接时焊枪停留

17、时间长，钣金件会被烧穿；焊枪移动过快，填充焊丝的焊接部位过早熔化严重，焊接不牢固；焊丝稍后被填充，焊接件将不可避免地烧穿。为避免这些不良后果，在钣金气焊时应注意以下事项：1考虑到汽车钣金零件的特点，气焊应采用小焊接力矩(如H016)和3号以下的焊嘴，直径约2mm的焊丝应采用中性火焰。2.当焊缝完成时任务3 CO2气体保护焊工艺任务分析目前，国内大多数汽车修理厂使用CO2半自动弧焊机。焊接机的焊丝进给和CO2气体传输是自动的，而沿焊缝的焊接是手动操作的。【基础知识】首先，CO2气体保护焊(简称CO2焊)的原理是利用CO2气体作为保护介质。焊接时，通过焊枪的喷嘴向焊丝周围喷射CO2气体，在电弧周围形成气体保护层，将焊接电弧和熔池与空气机械隔离，避免有害气体侵入人体，保证焊接过程的稳定性，获得高质量的焊缝。其工作原理如图4-9所示。图4-9 CO2气体保护焊原理2。CO2气体保护焊的焊接工艺参数1。选择CO2气体保护焊焊丝的基本原则是确保焊缝金属和母材具有相同的性能水平