隨著科學技術的進步,汽車制造行業也得到了長足的發展,特別是焊接技術的廣泛應用,對汽車行業的現代化發展產生了巨大的推動作用,本文主要圍繞這一內容展開了分析和探討,以期能夠進一步提升焊接技術的應用效果。
關鍵詞:焊接技術;汽車制造;應用
對于汽車制造行業來說,焊接技術具有至關重要的作用,能否對焊接技術進行有效的應用,將會對汽車零部件的生產質量造成直接的影響,甚至會影響到汽車制造活動的正常開展,因此,還需要相關領域針對焊接技術的具體應用進行深入的研究,這對于汽車行業的發展具有非常重要的意義。
1焊接技術在汽車制造中的應用現狀
在汽車制造領域當中,焊接技術的應用非常廣泛,具體可以將其分為五種類型:第一,電阻焊,其主要是以點焊、多點焊、縫焊以及凸焊為主,在車門、底板、油箱、前橋、車身總成以及發動機蓋等部分的焊接中較為常用;第二,電弧焊,這種焊接技術涉及到焊條電弧焊、埋弧焊、氬弧焊以及CO2保護焊等,在后橋、傳動軸、橫梁、車廂、機油盤、厚板零部件以及鋁合金零部件的焊接中較為常用;第三,特種焊,包括電子束焊、激光焊以及摩擦焊,主要在后橋、齒輪、轉向桿、車身底板等部分的焊接中應用;第四,釬焊,在硬質合金工件、鋼件、銅件以及散熱器焊接中較為適用;第五氧乙烷焊,主要在車身補焊中應用。這幾種焊接技術當中,目前應用最為廣泛的包括點焊、CO2保護焊以及釬焊,而隨著汽車制造行業的飛速發展,還需要對焊接技術的焊接精度以及焊接質量進行不斷的提升,如此才能滿足現代汽車制造的相關需求。
2點焊工藝在汽車制造中的應用
2.1鎂合金薄板點焊工藝
我們知道鎂合金材料本身具有良好的導電性和導熱性,對鎂合金進行應用,完成電阻點焊時,通常需要使用較高的焊接電流,在電流從工件當中經過時形成電阻熱會使母材金屬大量熔化,并在相應的壓力作用下完成焊點連接。因此,對于鎂合金薄板的點焊通常會受到焊接電流、壓力電極以及時間等因素的影響。而在工藝方面,主要涉及到兩類工藝,一類是一般點焊,另一類是墊片附件工藝電焊。其中后者具有較大的焊點面積,且更容易使接頭貫穿工件始終。但也正是由于具有較大的焊點,所以容易出現較大的空洞問題,這種問題主要是由于對接頭出現拉剪力失衡導致的,在實踐當中可以通過延長電流下降時間予以改善[1]。
2.2SPCC鋼和NdFeB永磁體激光點焊
作為一種全新的復合型材料,NdFeB稀土永磁材料具有良好的磁能,且更為綠色環保,也正因如此,其在汽車工業當中的應用十分廣泛,但由于磁體的脆性相對較大,所以這種材料也具有易碎性,為了改善這種問題,需要采用剛性材料對其進行保護連接,以此來提升其工藝效果。而在對該項工藝進行具體應用的過程中,可以使用的最大脈沖能力為50J,將功率最高峰值設置為5kW,并對固定搭接方法進行應用,需要在裝夾固定以后,通過激光器進行激光的發射,以此來完成焊接操作,而在焊接操作結束以后,還需要對焊接接頭進行打磨和拋光處理,而對于多余部分則可以使用4%的硝酸酒精進行腐蝕處理,處理后要借助電鏡掃描儀對連接處進行檢查,明確接頭部分的硬度變化情況[2]。
3車身焊接新技術
3.1脈沖GMAW技術
該項技術是在近些年興起的,屬于一種新型高效的焊接工藝,能夠與機器人進行有效的配合,實現了高效焊接與機器人空間可達性的結合應用。這種焊接技術在電弧過程方面非常的穩定,能夠有效提升焊縫的質量,使其保持一致性,可以避免在焊接過程中出現熱輸入過低影響熔深的情況。與此同時,該項焊接技術的射流過渡方式在鋁合金或者是鋼質車身框架焊接、薄板材料快速焊接方面具有良好的適用性。目前,其在國外汽車制造領域被廣泛地應用[3]。
3.2等離子弧焊技術
在汽車制造過程中,對激光焊接工藝進行應用,往往需要投入較高的成本,而且對于相關技術的要求也相對較高,因此,激光焊接在國內還沒有實現全面的覆蓋和應用,而為了更好的滿足我國的汽車制造需求,等離子弧焊接技術應運而生,該項技術具有較高的弧柱溫度和較大的能量密度,能夠對焊件實現集中加熱,而且具有較強的熔透能力,在熔深相同的情況下,該項技術的焊接效率要高于TIG焊,能夠使焊接生產效率得到顯著的提升[4]。
3.3機器人應用技術
根據焊裝車間的實際需求,設置的機器人包括以下幾種,即:激光焊接機器人、點焊機器人、弧焊機器人、裝配機器人、持件機器人、涂膠機器人以及螺柱焊機器人等等。其中,點焊機器人主要是借助機器人對各種點焊焊鉗進行操作,滿足點焊焊接需要。通過機器人能夠對大型焊鉗進行使用,并完成底板等零件的點焊工作。應用該項技術,不僅能夠獲得較高的點焊質量,而且焊接效率也非常的高,能夠有效提升焊接操作的質量;而弧焊機器人同樣是利用機器人操作的方式進行工作,只不過操作的是弧焊焊具,能夠完成立焊以及仰焊等焊接工作,且操作十分方便。在具體應用過程中,其可以利用各傳感器進行焊縫的跟蹤,使弧長得到有效的控制。但在對該項技術進行具體應用的過程中,對于零件匹配性具有較高的要求,如果零件間隙不夠平整或者是不夠均勻,就容易產生缺陷問題,影響焊接質量;涂膠機器人可以對涂膠槍進行控制,能夠在四門兩蓋以及車頂天窗等位置涂敷密封膠、點焊膠以及減震膠等,在這種情況下,不僅能夠準確的控制膠流量,還能在一些較為復雜的空間環境或者是位置上進行操作,可以將工作保質保量的完成;螺柱焊機器人能夠對螺柱焊槍進行操作,并將螺柱焊接有效完成,其不僅可以保證焊接的精度和質量,還不需要使用導套夾具進行螺柱焊的定位。裝配機器人以及持件機器人能夠準確地抓取工件,并在車身上進行裝配;激光機器人能夠通過相關器械完成激光焊接操作,但在具體操作的過程中需要機器人具有較高的重復精度。雖然機器人應用技術具有諸多優勢,但由于其成本投入要遠高于人力成本,因此,該項技術在我國的應用范圍還非常有限,在我國的應用則大多是在人工操作無法保證質量的崗位[5]。
3.4激光-MIG復合焊技術
電弧焊和激光焊的焊接工藝存在很大的差異,其中激光焊能夠利用光線向工件進行能量的傳輸,而電弧焊則是以弧柱進行能量傳輸的。相比于電弧焊,激光焊具有較為狹窄的熱影響區,且焊縫具有較高的深寬比,焊接效率也非常可觀,而缺點在于焦點直徑較小,因此,其焊縫搭橋能力較弱。而電弧焊具有較低的能量密度和較大的加熱面積,但焊接效率相對較低。這種激光復合焊主要是對兩種焊接技術進行了結合應用,實現了兩項技術優點的疊加,能夠使電弧和激光束同時在焊接區工作,有效提升焊接的質量。該項技術的應用不僅實現了汽車生產工藝及焊接質量的優化,同時也大大提升了焊接操作的效率[6]。
4結語
綜上所述,對于汽車制造而言,焊接技術具有至關重要的作用,對其進行有效的應用,不僅能夠提升零部件生產的質量,還能使汽車制造水平得到進一步的提升,因此,相關領域一定要對各種焊接技術保持高度的重視,在對其加強研究的同時,進行合理的應用,使其能夠在汽車生產中發揮更大的作用。
參考文獻:
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作者:馬維杰 陳禹
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