铝板连接工艺概述

铝点焊
Q =I2Rt
Q——产生的热量（J) I2——焊接电流（A）的平方 R——电极间电阻（Ω） t——焊接时间（s）
铝点焊
项目 熔点 导热系数 电阻率 板材表面氧化物 板材表面氧化物熔点
铝板 480~640℃ 高 ~5 μΩCm Al2O3 （厚） 2050℃
钢板 1480~1540℃ 低 ~15 μΩCm FeO，Fe2O3 1369℃，1565℃
CMT
CMT焊接技术概述 CMT（冷金属 过渡技术）是一种全新的MIG/MAG焊接工艺。是Cold Metal Transfer的缩写。由于其热输入量 比普通的MIG/MAG焊要低，因而命名为Cold。
许多材料无法承受焊接过程中持续不断的热量输入，为了避免熔滴穿透，实现无飞溅熔滴过渡和良好的冶金连接。 就必须降低热输入量。而CMT技术实现了这种可能。在应用CMT技术的焊接过程中必须理解“冷”这个概念。它 相对于传统的MIG\MAG焊接过程而言，电弧温度和熔滴温度确实比较“冷”。它的特点是冷热循环交替。
铝点焊
③Delta Spot是在电极和工件之间增加一条全新电极带。每个点焊后，电极带自动移动到下一位 置，这样使得电极表面总是清洁的，解决了铝点焊容易从母材上黏连材料的问题，保证每个焊点 都有高质量的焊接工况；70M的焊带能焊出5000-10000个点，电极带使用完需要重新更换。
铝点焊
检验 铝板点焊后判断焊接产品是否合格主要有如下几种方法：目视、破坏试验、超声波检测、金相试验。
Aluminium BIW joining process
铝板在汽车行业中的应用
• 奥迪ASF概念-A100，A8 • 捷豹XJ • 新路虎揽胜 • 凯迪拉克CT6
常用的两种车身铝板
• 6系合金 外板件、强度件
• 5系合金 内板件
铝板的特性及加工工艺
• 铝板密度 ≈ 1/3钢板密度 • 强度与低碳钢板相当 • 焊接性能差 • 耐腐蚀性好 • 铸造-热处理-热轧-冷轧-连退-涂层-剪
铝板焊接性的特点： 1、高温下的强度和塑性低（强度低）
铝合金焊接接头的强度低于母材，即有软化现象。焊点抗拉强度低，塑性不足，是铝合金应用的最大障碍。
2、易氧化（飞溅、焊核不良，气孔）
铝合金表面有致密的、厚度约为0.1μm的氧化膜 （Al2O3），其熔点极高（约2050℃）、 密度大（3.95~4.10kg/m3），属于难熔物质，焊
高的深宽比
高致密性
受焊接母材的限制，不同的母材在焊接时对激光的吸收 率不同
要求焊件装配精度高。因为光斑尺寸小,焊缝窄
优点
激光钎焊
焊丝种类可选择，以获得需要的硬度和塑性的焊接接头
激光钎焊加热温度较低，只在焊缝表面产生熔化现象， 不产生汽化现象，无气孔
缺点
接头平整光滑，外形美观 可以进行拼焊，如行李箱盖 结构强度比较低 送丝速度的影响反射的激光功率，调试难度大
1、 目视 通过目视观察工件表面痕迹过大、焊接搭接处缝隙过大、焊点处是否有飞溅毛刺、有无裂纹等。产生的现象与原 因如下表所示：
2、 破坏试验 多采取打试片的方法——取和工件材料厚度和材质相同的材料（试片大小根据每个主机厂的要求而定，也可参照 供应商描述的大小进行）来焊接，在焊接完成后做剪切、拉伸或者剥离实验，以试片的检测性能来判断工件是否 能达到性能要求。
接时会阻碍金属之间的良好结合，引起飞溅和影响焊核的形成。且由于焊接时氧化膜吸附大量水分，容易产生气孔。
3、高的热导率和导电性（焊透性）
铝合金具有较大的热导系数和比热容，比热容比钢大2倍，导热性约大三倍。因此焊接时为保证良好融合，必须采用能量集中、功率大的热源， 有时需采用预热等工艺措施。经验表明：相同焊接速度下，焊接铝合金的热输入量要比焊接钢材大2~3倍。
4、线膨胀系数大（焊接变形）
铝的线膨胀系数比钢大2倍，因此，在拘束条件下焊接时易产生较大的焊接应力和变形。
铝点焊
基于以上铝板特性，铝板点焊应采用大电流、短时间的焊接工艺参数。 因此，铝点焊时输出大ห้องสมุดไป่ตู้流对焊机、变压器（最大达230KVA）及焊枪的供电要求高。大电流易产生强磁场， 焊接工装需防磁以防焊接时通讯信号丢失。 常见的铝合金点焊形式有：①常规铝合金点焊、②螺旋状电极铝合金点焊、③电极带式铝点焊。
3 、超声波检测 为了在不破坏产品的前提下需要判定产品熔核中是否有缩孔及裂纹，可通过超声波和X光来检测，由数字信号转 换成图形信息，可准确形象的判定焊核的大小及焊接效果。
4 、金相试验 焊接完成后，在特定的位置截切指定大小进行金相断面的分析，从而判定铝点焊的焊点合格性
缺陷返修：MIG焊（交流氩弧焊机）
车身激光焊接主要分为两种方式: 1、激光熔焊, 不需要焊丝。主要运用顶盖，门窗框内外板 2、激光填充焊，即钎焊，利用激光将焊丝熔化，熔化的焊丝浸润被焊零件。主要应用汽车顶盖，后背门外板。
优点 缺点
激光熔焊
可以采用远距离的方式对被焊工件进行焊接
焊接效率高。不需要经常更换焊炬、喷嘴，生产效率比 激光钎焊高
①主要焊钳供应商有加拿大Centerline。Centerline铝点焊钳在Tesla的应用
铝点焊
②螺旋状电极铝合金点焊为GM专利技术，在凯迪拉克CT6等生产线有应用。这种电极头表面有特殊的 环状纹路，可在破碎铝材表面氧化膜以得到可控制的接触电阻。在铝点焊生产时，还需配备相应的四 刀片修磨器修出螺纹，修磨频次为普通碳钢点焊的5倍，约40～50点/次。
CMT技术的焊接系统适用于任何薄板，超薄板以及MIG钎焊镀锌板，碳钢与铝板的连接。
CMT
CMT工作过程：
CMT工艺特点： 1、低热输入，小热变形 2、几乎无焊接飞溅 3、连接法兰小，节约材料 4、可实现钢与铝的连接 5、焊接速度快，效率高
激光焊
激光焊接是利用高能量密度的激光束作为热源的一种高效精密焊接方法。
切
铝板冲焊等工艺
• 激光焊 • SPR锁铆 • Clinching铆接 • 胶粘
铝合金在车身中的形态
铝合金在车身中的形态
铝合金在车身中的形态
铝合金在车身中的形态
铝板车身连接工艺
铝板车身主要连接工艺： 1、铝点焊 2、CMT 3、激光焊 5、SPR 6、Clinch 7、FDS 8、Rivtac 9、拉铆/压铆