汽车白车身焊接技术论文要点

汽车白车身焊接技术目录引言第一章汽车白车身焊接概述第二章电阻焊第三章CO2 焊第四章焊接安全与防护摘要汽车工业中，焊接是汽车零部件与车身制造中的一个关键环节，起着承上启下的特殊作用，车身的焊装质量直接决定着后面工序的质量，车身的装配质量不良，不仅影响整车外观，还会导致漏雨、风噪、路噪和车门关闭障碍的发生，所以，汽车白车身焊接技术应该引起足够重视。

关键词焊接、电阻点焊、CO2气体保护焊、焊缝、焊接安全用电技术。

引言汽车车身壳体是一个复杂的结构件，它是由百余种、甚至数百种薄板冲压件经焊接、铆接、机械联结及粘接等方法联结而成的。

由于车身冲压件的材料大都是具有良好焊接性能的低碳钢，所以焊接是现代车身制造中应用最广泛的联结方式。

汽车白车身主要应用的焊接方法有电阻焊（包括点焊、凸焊）、电弧焊（包括CO2气体保护焊、螺柱焊）以及钎焊等。

由于汽车的白车身主要是冲压、轧制的薄板构件，故点焊在其中被广泛采用。

焊接是现代机械制造业中一种必要的工艺方法，在汽车制造中得到广泛的应用。

随着技术的进步，焊接新工艺、新材料、新方法不断运用在汽车制造中，镀层钢板、轻金属材料的焊接问题，高分子材料、复合材料、异种材料、特种材料对汽车焊接提出了新的挑战。

而汽车焊接过程中的机器人与自动化技术使汽车焊接面貌大为改观。

在此论文中，主要介绍的是奇瑞汽车河南工厂焊装车间的一些焊接方法与工艺，如主要用的电阻点焊机和CO2焊机。

第一章汽车白车身焊接概述第一节焊接概述在金属结构及其他机械产品的制造中常需将俩个或俩个以上的零件按一定的形式和尺寸连接在一起，这种连接通常分俩大类，一类是可拆卸的，就是不必破坏连接件本身就可以将它们分开，如螺栓连接等。

另一类连接就是永久性连接，即必须在毁坏零件后才能拆卸，如焊接。

焊接是通过加热或加压，或者俩者并用，并且使用或不用填充材料，使工件达到结合的方法。

为了获得牢固的结合，在焊接过程中必须是焊件彼此接近到原子间的力能够相互作用的程度。

为此，在焊接过程中，必须对需要结合的地方通过加热使之熔化，或者通过加压使之造成原子或分子间的结合与扩散，从而达到不可拆卸的连接。

按照焊接过程金属所处的状态及工艺的特点，可以将焊接方法分为熔化焊、压力焊和钎焊三大类。

熔化焊是利用局部加热的方法将连接处的金属加热至熔化状态而完成的焊接。

在加热的条件下，增强了金属原子的功能，促进原子间的相互扩散，当被焊接金属加热至熔化状态形成液态熔池时，原子之间可以扩散和紧密接触。

因此冷却凝固后，即可形成牢固的焊接接头。

常见的有气焊、电弧焊、气体保护焊等离子焊等。

压力焊是利用焊接时施加一定压力而完成焊接的方法。

这类焊接有俩种形式，一种是将被焊金属接触部分加热至塑性状态或局部熔化状态，然后施加一定压力，以使金属原子间相互结合形成牢固的焊接接头。

二是不进行加热，仅在被焊接金属接触面上施加足够大的压力，借助于压力所引起的塑性变形，以使原子间相互接近而获得牢固的压挤接头，常见的压力焊有电阻焊、冷压焊、爆炸焊等。

钎焊是把比被焊金属熔点低的钎料金属加热熔化至液态，然后使其渗透到被焊金属的间隙中而达到结合的方法。

焊接时被焊接金属处于固态状态，工件只适当加热，没有受到压力的作用，仅依靠液态金属与固态金属之间的原子扩散而形成牢固的焊接接头。

常见的钎焊有烙铁焊、火焰焊等。

在汽车生产过程中，为便于制造，车身设计时，通常将车身划分为若干个分总成，各分总成又划分为若干个合件，合件由若干个零件组成。

车身装焊的顺序则是上述过程的逆过程，即先将若干个零件装焊成合件，再将若干个合件和零件装焊成分总成，最后将分总成和合件、零件装焊成车身总成，所以车身制造中应用最多的是电阻焊，其包括点焊、缝焊、凸焊等，一般占整个焊接工作量的60%以上，有的车身几乎全部采用电阻焊。

除此之外就是二氧化碳碳气体保护焊，它主要用于车身骨架和车身总成的焊接中，气焊用于车身总成补焊。

由于车身零件大都是薄壁板件或薄壁杆件，其刚性很差，所以在装焊过程中必须使用多点定位夹紧的专用装焊夹具，以保证各零件或合件在焊接处的贴合和相互位置，特别是门窗等孔洞的尺寸等。

这也是车身装焊工艺的特点之一。

第二节焊接工艺基础知识在焊接中，由于焊件的厚度、结构及使用条件的不同，其接头形式及坡口的形式也不同。

焊接接头的形式有：对接接头、角接接头、T形接头及搭接接头等。

（一）对接接头俩件表面构成大于或等于135°，小于或等于180°夹角的接头叫做对接接头。

在各种焊接结构中，它是采用最多的一种接头形式。

（二）角接接头俩焊件端面间构成大于30°、小于135°夹角的接头叫做角接接头，这种接头的受力状况不好，常在不重要的结构中使用。

（三）T形接头一件之端面与另一件表面构成直角或近似直角的接头，叫做T形接头。

（四）搭接接头俩件部分重叠构成的接头叫做搭接接头。

焊接位置种类根据《焊接术语》GB/T35-1994的规定，焊接位置，即熔焊时，焊接接缝所处位置的空间位置，可用缝焊倾角和缝焊转角来表示。

有平焊、立焊、横焊和仰焊位置等。

焊缝仰角，即焊缝轴线与水平面之间的夹角。

焊缝转角，即焊缝中心线和水平参照面的夹角。

（1）平焊位置焊缝倾角0°，焊缝转角90°的焊接位置。

（2）横焊位置焊缝倾角0°，180°；焊缝转角0°，180°的对接位置（3）立焊位置焊缝倾角90°（立向上），270°（立向下）的焊接位置。

（4）仰焊位置对接焊缝倾角0°，180°；转角270°的焊接位置。

焊缝的形式焊缝可分为以下几种形式1、对接焊缝：在焊件的坡口面间或一零件的坡口面与另一零件表面焊接的焊缝。

2、角焊缝：沿俩直交或近直交零件的交线所焊接的焊缝。

3、端接焊缝：构成端接接头所形成的焊缝。

4、塞焊缝：俩零件相叠，其中一块开圆孔，在圆孔中焊接俩板所形成的焊缝，只在孔内焊角焊缝者不称塞焊。

5、槽焊缝：俩板相叠，其中一块开长孔，在长孔中焊接俩板的焊缝。

焊缝的形状尺寸1、焊缝的宽度，焊缝表面与母材的交界处叫焊趾，焊缝表面俩焊趾之间的距离叫焊缝宽度。

2、余高，超出母材表面焊趾连线上面的那部分焊缝金属的最大高度叫余高。

3、熔深，在焊接接头横截面上，母材或前道焊缝熔化的深度叫熔深。

4、焊缝厚度，在焊缝横截面中，从焊缝的正面到焊缝背面的距离，叫焊缝的厚度。

5焊脚，角焊缝的横截面，从一个直角面上的焊趾到另一个直角面表面的最小距离叫焊脚。

当其他条件不变时，增加焊接电流，则焊缝厚度和余高都增加，而焊缝宽度则几乎保持不变。

当其他条件不变时，电弧电压增加，焊缝宽度显著增加而焊缝厚度和余高将略有减少。

焊接速度对焊缝厚度和焊缝宽度有明显的影响。

当焊接速度增加时，焊缝的厚度和焊缝的宽度都大为下降，这是因为焊接速度增加时，焊缝单位时间内输入的热量减少了。

第二章电阻焊第一节电阻焊概述电阻点焊过程及焊点质量的稳定性一直是电阻点焊质量控制研究中的关键问题，历来被认为是电阻焊质量控制的研究重点，并引起了工业界和研究机构的高度重视。

因此，为了提高焊接质量，需要对熔核形成过程的有关电参数进行控制，以形成合格焊点，或者在线监测和控制与熔核形成有关的物理参量，以实时监测并控制焊接过程，实现在线判定和控制焊点质量，这对于保证焊点质量的稳定性，提高点焊合格率，达到降低成本和提高生产效率具有十分重要的实际意义。

车身制造中应用最多的是电阻焊，一般占整个焊接工作量的60%以上，有的车身几乎全部采用电阻焊。

电阻点焊是焊件在接头处接触面的个别点上被焊接起来。

电阻焊是将置于两电极之间的工件加压，并在焊接处通以电流，利用电流通过工件本身产的的热量来加热而形成局部熔化，断电冷却时，在压力继续作用下而形成牢固接头。

这种工艺过程称为电阻焊。

电阻焊的种类很多，按接头形式可分为搭接电阻焊和对接电阻焊两种。

结合工艺方法，搭接电阻焊又可分为点焊、缝焊和凸焊三种，对接电阻焊一般有电阻对焊和闪光对焊两种。

电阻焊的特点：利用电流通过工件焊接处的电阻而产生的热量对工件加热。

即热量不是来源于工件之外，而是内部热源。

整个焊接过程都是在压力作用校完成的，即必须施加压力。

在焊接处不需加任何填充材料，也不需任何保护剂。

形成电阻焊接头的基本条件只有电极压力和焊接电流。

焊件组合后通过电极施加压力，利用电流通过接头的接触面及邻近区域产生的电阻热进行焊接的方法称为电阻点焊。

电阻点焊的焊接循环主要由由预压、焊接、维持和休止四个基本阶段组成必要时可增附加程序。

1预压阶段—电极下降到电流接通阶段，确保电极压紧工件，使工件间有适当压力。

这个阶段包括电极压力的上升和恒定两部分。

为保证在通电时电极压力恒定.预压时间必须保证.尤其当需连续点焊时.须充分考虑焊机运动机构动作所藉时间，不能无限缩短。

预压的目的是建立稳定的电流通道.以保证焊接过程获得孟复性好的电流密度。

对厚板或刚度大的冲压零件，有条件时可在此期间先加大预压力，而后再回复到焊接时的电极力，使接触电阻恒定而又不太小，以提高热效率。

2、焊接时间—焊接电流通过工件，产热形成熔核。

这个阶段是焊件加热熔化形成熔核的阶段。

焊接电流可基本不变(指有效值.亦可为渐升或阶跃上升。

在此期间焊件焊接区的温度分布经历复杂的变化后趋向稳定。

起初输入热盆大于散失热尹.温度上升，形成高温塑性状态的连接区，并使中心与大气隔绝.保证随后熔化的金属不氧化，而后在中心部位首先出现熔化区。

随粉加热的进行熔化区扩大，而其外围的塑性壳(在金相试片上呈环状故称塑性环)亦向外扩大.最后当输入热t与散失热，平衡时达到德定状态。

当焊接参数适当时，可获得尺寸波动小于15%的熔化核心。

在此期间可产生下列现象:(l)液态金属的搅拌作用。

液态金属通电时受电磁力作用产生漩涡状流动.当把熔核视作地球状且电极端处为二极.其运动方向为—赤道部分由周围向球心流动，而后流经两极再沿外表向赤道呈封闭状流动。

对于同种金属点焊.搅拌仅需将焊件表、面的氧化膜搅碎即可，但异种金属点焊时.必须充分搅拌以获得均质的熔化核心。

如通电时间太短，搅拌不充分.将产生游涡状的非均质熔核。

(2)飞溅按产生时期可分为前期和后期两种;按产生部位可分为内飞溅（处于两焊件间)和外飞溅（焊件与电极接触侧)两种。

前期飞溅产生的原因大致是:焊件表面清理不佳或接触面上压强分布严重不匀，造成局部电流密度过高引起早期熔化，此时因无塑性环保护，必发生飞溅。

防止前期飞溅的措施有:加强焊件清理质t，注意预压前的对中。

有条件时可采用渐升电流或增加预热电流来减慢加热速度.避免早期熔化而引起飞溅。

后期飞溅产生的原因是:熔化核心长度过大，超出电极压力有效作用范围，从而冲破塑性环在径向造成内飞溅，在轴向冲破板表面造成外飞溅。