汽车制造焊接新技术应用与总体发展趋势PPT演示文稿
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高能束热源是指能量密度已大于5×108W/m2的热源(电子束、 离子束和激光)，在汽车工业中均有应用，目前国外发展的新 技术有：
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(1)激光和电弧复合加热焊接 激光焊接可焊出窄而深的焊缝， 电弧焊接可焊出宽而浅的焊缝；前者投资大，后者成本低， 两者特性组合，会大大提高焊接效率。激光和电弧复合加热 焊接的焊炬设计特别重要，两热源的夹角要尽可能小，焊炬 也设计成激光+双电弧电源。 该方法已在4～8mm厚的钢结 构中使用，正拟用于更薄的汽车部件生产和铝合金焊接中。 激光除了在焊接及精密切割中应用外，还在摩擦面形成储油 细花纹或重熔复合层，以提高耐磨性方面应用。 (2)等离子体的应用 氩气保护的等离子焊接切割早已在各行业 应用，主要用于合金钢和有色金属加工。目前空气等离子切 割已普遍应用于一般钢铁和有色金属的切割，国内铁路客车 厂引进了水下等离子切割，以减少变形和提高精度。发动机 气阀体早已采用填充圈等离子焊接。近十几年来粉末等离子 堆焊有很大发展，可进行小熔合比的薄层料精细堆焊，能堆 焊各种特种合金表面。
❖ 2.气体保护焊接技术
❖ (1)表面张力过渡的波形控制法 方法的关键是用2个电流脉冲 完成1个熔滴过渡，第1个电流脉冲形成熔滴并使之长大，直 至熔滴与工件短路；第2个电流脉冲是1个短时窄脉冲并不断 检测其di/dt，同时控制电流脉冲值，以产生适当的电磁收缩 力，使熔滴颈部收缩变细，最后*熔池表面张力拉断，完成1 个熔滴过渡而不产生飞溅。
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2.电弧焊 (1)CO2保护焊 用于车箱、后桥、车架、减震器阀杆、横 梁、后桥壳管、传动轴、液压缸和千斤顶等的焊接。 (2)氩弧焊 用于机油盘、铝合金零部件的焊接和补焊。 (3)焊条电弧焊 用于厚板零部件如支架、备胎架、车架等。 (4)埋弧焊 用于半桥套管、法兰、天然气汽车的压力容器 等。 3.特种焊 (1)摩擦焊 用于汽车阀杆、后桥、半轴、转向杆和随车工 具等。 (2)电子束焊 用于齿轮、后桥等。 (3)激光焊割 用于车身底板、齿轮、零件下料及修边等。 4.氧乙炔焊
用于车身总成的补焊。 5.钎焊
用于散热器、铜和钢件、硬质合金的焊接。
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二、汽车工业中焊接新技术的应用
现今，汽车工业中的先进焊接技术很多，这里只列举出与 车身焊接相关的焊接新技术。 1.电阻焊的节能及控制技术 (1)联体悬挂式点焊机 汽车工业中应用最多的是悬挂式点焊机， 一个车间往往是几十或上百台，其容量大多在100kVA以上， 在汽车薄板的焊接中得到了广泛的应用。 (2)电阻焊机 目前电阻焊机大量使用交流50Hz的单相交流电 源，容量大、功率因数低 。发展三相低频电阻焊机、三相次 级整流接触焊机(已在普通型点焊机、缝焊机、凸焊机中 应用) 和IGBT逆变电阻焊机，可以解决电网不平衡和提高功率因数 (可达0 9以上)的问题。 同时还可进一步节约电能，利于实 现参数的微机控制，可更好地适用于焊接铝合金、不锈钢及 其他难焊金属的焊接。另外还可进一步减轻设备重量。
在汽车制造中得到广泛的应用。汽车的发动机、变速箱、车桥、车 架、车身、车厢六大总成都离不开焊接技术的应用。在汽车零部件 的制造中，点焊、凸焊、缝焊、滚凸焊、焊条电弧焊、CO2气体 保护焊、氩弧焊、气焊、钎焊、摩擦焊、电子束焊和激光焊等各种 焊接方法中，由于点焊、气体保护焊、钎焊具有生产量大，自动化 程度高，高速、低耗、焊接变形小、易操作的特点，所以对汽车车 身薄板覆盖零部件特别适合，因此，在汽车生产中应用最多。在投 资费用中点焊约占75%，其他焊接方法只占25%。 随着汽车工业 的发展，汽车车身焊装生产线也在逐渐向全自动化方向发展，为了 赶上国际水平，在提高产量的同时，要求努力提高汽车制造质量。 众所周知，实现自动化的前提是零部件的制造精度要很高，希望焊 接变形最小，焊接部位外观要清爽，故要求焊接技术越来越高。我 国面临加入WTO的机遇和挑战，焊接方面新技术的推广应用对汽 车工业的品牌提升有着极其重要的作用。 。
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(2)逆变电源波形控制 利用逆变电源良好的动特性和灵活的可 控性，采用波形控制，在短路阶段初期抑制电流上升，以减少 电磁力在刚形成小桥时熔滴过渡的阻碍和爆断，减少大颗粒飞 溅，并利于熔滴在熔池摊开；当熔滴在熔池摊开后，使电流迅 速上升，以加速形成缩颈，以后再慢速上升到一较低峰值，使 小桥爆断时飞溅减少。 (3)氩弧焊新技术 氩弧焊有非熔化极(TIG)和熔化极(MIG)两种， 均用于汽车工业有色金属和高合金钢焊接中。为了改善CO2 气体保护焊的成形和减少飞溅，采用加入80%或20%Ar的混合 气体保护焊。 3.高能束热源焊接及加工技术
汽车制造焊接新技术 应用与总体发展趋势
主讲 李保生
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汽车制造焊接新技术应用与总体发展趋势
汽车制造焊接新技术应用与总体发展趋势焊接是现代机械制造ห้องสมุดไป่ตู้业中一种必要的工艺方法，在汽车制造中得到广泛的应用。汽车的 发动机、变速箱、车桥、车架、车身、车厢六大总成都离不开焊接 技术的应用。本文详细介绍了汽车制造中焊接新技术的应用情况与 总体发展趋势。 焊接是现代机械制造业中一种必要的工艺方法，
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一、汽车工业所用的焊接方法及零部件的应 用情况
汽车制造业是焊接应用面最广的行业之一，所用的焊 接方法也种类繁多，其应用情况如下： 1.电阻焊 (1)点焊 主要用于车身总成、地板、车门、侧围、后围、 前桥和小零部件等。 (2)多点焊 用于车身底板、载货车车厢、车门、发动机盖 和行李箱盖等。 (3)凸焊及滚凸焊 用于车身零部件、减震器阀杆、制动蹄、 螺钉、螺帽和小支架等。 (4)缝焊 用于车身顶盖雨檐、减震器封头、油箱、消声器 和机油盘等。 (5)对焊 用于钢圈、排进气阀杆、刀具等。
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❖ (3)电阻焊的控制 西南交通大学针对一工厂铝合金车圈对焊 研制成车圈焊接PLC(可编程控制器)智能控制器，对原机进 行了改造，解决了铝合金车圈的焊接质量问题，提高了焊接 生产率。后又同一工厂研制了PLC缝焊控制器，解决了对一 般清理要求制件的缝焊问题。通过这两项控制器的研制，证 明了PLC比单片微机控制器抗干扰能力强，可*性高；比工 控机控制器体积小、成本低，使用通用的单相工频交流电阻 焊机完成了高难度的对焊及缝焊工作。
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(1)激光和电弧复合加热焊接 激光焊接可焊出窄而深的焊缝， 电弧焊接可焊出宽而浅的焊缝；前者投资大，后者成本低， 两者特性组合，会大大提高焊接效率。激光和电弧复合加热 焊接的焊炬设计特别重要，两热源的夹角要尽可能小，焊炬 也设计成激光+双电弧电源。 该方法已在4～8mm厚的钢结 构中使用，正拟用于更薄的汽车部件生产和铝合金焊接中。 激光除了在焊接及精密切割中应用外，还在摩擦面形成储油 细花纹或重熔复合层，以提高耐磨性方面应用。 (2)等离子体的应用 氩气保护的等离子焊接切割早已在各行业 应用，主要用于合金钢和有色金属加工。目前空气等离子切 割已普遍应用于一般钢铁和有色金属的切割，国内铁路客车 厂引进了水下等离子切割，以减少变形和提高精度。发动机 气阀体早已采用填充圈等离子焊接。近十几年来粉末等离子 堆焊有很大发展，可进行小熔合比的薄层料精细堆焊，能堆 焊各种特种合金表面。
❖ 2.气体保护焊接技术
❖ (1)表面张力过渡的波形控制法 方法的关键是用2个电流脉冲 完成1个熔滴过渡，第1个电流脉冲形成熔滴并使之长大，直 至熔滴与工件短路；第2个电流脉冲是1个短时窄脉冲并不断 检测其di/dt，同时控制电流脉冲值，以产生适当的电磁收缩 力，使熔滴颈部收缩变细，最后*熔池表面张力拉断，完成1 个熔滴过渡而不产生飞溅。
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2.电弧焊 (1)CO2保护焊 用于车箱、后桥、车架、减震器阀杆、横 梁、后桥壳管、传动轴、液压缸和千斤顶等的焊接。 (2)氩弧焊 用于机油盘、铝合金零部件的焊接和补焊。 (3)焊条电弧焊 用于厚板零部件如支架、备胎架、车架等。 (4)埋弧焊 用于半桥套管、法兰、天然气汽车的压力容器 等。 3.特种焊 (1)摩擦焊 用于汽车阀杆、后桥、半轴、转向杆和随车工 具等。 (2)电子束焊 用于齿轮、后桥等。 (3)激光焊割 用于车身底板、齿轮、零件下料及修边等。 4.氧乙炔焊
用于车身总成的补焊。 5.钎焊
用于散热器、铜和钢件、硬质合金的焊接。
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二、汽车工业中焊接新技术的应用
现今，汽车工业中的先进焊接技术很多，这里只列举出与 车身焊接相关的焊接新技术。 1.电阻焊的节能及控制技术 (1)联体悬挂式点焊机 汽车工业中应用最多的是悬挂式点焊机， 一个车间往往是几十或上百台，其容量大多在100kVA以上， 在汽车薄板的焊接中得到了广泛的应用。 (2)电阻焊机 目前电阻焊机大量使用交流50Hz的单相交流电 源，容量大、功率因数低 。发展三相低频电阻焊机、三相次 级整流接触焊机(已在普通型点焊机、缝焊机、凸焊机中 应用) 和IGBT逆变电阻焊机，可以解决电网不平衡和提高功率因数 (可达0 9以上)的问题。 同时还可进一步节约电能，利于实 现参数的微机控制，可更好地适用于焊接铝合金、不锈钢及 其他难焊金属的焊接。另外还可进一步减轻设备重量。
在汽车制造中得到广泛的应用。汽车的发动机、变速箱、车桥、车 架、车身、车厢六大总成都离不开焊接技术的应用。在汽车零部件 的制造中，点焊、凸焊、缝焊、滚凸焊、焊条电弧焊、CO2气体 保护焊、氩弧焊、气焊、钎焊、摩擦焊、电子束焊和激光焊等各种 焊接方法中，由于点焊、气体保护焊、钎焊具有生产量大，自动化 程度高，高速、低耗、焊接变形小、易操作的特点，所以对汽车车 身薄板覆盖零部件特别适合，因此，在汽车生产中应用最多。在投 资费用中点焊约占75%，其他焊接方法只占25%。 随着汽车工业 的发展，汽车车身焊装生产线也在逐渐向全自动化方向发展，为了 赶上国际水平，在提高产量的同时，要求努力提高汽车制造质量。 众所周知，实现自动化的前提是零部件的制造精度要很高，希望焊 接变形最小，焊接部位外观要清爽，故要求焊接技术越来越高。我 国面临加入WTO的机遇和挑战，焊接方面新技术的推广应用对汽 车工业的品牌提升有着极其重要的作用。 。
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(2)逆变电源波形控制 利用逆变电源良好的动特性和灵活的可 控性，采用波形控制，在短路阶段初期抑制电流上升，以减少 电磁力在刚形成小桥时熔滴过渡的阻碍和爆断，减少大颗粒飞 溅，并利于熔滴在熔池摊开；当熔滴在熔池摊开后，使电流迅 速上升，以加速形成缩颈，以后再慢速上升到一较低峰值，使 小桥爆断时飞溅减少。 (3)氩弧焊新技术 氩弧焊有非熔化极(TIG)和熔化极(MIG)两种， 均用于汽车工业有色金属和高合金钢焊接中。为了改善CO2 气体保护焊的成形和减少飞溅，采用加入80%或20%Ar的混合 气体保护焊。 3.高能束热源焊接及加工技术
汽车制造焊接新技术 应用与总体发展趋势
主讲 李保生
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汽车制造焊接新技术应用与总体发展趋势
汽车制造焊接新技术应用与总体发展趋势焊接是现代机械制造ห้องสมุดไป่ตู้业中一种必要的工艺方法，在汽车制造中得到广泛的应用。汽车的 发动机、变速箱、车桥、车架、车身、车厢六大总成都离不开焊接 技术的应用。本文详细介绍了汽车制造中焊接新技术的应用情况与 总体发展趋势。 焊接是现代机械制造业中一种必要的工艺方法，
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一、汽车工业所用的焊接方法及零部件的应 用情况
汽车制造业是焊接应用面最广的行业之一，所用的焊 接方法也种类繁多，其应用情况如下： 1.电阻焊 (1)点焊 主要用于车身总成、地板、车门、侧围、后围、 前桥和小零部件等。 (2)多点焊 用于车身底板、载货车车厢、车门、发动机盖 和行李箱盖等。 (3)凸焊及滚凸焊 用于车身零部件、减震器阀杆、制动蹄、 螺钉、螺帽和小支架等。 (4)缝焊 用于车身顶盖雨檐、减震器封头、油箱、消声器 和机油盘等。 (5)对焊 用于钢圈、排进气阀杆、刀具等。
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❖ (3)电阻焊的控制 西南交通大学针对一工厂铝合金车圈对焊 研制成车圈焊接PLC(可编程控制器)智能控制器，对原机进 行了改造，解决了铝合金车圈的焊接质量问题，提高了焊接 生产率。后又同一工厂研制了PLC缝焊控制器，解决了对一 般清理要求制件的缝焊问题。通过这两项控制器的研制，证 明了PLC比单片微机控制器抗干扰能力强，可*性高；比工 控机控制器体积小、成本低，使用通用的单相工频交流电阻 焊机完成了高难度的对焊及缝焊工作。