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摘要：汽车是重要的交通工具，提高汽车制造质量对于交通事故发生率的降低具有重要作用。车身是汽车不可缺少的组成部分，因此要注意完善车身焊接工艺，以便为汽车制造质量的改善提供必要的条件。
关键词：焊接工艺；汽车；车身；
中图分类号：C35文献标识码： A
引言
汽车车身壳体是是由百余种、甚至数百种薄板冲压件经焊接、铆接、机械连结及粘接等方法连结而成的一个复杂的结构件，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，焊接具有节省钢材、操作简单、密封性能好等众多优势，是现代车身制造中应用最广泛的连结方式。本文主要对点焊、缝焊、凸焊、二氧化碳气体保护焊、激光焊等工艺进行了分析。
1点焊
点焊是一种常见的电阻焊工艺，在对汽车车身焊接时如采用点焊工艺，则焊点一般为4000个~6000个，如帕萨特B5型汽车车身的焊点为5892个，荣威750型汽车的车身焊点为5300个。为控制点焊质量，在焊接施工中应注意以下问题。（1）零件料厚比的控制。板件加热过程容易受到焊接电流及时间的影响，所以应尽量避免不同零件料厚比相差过大，以免对焊接质量造成不良影响，如引起薄板焊穿而厚板尚未完全焊透的问题。如对几个不同的零件同时进行焊接，则料厚比应为1/3~3，且点焊板层数应＜3层；如因工艺需要必须同时焊接4层板，则可以利用开焊接工艺缺口的方法加以解决。（2）严格控制车身边缘与焊点之间的距离，并保证焊点间距符合工艺要求。车身边缘与焊点之间的距离应满足tv=0.8t1+0.2t2，其中t1、t2分别为薄板厚度与厚板厚度，tv为边缘与焊点之间的距离。实践证明，如点焊时tv过大则将会引起车身零件出现起翘问题。在控制焊点间距时应将车身刚度要求作为依据，避免出现刚度分流现象。（3）控制好焊接面与焊接空间。为避免在焊接车身时出现虚焊等问题，则应保证不同薄板之间的焊接面实现完全贴合，并合理设置点焊缝的位置。在焊接空间方面，可以尽量使C型焊枪或X型焊枪接近点焊接头。焊枪电极与焊接孔之间的距离应＞5mm，为避免后期焊接时出现空间不足的问题，则可以采用直径为15mm左右的电极进行空间校核，并同时利用空间校核数据对焊点位置进行控制。此外，如车身中的凸焊螺母位于焊点周围，则在进行点焊施工时要确保电极帽与螺母之间的距离＞2mm，如两者之间的距离＜2mm，则可以通过采用旋转凸焊螺母的方法扩大间距。
2缝焊
缝焊类似于持续不断的点焊工艺，是由许多彼此互相重叠的焊点组成的。所不同的是点焊使用的是柱状电极，而缝焊用的是滚盘状电极，这种电极可以旋转。由于缝焊所需要的分流电流较大，因此，在焊接时，要加大其电流，根据体数值视材料厚度和点距，通常比点焊增打五分之一至五分之三之间。缝焊焊点间距根据材质而定，如果车身是低碳钢，其间距为（2.8～3.2）t，如果车身为铝合金材质，其间距为（2.0～2.4）t。t为两焊件中较薄焊件的厚度，单位为mm。
对于非气密性接头，焊点间距可在很宽的范围内变化，甚至可以使各相邻焊点相互分离，成为缝点焊。缝焊工艺参数主要是根据被焊金属的性能、厚度、质量要求和设备条件来选择，通常可参考已有的推荐数据初步确定后再通过工艺试验加以修正。
3凸焊
在焊接汽车车身时通常会使用到凸焊工艺，凸焊一般被应用于焊接低碳钢型汽车冲压件或车身。为了避免凸焊质量受到影响，在焊接汽车车身时應注意以下事项。（1）凸焊的焊接时间主要由三种因素决定，即薄板厚度、凸点刚度及焊接电流。在焊接施工时应将板件凸焊厚度控制在0.5mm~4mm之间，并在同一接头处焊接多个熔核，以提高焊接质量。如车身薄板厚度＜0.5mm，则凸焊机的电极嵌块应为钨材料或铜-钨烧结材料，以便使平板一侧散热量得以减少，从而确保不同薄板间实现热平衡。此外，还应在车身薄板上焊接凸焊螺母及凸焊螺栓，以便于在拧紧螺栓或螺母的情况下就可以进行车身装配工作。（2）利用凸焊机将螺母及螺栓焊接好之后，应检查上一级车身零部件与车身整体是否匹配，同时利用定位销对螺母焊接位置进行定位，具体焊接方式见图1。（3）为了顺利进行凸焊，在焊接汽车车身时应确保螺母板底孔孔径与凸焊螺母大小相适应，就一般情况而言，底板孔径与螺母公称直径的差值应为1mm左右。此外。应确保螺栓的公称直径比钣金底孔的孔径小0.5mm左右，以保证凸焊螺栓能够发挥良好的定位作用。
图1
4二氧化碳气体保护焊
二氧化碳气体保护焊是以CO2气体为保护气体，通过焊丝与工件间产生一定的电弧，电弧产生高温后熔化金属部件进行的焊接工艺，在焊接中通常使用光焊丝作为填充金属。
1）相比于其它类型的车身焊接工艺，CO2气体保护焊有其自身的优势，主要表现在焊接效率高，成本低，焊接质量能够得到保障。同时CO2气体保护焊对铁锈有很小的敏感性。可以实现焊接过程机械化与自动化。因此，CO2气体保护焊应用相对广泛；
2）二氧化碳气体保护焊的规范参数相对较多，CO2流量、所用焊丝型号与尺寸、电弧电压的大小、焊接的电流与速度，直流回路电感等等。选择这些参数要在保障焊接质量的基础上，尽可能地提升焊接效率。
5激光焊接
激光焊是利用大功率相干单色光子流聚焦而成的激光束为热源进行的焊接，这种焊接工艺通常有连续功率激光焊和脉冲功率激光焊。用激光可以焊接一些要求强度高、变形小，用传统方法无法焊接的特种材料的汽车零部件。激光焊接时不与车身的焊接部位接触，以激光器输出并经光源聚焦的高能量密度的激光作为热源，对车身焊接部位进行熔化焊接。
激光焊接有很多优势，由于不存在连接间隙或者极小，车身被焊接部位在焊接过程中，几乎不变形，同时，激光焊接的焊接深度与宽度比相对较高，譬如焊接的缝宽为1mm时，焊接的深度可达5mm，所以焊接质量很高。
6等离子焊接技术
这种技术主要是在焊接过程中生成强有力的等离子束对材料进行充分的溶化,随着等离子弧度的迁移,焊孔会逐渐闭合,将焊接对象的形变概率降低到最小程度,达到用肉眼无法辨别的程度。这种技术已经在其他领域得到过广泛的应用了。
7胶接点焊技术
点焊接头由于受载会在焊点处产生较大的应力,虽然胶接的接头具有很好的抗疲劳性,但是它的静强度比较差,甚至接头的性能会随着胶层的老化进一步的降低。因此,为了将点焊接头的抗疲劳性有效的提高,提出了一种能够把电阻点焊与胶接进行复合的胶接点焊这一新工艺,在工件需要点焊的部位涂抹一些胶然后进行点焊。通过这种方式可以有效的增强胶焊接头的静强度,还能提高胶接接头的抗疲劳性以及密封性等,并且提高了它的声学性能。
这种新型的焊接技术主要用于镀锌钢板以及铝合金等的连接上,并且它在连接异种材料的过程中潜力很大,应用前景非常广阔,甚至能够实现现有的连接工艺还无法完成的连接技术。目前,在我国国内的汽车车身制造行业已经将胶焊技术进行了一定范围的应用。据了解,目前日本已经利用全胶焊接技术生产出了小轿车。
结束语
总之,在汽车工业生产的过程中,焊接已经成为了一项非常重要的流程,也是一个非常重要的加工手段,广泛的应用于汽车的制造。
参考文献
[1]于奎刚，杨志宏.基于柔性装配偏差模型的汽车车身薄板零件公差设计[J].山东大学学报（工学版）,2014，44（03）：01-06.
[2]宫金宝，高成勇，李文刚.筒状及管状金属焊接汽车零部件涂装工艺的探讨[J].汽车工艺与材料，2014（01）：10-14.
关键词：焊接工艺；汽车；车身；
中图分类号：C35文献标识码： A
引言
汽车车身壳体是是由百余种、甚至数百种薄板冲压件经焊接、铆接、机械连结及粘接等方法连结而成的一个复杂的结构件，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，焊接具有节省钢材、操作简单、密封性能好等众多优势，是现代车身制造中应用最广泛的连结方式。本文主要对点焊、缝焊、凸焊、二氧化碳气体保护焊、激光焊等工艺进行了分析。
1点焊
点焊是一种常见的电阻焊工艺，在对汽车车身焊接时如采用点焊工艺，则焊点一般为4000个~6000个，如帕萨特B5型汽车车身的焊点为5892个，荣威750型汽车的车身焊点为5300个。为控制点焊质量，在焊接施工中应注意以下问题。（1）零件料厚比的控制。板件加热过程容易受到焊接电流及时间的影响，所以应尽量避免不同零件料厚比相差过大，以免对焊接质量造成不良影响，如引起薄板焊穿而厚板尚未完全焊透的问题。如对几个不同的零件同时进行焊接，则料厚比应为1/3~3，且点焊板层数应＜3层；如因工艺需要必须同时焊接4层板，则可以利用开焊接工艺缺口的方法加以解决。（2）严格控制车身边缘与焊点之间的距离，并保证焊点间距符合工艺要求。车身边缘与焊点之间的距离应满足tv=0.8t1+0.2t2，其中t1、t2分别为薄板厚度与厚板厚度，tv为边缘与焊点之间的距离。实践证明，如点焊时tv过大则将会引起车身零件出现起翘问题。在控制焊点间距时应将车身刚度要求作为依据，避免出现刚度分流现象。（3）控制好焊接面与焊接空间。为避免在焊接车身时出现虚焊等问题，则应保证不同薄板之间的焊接面实现完全贴合，并合理设置点焊缝的位置。在焊接空间方面，可以尽量使C型焊枪或X型焊枪接近点焊接头。焊枪电极与焊接孔之间的距离应＞5mm，为避免后期焊接时出现空间不足的问题，则可以采用直径为15mm左右的电极进行空间校核，并同时利用空间校核数据对焊点位置进行控制。此外，如车身中的凸焊螺母位于焊点周围，则在进行点焊施工时要确保电极帽与螺母之间的距离＞2mm，如两者之间的距离＜2mm，则可以通过采用旋转凸焊螺母的方法扩大间距。
2缝焊
缝焊类似于持续不断的点焊工艺，是由许多彼此互相重叠的焊点组成的。所不同的是点焊使用的是柱状电极，而缝焊用的是滚盘状电极，这种电极可以旋转。由于缝焊所需要的分流电流较大，因此，在焊接时，要加大其电流，根据体数值视材料厚度和点距，通常比点焊增打五分之一至五分之三之间。缝焊焊点间距根据材质而定，如果车身是低碳钢，其间距为（2.8～3.2）t，如果车身为铝合金材质，其间距为（2.0～2.4）t。t为两焊件中较薄焊件的厚度，单位为mm。
对于非气密性接头，焊点间距可在很宽的范围内变化，甚至可以使各相邻焊点相互分离，成为缝点焊。缝焊工艺参数主要是根据被焊金属的性能、厚度、质量要求和设备条件来选择，通常可参考已有的推荐数据初步确定后再通过工艺试验加以修正。
3凸焊
在焊接汽车车身时通常会使用到凸焊工艺，凸焊一般被应用于焊接低碳钢型汽车冲压件或车身。为了避免凸焊质量受到影响，在焊接汽车车身时應注意以下事项。（1）凸焊的焊接时间主要由三种因素决定，即薄板厚度、凸点刚度及焊接电流。在焊接施工时应将板件凸焊厚度控制在0.5mm~4mm之间，并在同一接头处焊接多个熔核，以提高焊接质量。如车身薄板厚度＜0.5mm，则凸焊机的电极嵌块应为钨材料或铜-钨烧结材料，以便使平板一侧散热量得以减少，从而确保不同薄板间实现热平衡。此外，还应在车身薄板上焊接凸焊螺母及凸焊螺栓，以便于在拧紧螺栓或螺母的情况下就可以进行车身装配工作。（2）利用凸焊机将螺母及螺栓焊接好之后，应检查上一级车身零部件与车身整体是否匹配，同时利用定位销对螺母焊接位置进行定位，具体焊接方式见图1。（3）为了顺利进行凸焊，在焊接汽车车身时应确保螺母板底孔孔径与凸焊螺母大小相适应，就一般情况而言，底板孔径与螺母公称直径的差值应为1mm左右。此外。应确保螺栓的公称直径比钣金底孔的孔径小0.5mm左右，以保证凸焊螺栓能够发挥良好的定位作用。
图1
4二氧化碳气体保护焊
二氧化碳气体保护焊是以CO2气体为保护气体，通过焊丝与工件间产生一定的电弧，电弧产生高温后熔化金属部件进行的焊接工艺，在焊接中通常使用光焊丝作为填充金属。
1）相比于其它类型的车身焊接工艺，CO2气体保护焊有其自身的优势，主要表现在焊接效率高，成本低，焊接质量能够得到保障。同时CO2气体保护焊对铁锈有很小的敏感性。可以实现焊接过程机械化与自动化。因此，CO2气体保护焊应用相对广泛；
2）二氧化碳气体保护焊的规范参数相对较多，CO2流量、所用焊丝型号与尺寸、电弧电压的大小、焊接的电流与速度，直流回路电感等等。选择这些参数要在保障焊接质量的基础上，尽可能地提升焊接效率。
5激光焊接
激光焊是利用大功率相干单色光子流聚焦而成的激光束为热源进行的焊接，这种焊接工艺通常有连续功率激光焊和脉冲功率激光焊。用激光可以焊接一些要求强度高、变形小，用传统方法无法焊接的特种材料的汽车零部件。激光焊接时不与车身的焊接部位接触，以激光器输出并经光源聚焦的高能量密度的激光作为热源，对车身焊接部位进行熔化焊接。
激光焊接有很多优势，由于不存在连接间隙或者极小，车身被焊接部位在焊接过程中，几乎不变形，同时，激光焊接的焊接深度与宽度比相对较高，譬如焊接的缝宽为1mm时，焊接的深度可达5mm，所以焊接质量很高。
6等离子焊接技术
这种技术主要是在焊接过程中生成强有力的等离子束对材料进行充分的溶化,随着等离子弧度的迁移,焊孔会逐渐闭合,将焊接对象的形变概率降低到最小程度,达到用肉眼无法辨别的程度。这种技术已经在其他领域得到过广泛的应用了。
7胶接点焊技术
点焊接头由于受载会在焊点处产生较大的应力,虽然胶接的接头具有很好的抗疲劳性,但是它的静强度比较差,甚至接头的性能会随着胶层的老化进一步的降低。因此,为了将点焊接头的抗疲劳性有效的提高,提出了一种能够把电阻点焊与胶接进行复合的胶接点焊这一新工艺,在工件需要点焊的部位涂抹一些胶然后进行点焊。通过这种方式可以有效的增强胶焊接头的静强度,还能提高胶接接头的抗疲劳性以及密封性等,并且提高了它的声学性能。
这种新型的焊接技术主要用于镀锌钢板以及铝合金等的连接上,并且它在连接异种材料的过程中潜力很大,应用前景非常广阔,甚至能够实现现有的连接工艺还无法完成的连接技术。目前,在我国国内的汽车车身制造行业已经将胶焊技术进行了一定范围的应用。据了解,目前日本已经利用全胶焊接技术生产出了小轿车。
结束语
总之,在汽车工业生产的过程中,焊接已经成为了一项非常重要的流程,也是一个非常重要的加工手段,广泛的应用于汽车的制造。
参考文献
[1]于奎刚，杨志宏.基于柔性装配偏差模型的汽车车身薄板零件公差设计[J].山东大学学报（工学版）,2014，44（03）：01-06.
[2]宫金宝，高成勇，李文刚.筒状及管状金属焊接汽车零部件涂装工艺的探讨[J].汽车工艺与材料，2014（01）：10-14.