汽车生产中的焊接技术研究

王磊　张春晖　刘海松

摘 要 汽车的焊接技术是汽车制造过程中一项重要的环节，汽车的发动机、车厢、变速器、车桥、车架的生产都离不开焊接技术。汽车的某些部分在生产时需要特殊强度的材料作为支撑，例如大型的齿轮和轮缘就需要有高强度的合金钢来制成，材料的强度可以确保汽车的使用年限，但是，高强度的钢材价格比较高，在生产汽车的过程中会造成成本的增加，焊接技术的应用取代了合金钢的使用，而且提高了齿轮的耐用性，降低了汽车的生产成本。文章通过分析焊接技术在汽车制造中的应用，对节约汽车的生产成本有一定的促进作用。

关键词 汽车生产；焊接技术；应用

中图分类号：TG47 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）14-0120-01

焊接技术作为生产汽车的必要技术，其存在很多的优势，同时也面临着诸多挑战。一方面材料在新的时代已经产生了一些变化，实现了从黑色金属向有色金属的过渡，实现了从金属材料向非金属材料的过渡，材料的结构和功能也发生了一些变化，实现了从多维性材料向低维性材料的过渡。现在单一的材料已经不常见了，复合材料的应用在增多，新材料应用于汽车制造业必然对焊接技术提出了更高的要求。本文对焊接新技术进行分析，阐述焊接技术在汽车生产中的应用。

1 焊接技术在轿车生产中的应用

在汽车的生产过程中，人们运用电阻焊接的方法，这种方法运用电学、传热学和冶金学等多门学科，因此，要想使焊接质量提高，就必须对电学的相关因素进行控制。电阻焊接工艺是在制定参数的基础上实现的，现在随着计算机技术的高速发展，实现了数值模拟技术，计算机实现了对数据的筛选工作，人们在车间就不用再花费大量的时间来筛选数据，节约了大量的人力、物力和财力，提高了汽车制造商的经济效益。尤其是在近几年来汽车制造业的蓬勃发展，在汽车车身的薄板结构的装配过程中，使用电阻焊接的方法，采用铝合金等新的复合材料，增强了焊接的性能。

2 自动焊接技术的特征

自动焊钳是由钳身、电极、加压器和安装板等组成。电极直接应用于导电，形成焊接点，并可以发挥良好的散热效果，根据焊接的位置和周围工件形状的差异，电极可以制作成弯形、直形和帽形，在进行焊接时，电极帽和电极杆要频繁地与零件接触，要承受焊接时带来的压力，因此，电极帽和电极杆容易发生变形和磨损，因此，需要经常更换电极帽和电极杆。为了在焊接过程中节约材料，要将电极进行分离式设计，将电极的夹头和电极帽分开设计，夹头和电极帽用椎体进行连接，这样容易被磨损的电极杆就可以设计成能互换的通用件，这样就提高了焊钳的使用效率。

自动焊钳有气压和油压两种加压动力源，气压系统的结构特别简易，且可靠性比较高，系统的反应速度快，系统的使用效率高，因此，气动加压的方法被汽车制造业广泛应用。气缸应该确保焊接时有充足的焊接压力，它的大小应当根据焊接部位的冲压件没有压痕为标准，同时要确保焊接的牢固，在对薄板进行焊接时，压力一般在3000-5000N，为了保障气缸的外形尺寸比较合理，一般在焊接时采用活塞增压气缸。

在电极臂内应该设置冷却水管，是焊钳在工作时可以行使冷却水循环的通路，确保电极具有良好的冷却设施。

安装板是自动焊接技术与运动机构的结合体，整个焊接过程是通过安装板的连接实现各点的连接的。安装板与焊钳之间的位置要根据焊接的要求来设定，在实际情况下，一定要保障自动焊钳与机械装置之间是绝缘的，通过使用绝缘套和绝缘垫片来实现两者的绝缘。

3 车身自动焊接技术分析

自动焊钳通过安装板与运动机构连接，采用机械装置的驱动力来完成“原位—到位—焊接—移位—再焊接—回位”的操作，完成每个位置的焊接后，可以将自动焊钳看作三自由度的机器人，这样可以高效地对工件进行定位，同时又能提高焊接的效率，减少人力耗损。

1）运动形式。自动焊钳在车身的焊接工作中可以确定焊接点，也可以采用自动焊钳进行多个焊接点的连接，自动焊钳按照基座的运动形式可以分为固定式焊接、旋转式焊接和移动式焊接。

在焊接的过程中，自动焊钳的电极的闭合位置的确定应该根据工件数模的原理来确定，电极的方向必须与焊接处的工件面成垂直状态，与焊接夹具的工作原理相同，自动焊钳在不工作的时候，应该将工件取出。进行焊接时，可以按照固定的支架将自动焊钳与焊台连接，在实际的操作中常常避开与工件的干涉，将自动焊钳移动。自动焊钳在气缸的驱动中进旋转，这种措施比较简单、可靠，已经被广泛地应用于汽车制造中。

2）自动焊接系统。自动焊接系统是由自动焊钳、焊钳变压器、时间调节装置和二次回路构成的，焊接的变压器与整流器可以为焊接工作提供电力资源，一台焊接变压器只能给一把焊钳提供电源。时间调节器将焊接电流的频率改变，起到调节焊接时间的作用。二次回路实现了焊接变压器与自动焊钳的链接，使之形成焊接的二次回路，二次回路是由铜电极和二次电缆组成，铜电极和焊钳的运行状态是由行程开关控制的，形成开关对铜电极的运行状态检测后将检测信号发送到主控制系统，协调焊钳的运行，整个焊钳在主控制系统的控制下实现自动的焊接。

驱动气缸为焊钳提供驱动力，速度的调整采用的是出口节流的方式，保证焊钳具有较大的启动速度，可以平稳地运行，焊钳具有较强的缓冲能力。加压气缸为自动焊钳提供了加压力。焊钳的压力与焊点处部件的厚度密切相关，因此，要对减压阀进行控制，从而对进气压力进行调节。

4 焊接技术在汽车制造业中应用的趋势

现在，机器人焊接技术已经广泛应用于汽车制造业，汽车的底盘、导轨和座椅的框架都需要焊接技术。自动化柔性生产技术的发展，使机器人焊接技术集灵活性和自动化于一体，实现了焊接生产线的自动化。机器人焊接技术安装了焊钳存储库，焊接工人可以根据焊接的不同位置从存储库中自行选择合适的焊钳，传输设施已经实现了无人驾驶的柔性化更好的感应型导向车。随着汽车制造业的不断发展，汽车车身的焊接技术也实现了自动化发展，现代化的管理方法与先进的焊接技术的统一，对汽车制造业的发展具有重大的意义。

5 结束语

近年来，国内外都比较重视焊接技术的发展和改善，焊接技术的发展对提高产品质量和性能，提高制造业生产效率，减少生产过程中成本的消耗具有深远的意义。焊剂技术作为汽车制造业不可或缺的加工技术，在迅猛发展的同时也受到了信息化巨浪的冲击。我国为了促进汽车制造业的进一步发展，应该将计算机技术与焊接技术统一，改进对焊接程序的编制，减少现场调试的时间，通过计算机技术高效而准确地获取焊接的信息，以此来提高我国汽车制造业的水平，使汽车制造业的经济效益和社会效益有所提高。

参考文献

[1]杨忠敏.分析汽车生产中的铝合金焊接技术[J].现代焊接，2012（12）.

[2]袁绮声，苗振.汽车制造中的焊接技术探究[J].电焊机，2014（03）.

[3]黄金河，刘国山，许嘉平.中国汽车焊接技术的探究[J].汽车工艺与材料，2014（05）.

[4]许瑞麟，朱品朝，于成哉，熊万里.汽车车身焊接技术现状及应用[J].电焊机，2010（05）.

[5]李劲，刘淑艳.分析中频焊接技术在汽车生产中的运用[J].汽车工艺与材料，2010（10）.endprint