汽车铝质车身材料修复新技术研究

张文金+王青春

摘要汽车车身板材的铝合金材料可塑性好、强度高，是许多汽车生产商的首选新型车身材料。但其溶点较低、可修复性差，文章结合实际，对铝质车身修复应具备的条件及车身整形与校正进行了阐述，重点对铝质车身焊接工艺进行了分析研究。

关键词铝质面板；焊接；修复

中图分类号：TG156 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）12-0061-02

当前，汽车发展技术突飞猛进，为减少油耗，汽车轻量化成为汽车企业追求的目标，而轻量化重要的措施就是减少车自身重量。因此，铝和铝合金以及镁和镁合金等轻质金属及合金逐步取代原来的高强度钢板。同时，铝车身钣金有明显的优势，不但节能降耗，环保，防锈，而且安全舒适，相对载重能力大。装配与效率高。但是铝车身钣金也存在不足，在整个车身维修过程中难度大。因此汽车铝质车身材料修复新技术是当前汽车修复行业重点研究课题。

1铝质车身修复应具备的条件

1.1 使用铝车身焊机与外形修复机

铝制材料熔点不高，在焊接中很容易发生变形，因此，焊接铝质车身时，应使用专用的低电流焊机。外形修复机使用的介子钉拉伸器专用修复机。

1.2 使用专用铝车身维修设备

铝车身维与钢板车身维修有很大的区别，铝材料车身一般使用用铆接的维修措施，这样的维修需要强力铆钉枪。同时，为预防表面都被铁屑的嵌入造成铝制车身出现成腐蚀现象，修复铝材料车身的工具一定要专用。

1.3 防爆集尘吸尘系统

在打磨铝材料车身时，要防爆集尘吸尘系统，对产生很多铝粉及时收集，保护对人体健康，预防燃烧与爆裂。

1.4 独立的维修空间

铝材料车身修复工艺要求，为保障汽车维修质量与维修操作安全，避免发生铝粉产生污染与爆炸，在铝材料车身修复时，应在单独铝车身维修工位上进行。同时，维修人员要具备维修铝车身的维修技术，对定位拉伸、焊、铆、粘铝材等工艺能熟练掌握。

2汽车铝质车身整形与校正

铝质板件厚度虽然远大于钢质板件，但其熔点远比钢板小，因此，铝质板件在加热时，变形会随时发生。甚至在强行修复时铝质板件会发生裂纹，严重时会断裂，所以在更换铝质结构件时，连接处通常采用粘接或粘接、铆接共用的措施。

2.1 铝质面板的整形

铝材料具有较强的可延展性，因此，其遭到敲击产生变形后，原来的形状和尺寸一般难以恢复。因此，在铝质车身面板整形时，为减小铝材料延伸特性，在进行碾锤错位敲击时，敲击工具选用木锤与橡胶锤。正位敲击需要进行多次轻敲，以缩小坚硬折损处弯曲的可能性，防止铝材的损伤程度加大。对铝质车身隆起部位修复，为能释放出撞击产生的应力，通常要进行弹性敲击。

2.2 铝质面板的校正

在校正铝材料车身面板前，为加大其可塑性，一般要对其进行加热。加热之前，在铝材料车身损伤部位四周，要涂上个半径20 mm~30 mm的环状热敏涂料，这样在加热过程中，就能够通过热敏涂料颜色的变化进行温度监控。一旦面板出现延伸现象，及时通过热收缩措施进行处理。为避免过度的收缩导致板材变形现象，维修人员在操作时，应逐渐将收缩部位进行冷却，同时，铝板修复时勿用收缩锤或收缩垫铁，预防损伤部位开裂现象。

3汽车铝质车身焊接

铝合金汽车车身电阻电焊工艺：

铝合金汽车车身电阻电焊是将焊件装配成搭接接头，并压紧在两柱状电极之间，利用电阻热熔化母材金属，形成焊点的电阻焊方法，其主要用于薄板焊接。

3.1 焊前表面准备

铝合金汽车车身在进行铝焊接前，操作人员先按操作规范的要求穿齐好劳保防护用品，然后根据汽车的车型，确认车身的铝合金的成分。具有均匀高强度和良好外貌的焊缝，取决于工件之间均匀的表面电阻。因此，在对铝合金车身焊接前，要对车身焊接部位进行清洗和清除氧化膜，一般使用石蜡或油脂清除剂。对于有涂层部分，可用砂轮机磨去周围的涂层，让表面完全裸露处理。操作中必须严格按相关技术规范进行操作。

3.2 焊接过程

铝合金车身一个循环焊接分五大步骤：一是施加电极压力。即对焊接工件装配完毕后对电极压力进行施压，焊接工件装配。为减小焊件变形必须注意：避免应力装配，装配间隙应符合要求，焊机，上下电极轴心应在同一垂在线，上电极的行程（上电极端面至焊件上表面的距离）调至5 mm~6 mm为宜；二是通电流。焊接部位通过电流后，产生电阻热，焊接的两部分发生熔化，并逐步形成熔核，焊接表面保持与电极垂直；正确选择焊接顺序和方向；尺寸长刚性小的焊件应采用夹具或在托架上施焊；三是停电流。对焊接部位撤销电流后，熔核立刻凝固，焊点连接完成；四是保持电极压力。熔核凝固形成焊点实现连接后，为保证焊接质量，电极压力要继续保持一段时间，五是撤去电极压力。电极压力被撤销后，一个焊接循环结束。

同时注意，缝焊气密焊缝焊接中，整个焊接过程应尽可能不中断，如中断接头处焊缝应重迭15 mm~25 mm。选择焊接规范参数时尽量选用小的电极压力；焊接过程防止焊件过热；焊接表面保持与电极垂直，正确选择焊接顺序和方向，尺寸长刚性小的焊件应采用夹具或在托架上施焊。图1为点焊过程示意图。

图1电阻点焊过程示意图

3.3 焊接规范

一般情况下，铝合金车身进行焊接，通电时选择的是短时间大电流，高压的焊接技术，但为增强焊接质量，减小点焊接头强度的波动、防止飞溅和减少粘电极等不利焊接的情况发生，也可采用附加调节波峰和波谷的电流波形，波谷电流通常为衰减电流；实际应用中，还经常采用比焊接压力大的预压力和顶锻压力的两级加压方法，以控制点焊接头强度的波动和防止焊核内部产生缺陷。

采用三相低频或三相整流式焊机焊接时的焊接规范，包括焊接电流及其通电时间、衰减电流及其通电时间、焊接压力、顶锻压力和延时加压时间等许多参数。焊接过程中发现焊接缺陷，应停止焊接，找出原因并予以排除。须改变焊接规范参数时，单个参数变化不超过选定的值10%，多个参数变化应不超过50%。图2为点焊焊接规范示意图。

图2点焊焊接规范示意图

4结束语

总之，节能、环保、安全，轻量化是汽车发展的趋势，而汽车车身使用铝合金材料是这一发展趋势的重要途径。目前，我国在铝合金、镁合金、钛合金、塑料、陶瓷等轻质材料的焊接工艺技术上落后于一些发达国家，因此，大力研究铝合金等材料的电阻的焊接工艺与焊接技术对提高民族汽车工业的竞争力具有重要意义。

参考文献

[1]元恒新，陈海英.铝合金车身的点焊工艺[J].电焊机，2006（02）：63-66.

[2]吉玲.钢铝异种金属连接方法现状分析[J].电焊机，2009（12）：102-104.

作者简介

张文金（1974-），男，四川仁寿县人，讲师，工学硕士，研究方向：机械制造与维修。

endprint

摘要汽车车身板材的铝合金材料可塑性好、强度高，是许多汽车生产商的首选新型车身材料。但其溶点较低、可修复性差，文章结合实际，对铝质车身修复应具备的条件及车身整形与校正进行了阐述，重点对铝质车身焊接工艺进行了分析研究。

关键词铝质面板；焊接；修复

中图分类号：TG156 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）12-0061-02

当前，汽车发展技术突飞猛进，为减少油耗，汽车轻量化成为汽车企业追求的目标，而轻量化重要的措施就是减少车自身重量。因此，铝和铝合金以及镁和镁合金等轻质金属及合金逐步取代原来的高强度钢板。同时，铝车身钣金有明显的优势，不但节能降耗，环保，防锈，而且安全舒适，相对载重能力大。装配与效率高。但是铝车身钣金也存在不足，在整个车身维修过程中难度大。因此汽车铝质车身材料修复新技术是当前汽车修复行业重点研究课题。

1铝质车身修复应具备的条件

1.1 使用铝车身焊机与外形修复机

铝制材料熔点不高，在焊接中很容易发生变形，因此，焊接铝质车身时，应使用专用的低电流焊机。外形修复机使用的介子钉拉伸器专用修复机。

1.2 使用专用铝车身维修设备

铝车身维与钢板车身维修有很大的区别，铝材料车身一般使用用铆接的维修措施，这样的维修需要强力铆钉枪。同时，为预防表面都被铁屑的嵌入造成铝制车身出现成腐蚀现象，修复铝材料车身的工具一定要专用。

1.3 防爆集尘吸尘系统

在打磨铝材料车身时，要防爆集尘吸尘系统，对产生很多铝粉及时收集，保护对人体健康，预防燃烧与爆裂。

1.4 独立的维修空间

铝材料车身修复工艺要求，为保障汽车维修质量与维修操作安全，避免发生铝粉产生污染与爆炸，在铝材料车身修复时，应在单独铝车身维修工位上进行。同时，维修人员要具备维修铝车身的维修技术，对定位拉伸、焊、铆、粘铝材等工艺能熟练掌握。

2汽车铝质车身整形与校正

铝质板件厚度虽然远大于钢质板件，但其熔点远比钢板小，因此，铝质板件在加热时，变形会随时发生。甚至在强行修复时铝质板件会发生裂纹，严重时会断裂，所以在更换铝质结构件时，连接处通常采用粘接或粘接、铆接共用的措施。

2.1 铝质面板的整形

铝材料具有较强的可延展性，因此，其遭到敲击产生变形后，原来的形状和尺寸一般难以恢复。因此，在铝质车身面板整形时，为减小铝材料延伸特性，在进行碾锤错位敲击时，敲击工具选用木锤与橡胶锤。正位敲击需要进行多次轻敲，以缩小坚硬折损处弯曲的可能性，防止铝材的损伤程度加大。对铝质车身隆起部位修复，为能释放出撞击产生的应力，通常要进行弹性敲击。

2.2 铝质面板的校正

在校正铝材料车身面板前，为加大其可塑性，一般要对其进行加热。加热之前，在铝材料车身损伤部位四周，要涂上个半径20 mm~30 mm的环状热敏涂料，这样在加热过程中，就能够通过热敏涂料颜色的变化进行温度监控。一旦面板出现延伸现象，及时通过热收缩措施进行处理。为避免过度的收缩导致板材变形现象，维修人员在操作时，应逐渐将收缩部位进行冷却，同时，铝板修复时勿用收缩锤或收缩垫铁，预防损伤部位开裂现象。

3汽车铝质车身焊接

铝合金汽车车身电阻电焊工艺：

铝合金汽车车身电阻电焊是将焊件装配成搭接接头，并压紧在两柱状电极之间，利用电阻热熔化母材金属，形成焊点的电阻焊方法，其主要用于薄板焊接。

3.1 焊前表面准备

铝合金汽车车身在进行铝焊接前，操作人员先按操作规范的要求穿齐好劳保防护用品，然后根据汽车的车型，确认车身的铝合金的成分。具有均匀高强度和良好外貌的焊缝，取决于工件之间均匀的表面电阻。因此，在对铝合金车身焊接前，要对车身焊接部位进行清洗和清除氧化膜，一般使用石蜡或油脂清除剂。对于有涂层部分，可用砂轮机磨去周围的涂层，让表面完全裸露处理。操作中必须严格按相关技术规范进行操作。

3.2 焊接过程

铝合金车身一个循环焊接分五大步骤：一是施加电极压力。即对焊接工件装配完毕后对电极压力进行施压，焊接工件装配。为减小焊件变形必须注意：避免应力装配，装配间隙应符合要求，焊机，上下电极轴心应在同一垂在线，上电极的行程（上电极端面至焊件上表面的距离）调至5 mm~6 mm为宜；二是通电流。焊接部位通过电流后，产生电阻热，焊接的两部分发生熔化，并逐步形成熔核，焊接表面保持与电极垂直；正确选择焊接顺序和方向；尺寸长刚性小的焊件应采用夹具或在托架上施焊；三是停电流。对焊接部位撤销电流后，熔核立刻凝固，焊点连接完成；四是保持电极压力。熔核凝固形成焊点实现连接后，为保证焊接质量，电极压力要继续保持一段时间，五是撤去电极压力。电极压力被撤销后，一个焊接循环结束。

同时注意，缝焊气密焊缝焊接中，整个焊接过程应尽可能不中断，如中断接头处焊缝应重迭15 mm~25 mm。选择焊接规范参数时尽量选用小的电极压力；焊接过程防止焊件过热；焊接表面保持与电极垂直，正确选择焊接顺序和方向，尺寸长刚性小的焊件应采用夹具或在托架上施焊。图1为点焊过程示意图。

图1电阻点焊过程示意图

3.3 焊接规范

一般情况下，铝合金车身进行焊接，通电时选择的是短时间大电流，高压的焊接技术，但为增强焊接质量，减小点焊接头强度的波动、防止飞溅和减少粘电极等不利焊接的情况发生，也可采用附加调节波峰和波谷的电流波形，波谷电流通常为衰减电流；实际应用中，还经常采用比焊接压力大的预压力和顶锻压力的两级加压方法，以控制点焊接头强度的波动和防止焊核内部产生缺陷。

采用三相低频或三相整流式焊机焊接时的焊接规范，包括焊接电流及其通电时间、衰减电流及其通电时间、焊接压力、顶锻压力和延时加压时间等许多参数。焊接过程中发现焊接缺陷，应停止焊接，找出原因并予以排除。须改变焊接规范参数时，单个参数变化不超过选定的值10%，多个参数变化应不超过50%。图2为点焊焊接规范示意图。

图2点焊焊接规范示意图

4结束语

总之，节能、环保、安全，轻量化是汽车发展的趋势，而汽车车身使用铝合金材料是这一发展趋势的重要途径。目前，我国在铝合金、镁合金、钛合金、塑料、陶瓷等轻质材料的焊接工艺技术上落后于一些发达国家，因此，大力研究铝合金等材料的电阻的焊接工艺与焊接技术对提高民族汽车工业的竞争力具有重要意义。

参考文献

[1]元恒新，陈海英.铝合金车身的点焊工艺[J].电焊机，2006（02）：63-66.

[2]吉玲.钢铝异种金属连接方法现状分析[J].电焊机，2009（12）：102-104.

作者简介

张文金（1974-），男，四川仁寿县人，讲师，工学硕士，研究方向：机械制造与维修。

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摘要汽车车身板材的铝合金材料可塑性好、强度高，是许多汽车生产商的首选新型车身材料。但其溶点较低、可修复性差，文章结合实际，对铝质车身修复应具备的条件及车身整形与校正进行了阐述，重点对铝质车身焊接工艺进行了分析研究。

关键词铝质面板；焊接；修复

中图分类号：TG156 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）12-0061-02

当前，汽车发展技术突飞猛进，为减少油耗，汽车轻量化成为汽车企业追求的目标，而轻量化重要的措施就是减少车自身重量。因此，铝和铝合金以及镁和镁合金等轻质金属及合金逐步取代原来的高强度钢板。同时，铝车身钣金有明显的优势，不但节能降耗，环保，防锈，而且安全舒适，相对载重能力大。装配与效率高。但是铝车身钣金也存在不足，在整个车身维修过程中难度大。因此汽车铝质车身材料修复新技术是当前汽车修复行业重点研究课题。

1铝质车身修复应具备的条件

1.1 使用铝车身焊机与外形修复机

铝制材料熔点不高，在焊接中很容易发生变形，因此，焊接铝质车身时，应使用专用的低电流焊机。外形修复机使用的介子钉拉伸器专用修复机。

1.2 使用专用铝车身维修设备

铝车身维与钢板车身维修有很大的区别，铝材料车身一般使用用铆接的维修措施，这样的维修需要强力铆钉枪。同时，为预防表面都被铁屑的嵌入造成铝制车身出现成腐蚀现象，修复铝材料车身的工具一定要专用。

1.3 防爆集尘吸尘系统

在打磨铝材料车身时，要防爆集尘吸尘系统，对产生很多铝粉及时收集，保护对人体健康，预防燃烧与爆裂。

1.4 独立的维修空间

铝材料车身修复工艺要求，为保障汽车维修质量与维修操作安全，避免发生铝粉产生污染与爆炸，在铝材料车身修复时，应在单独铝车身维修工位上进行。同时，维修人员要具备维修铝车身的维修技术，对定位拉伸、焊、铆、粘铝材等工艺能熟练掌握。

2汽车铝质车身整形与校正

铝质板件厚度虽然远大于钢质板件，但其熔点远比钢板小，因此，铝质板件在加热时，变形会随时发生。甚至在强行修复时铝质板件会发生裂纹，严重时会断裂，所以在更换铝质结构件时，连接处通常采用粘接或粘接、铆接共用的措施。

2.1 铝质面板的整形

铝材料具有较强的可延展性，因此，其遭到敲击产生变形后，原来的形状和尺寸一般难以恢复。因此，在铝质车身面板整形时，为减小铝材料延伸特性，在进行碾锤错位敲击时，敲击工具选用木锤与橡胶锤。正位敲击需要进行多次轻敲，以缩小坚硬折损处弯曲的可能性，防止铝材的损伤程度加大。对铝质车身隆起部位修复，为能释放出撞击产生的应力，通常要进行弹性敲击。

2.2 铝质面板的校正

在校正铝材料车身面板前，为加大其可塑性，一般要对其进行加热。加热之前，在铝材料车身损伤部位四周，要涂上个半径20 mm~30 mm的环状热敏涂料，这样在加热过程中，就能够通过热敏涂料颜色的变化进行温度监控。一旦面板出现延伸现象，及时通过热收缩措施进行处理。为避免过度的收缩导致板材变形现象，维修人员在操作时，应逐渐将收缩部位进行冷却，同时，铝板修复时勿用收缩锤或收缩垫铁，预防损伤部位开裂现象。

3汽车铝质车身焊接

铝合金汽车车身电阻电焊工艺：

铝合金汽车车身电阻电焊是将焊件装配成搭接接头，并压紧在两柱状电极之间，利用电阻热熔化母材金属，形成焊点的电阻焊方法，其主要用于薄板焊接。

3.1 焊前表面准备

铝合金汽车车身在进行铝焊接前，操作人员先按操作规范的要求穿齐好劳保防护用品，然后根据汽车的车型，确认车身的铝合金的成分。具有均匀高强度和良好外貌的焊缝，取决于工件之间均匀的表面电阻。因此，在对铝合金车身焊接前，要对车身焊接部位进行清洗和清除氧化膜，一般使用石蜡或油脂清除剂。对于有涂层部分，可用砂轮机磨去周围的涂层，让表面完全裸露处理。操作中必须严格按相关技术规范进行操作。

3.2 焊接过程

铝合金车身一个循环焊接分五大步骤：一是施加电极压力。即对焊接工件装配完毕后对电极压力进行施压，焊接工件装配。为减小焊件变形必须注意：避免应力装配，装配间隙应符合要求，焊机，上下电极轴心应在同一垂在线，上电极的行程（上电极端面至焊件上表面的距离）调至5 mm~6 mm为宜；二是通电流。焊接部位通过电流后，产生电阻热，焊接的两部分发生熔化，并逐步形成熔核，焊接表面保持与电极垂直；正确选择焊接顺序和方向；尺寸长刚性小的焊件应采用夹具或在托架上施焊；三是停电流。对焊接部位撤销电流后，熔核立刻凝固，焊点连接完成；四是保持电极压力。熔核凝固形成焊点实现连接后，为保证焊接质量，电极压力要继续保持一段时间，五是撤去电极压力。电极压力被撤销后，一个焊接循环结束。

同时注意，缝焊气密焊缝焊接中，整个焊接过程应尽可能不中断，如中断接头处焊缝应重迭15 mm~25 mm。选择焊接规范参数时尽量选用小的电极压力；焊接过程防止焊件过热；焊接表面保持与电极垂直，正确选择焊接顺序和方向，尺寸长刚性小的焊件应采用夹具或在托架上施焊。图1为点焊过程示意图。

图1电阻点焊过程示意图

3.3 焊接规范

一般情况下，铝合金车身进行焊接，通电时选择的是短时间大电流，高压的焊接技术，但为增强焊接质量，减小点焊接头强度的波动、防止飞溅和减少粘电极等不利焊接的情况发生，也可采用附加调节波峰和波谷的电流波形，波谷电流通常为衰减电流；实际应用中，还经常采用比焊接压力大的预压力和顶锻压力的两级加压方法，以控制点焊接头强度的波动和防止焊核内部产生缺陷。

采用三相低频或三相整流式焊机焊接时的焊接规范，包括焊接电流及其通电时间、衰减电流及其通电时间、焊接压力、顶锻压力和延时加压时间等许多参数。焊接过程中发现焊接缺陷，应停止焊接，找出原因并予以排除。须改变焊接规范参数时，单个参数变化不超过选定的值10%，多个参数变化应不超过50%。图2为点焊焊接规范示意图。

图2点焊焊接规范示意图

4结束语

总之，节能、环保、安全，轻量化是汽车发展的趋势，而汽车车身使用铝合金材料是这一发展趋势的重要途径。目前，我国在铝合金、镁合金、钛合金、塑料、陶瓷等轻质材料的焊接工艺技术上落后于一些发达国家，因此，大力研究铝合金等材料的电阻的焊接工艺与焊接技术对提高民族汽车工业的竞争力具有重要意义。

参考文献

[1]元恒新，陈海英.铝合金车身的点焊工艺[J].电焊机，2006（02）：63-66.

[2]吉玲.钢铝异种金属连接方法现状分析[J].电焊机，2009（12）：102-104.

作者简介

张文金（1974-），男，四川仁寿县人，讲师，工学硕士，研究方向：机械制造与维修。

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