浅谈焊接技术在汽车制造中的应用

马维杰 陈禹

摘 要：随着科学技术的进步，汽车制造行业也得到了长足的发展，特别是焊接技术的广泛应用，对汽车行业的现代化发展产生了巨大的推动作用，本文主要围绕这一内容展开了分析和探讨，以期能够进一步提升焊接技术的应用效果。

关键词：焊接技术;汽车制造;应用

对于汽车制造行业来说，焊接技术具有至关重要的作用，能否对焊接技术进行有效的应用，将会对汽车零部件的生产质量造成直接的影响，甚至会影响到汽车制造活动的正常开展，因此，还需要相关领域针对焊接技术的具体应用进行深入的研究，这对于汽车行业的发展具有非常重要的意义。

1 焊接技术在汽车制造中的应用现状

在汽车制造领域当中，焊接技术的应用非常广泛，具体可以将其分为五种类型：第一，电阻焊，其主要是以点焊、多点焊、缝焊以及凸焊为主，在车门、底板、油箱、前桥、车身总成以及发动机盖等部分的焊接中较为常用;第二，电弧焊，这种焊接技术涉及到焊条电弧焊、埋弧焊、氩弧焊以及CO2保护焊等，在后桥、传动轴、横梁、车厢、机油盘、厚板零部件以及铝合金零部件的焊接中较为常用;第三，特种焊，包括电子束焊、激光焊以及摩擦焊，主要在后桥、齿轮、转向杆、车身底板等部分的焊接中应用;第四，钎焊，在硬质合金工件、钢件、铜件以及散热器焊接中较为适用;第五氧乙烷焊，主要在车身补焊中应用。这几种焊接技术当中，目前应用最为广泛的包括点焊、CO2保护焊以及钎焊，而随着汽车制造行业的飞速发展，还需要对焊接技术的焊接精度以及焊接质量进行不断的提升，如此才能满足现代汽车制造的相关需求。

2 点焊工艺在汽车制造中的应用

2.1 镁合金薄板点焊工艺

我们知道镁合金材料本身具有良好的导电性和导热性，对镁合金进行应用，完成电阻点焊时，通常需要使用较高的焊接电流，在电流从工件当中经过时形成电阻热会使母材金属大量熔化，并在相应的压力作用下完成焊点连接。因此，对于镁合金薄板的点焊通常会受到焊接電流、压力电极以及时间等因素的影响。而在工艺方面，主要涉及到两类工艺，一类是一般点焊，另一类是垫片附件工艺电焊。其中后者具有较大的焊点面积，且更容易使接头贯穿工件始终。但也正是由于具有较大的焊点，所以容易出现较大的空洞问题，这种问题主要是由于对接头出现拉剪力失衡导致的，在实践当中可以通过延长电流下降时间予以改善[1]。

2.2 SPCC钢和NdFeB永磁体激光点焊

作为一种全新的复合型材料，NdFeB稀土永磁材料具有良好的磁能，且更为绿色环保，也正因如此，其在汽车工业当中的应用十分广泛，但由于磁体的脆性相对较大，所以这种材料也具有易碎性，为了改善这种问题，需要采用刚性材料对其进行保护连接，以此来提升其工艺效果。而在对该项工艺进行具体应用的过程中，可以使用的最大脉冲能力为50J，将功率最高峰值设置为5kW，并对固定搭接方法进行应用，需要在装夹固定以后，通过激光器进行激光的发射，以此来完成焊接操作，而在焊接操作结束以后，还需要对焊接接头进行打磨和抛光处理，而对于多余部分则可以使用4%的硝酸酒精进行腐蚀处理，处理后要借助电镜扫描仪对连接处进行检查，明确接头部分的硬度变化情况[2]。

3 车身焊接新技术

3.1 脉冲GMAW技术

该项技术是在近些年兴起的，属于一种新型高效的焊接工艺，能够与机器人进行有效的配合，实现了高效焊接与机器人空间可达性的结合应用。这种焊接技术在电弧过程方面非常的稳定，能够有效提升焊缝的质量，使其保持一致性，可以避免在焊接过程中出现热输入过低影响熔深的情况。与此同时，该项焊接技术的射流过渡方式在铝合金或者是钢质车身框架焊接、薄板材料快速焊接方面具有良好的适用性。目前，其在国外汽车制造领域被广泛地应用[3]。

3.2 等离子弧焊技术

在汽车制造过程中，对激光焊接工艺进行应用，往往需要投入较高的成本，而且对于相关技术的要求也相对较高，因此，激光焊接在国内还没有实现全面的覆盖和应用，而为了更好的满足我国的汽车制造需求，等离子弧焊接技术应运而生，该项技术具有较高的弧柱温度和较大的能量密度，能够对焊件实现集中加热，而且具有较强的熔透能力，在熔深相同的情况下，该项技术的焊接效率要高于TIG焊，能够使焊接生产效率得到显著的提升[4]。

3.3 机器人应用技术

根据焊装车间的实际需求，设置的机器人包括以下几种，即：激光焊接机器人、点焊机器人、弧焊机器人、装配机器人、持件机器人、涂胶机器人以及螺柱焊机器人等等。其中，点焊机器人主要是借助机器人对各种点焊焊钳进行操作，满足点焊焊接需要。通过机器人能够对大型焊钳进行使用，并完成底板等零件的点焊工作。应用该项技术，不仅能够获得较高的点焊质量，而且焊接效率也非常的高，能够有效提升焊接操作的质量;而弧焊机器人同样是利用机器人操作的方式进行工作，只不过操作的是弧焊焊具，能够完成立焊以及仰焊等焊接工作，且操作十分方便。在具体应用过程中，其可以利用各传感器进行焊缝的跟踪，使弧长得到有效的控制。但在对该项技术进行具体应用的过程中，对于零件匹配性具有较高的要求，如果零件间隙不够平整或者是不够均匀，就容易产生缺陷问题，影响焊接质量;涂胶机器人可以对涂胶枪进行控制，能够在四门两盖以及车顶天窗等位置涂敷密封胶、点焊胶以及减震胶等，在这种情况下，不仅能够准确的控制胶流量，还能在一些较为复杂的空间环境或者是位置上进行操作，可以将工作保质保量的完成;螺柱焊机器人能够对螺柱焊枪进行操作，并将螺柱焊接有效完成，其不仅可以保证焊接的精度和质量，还不需要使用导套夹具进行螺柱焊的定位。装配机器人以及持件机器人能够准确地抓取工件，并在车身上进行装配;激光机器人能够通过相关器械完成激光焊接操作，但在具体操作的过程中需要机器人具有较高的重复精度。虽然机器人应用技术具有诸多优势，但由于其成本投入要远高于人力成本，因此，该项技术在我国的应用范围还非常有限，在我国的应用则大多是在人工操作无法保证质量的岗位[5]。

3.4 激光-MIG复合焊技术

电弧焊和激光焊的焊接工艺存在很大的差异，其中激光焊能够利用光线向工件进行能量的传输，而电弧焊则是以弧柱进行能量传输的。相比于电弧焊，激光焊具有较为狭窄的热影响区，且焊缝具有较高的深宽比，焊接效率也非常可观，而缺点在于焦点直径较小，因此，其焊缝搭桥能力较弱。而电弧焊具有较低的能量密度和较大的加热面积，但焊接效率相对较低。这种激光复合焊主要是对两种焊接技术进行了结合应用，实现了两项技术优点的叠加，能够使电弧和激光束同时在焊接区工作，有效提升焊接的质量。该项技术的应用不仅实现了汽车生产工艺及焊接质量的优化，同时也大大提升了焊接操作的效率[6]。

4 结语

综上所述，对于汽车制造而言，焊接技术具有至关重要的作用，对其进行有效的应用，不仅能够提升零部件生产的质量，还能使汽车制造水平得到进一步的提升，因此，相关领域一定要对各种焊接技术保持高度的重视，在对其加强研究的同时，进行合理的应用，使其能够在汽车生产中发挥更大的作用。

参考文献：

[1]王冰禹.浅析焊接技术在汽车制造中的应用与前景[J].城市建设理论研究（电子版），2018，16（008）：4750-4751.

[2]陆戴.浅析焊接技术在汽车制造中的应用与前景[J]. 商品与质量·建筑与发展， 2017，23（009）：861-861.

[3]陈根军，范文刚.浅谈汽车生产中二保焊焊接应用的质量缺陷及其措施[J]. 南方农机，2018，49（17）：205+213.

[4]崔时军.浅谈焊接机器人在汽车制造业中的技术应用及发展态势[J].消费电子， 2017，20（012）：136-136.

[5]诸勇.浅谈焊接机器人在汽车制造业中的应用技术及发展趋势[J]. 科技创新导报， 2019，35（002）：9.

[6]杨晋，张善华.激光及其复合焊接技术在汽车制造中的应用与发展[J].科技信息， 2018，28（032）：482-483.