汽车零部件焊接工艺研究

王海蕴

摘要：文章主要是对当前较为常用的汽车零部件焊接工艺优点以及其的使用范围展开了分析，同时对其中应用的较为广泛的激光焊来讲解了其技术在汽车零部件焊接过程中的实际应用情况，望能为有关人员提供到一定的参考和帮助。

关键词：汽车零部件;激光焊;焊接工艺

1、前言

近年来，我国经济水平的快速发展，同时也推动了汽车工业的发展进出层。焊接工艺是汽车制造技术中重要的组成部分，在其中担任着重要的作用，其的质量会直接影响到汽车整体的质量和品质。为此文章对焊接工艺展开了全面的分析和探讨。

2、汽车零部件焊接工艺

2.1  、CO2气体保护焊

此种焊接工艺就是在CO2气体的保护氛围中进行焊接的方式，其主要优点就是具有较低的焊接成本以及较高的焊接加工效率，不仅比电弧焊的焊接材料成本降低一半左右，而且比电弧焊的焊接效率提高2～4倍左右。其次就是具有操作方便的优点，不仅对工件厚度没有要求，而且可以进行全方位的焊接以下向下焊接的方式。此外，此种焊接方式所形成的焊缝中具有较少的氢和氮的含量，因此抗裂性比较高。焊接之后的变形也比较小，比较适合在汽车加工中的车身蒙皮、后桥、车架以及车厢等零部件焊接中应用。

2.2  、电阻焊

此种焊接方式的原理就是将汽车零部件在两个电极之间压紧之后施加一定的电流，通过此电流在汽车零部件中流过时在接触面或邻近区域中产生的电阻热效应来使得工件熔化并且与金属进行结合。此种焊接方法首先是由于不需要使用焊条以及氢、氧等焊接材料因此具有较低的成本。而且可以实现自动化和机械化的焊接方式来简化人工操作流程，降低人工焊接劳动强度，而且也不会产生噪声以及有害气体，因此对作业环境起到改善作用。再次就是可以利用比较短的加热时间来降低其热影响区域，并且具有较小的变形应力。最后就是在焊接之后不需要进行校正和热处理就可以满足焊接工艺要求。

2.3  、激光焊

此种焊接方式主要是对聚焦好的激光束进行利用来对焊件进行能源轰击，且对此能源轰击过程中产生的热量进行利用来进行焊接的方式。此种焊接方式的热影响区域比较小，也降低了由于热传导而产生的变形应力问题。而且在焊接过程中不需要使用电极，也不需要进行接触，因此降低了电极污染问题，以及降低机具的变形和损耗问题。此外，此种焊接方式可以对体积比较小且间隔比较近的零部件进行焊接，不会受到空间的限制，而且可以对多种不同材质的材料甚至是不同物性的两种金属进行焊接，不会受到磁场的干扰，可以通过自动化的方式来提高焊接品质以及焊接效率。在此工艺的实际应用中，目前比较先进的方式就是通过激光焊接机器人来对原有的电阻焊机器人进行代替，而且在进行上述改变之后，其焊接速度和效率可以相当于3～4台电阻焊机器人。而且在汽车零部件焊接施工中可以在整个过程中对激光焊接机器人进行充分利用，不仅可以实现焊接效率的提升，而且可以减少焊件准备以及工装投资，还可以实现车身密封以及相关材料的消耗，预计进行一台汽车零部件的焊接加工就可以节省至少150美元的费用消耗，而且还可以实现提高至少一半的钢材利用效率的优点。也就是说在目前汽车零部件制造过程中对激光焊接技术进行应用时，不仅可以推动在汽车制造中使用车身冲压零件来对原有的锻造零件进行代替的发展进程，而且也可以推动汽车零部件焊点连接向分子层面结合的方向进行快速发展，这样就可以实现车身整体强度的提高以及碰撞安全性的提高，有效降低车身内部的噪声。

3、汽车零部件焊接工艺的应用

在目前汽车制造过程中对零部件的加工质量和精度要求不断提高的同时，而且对零部件的加工美观程度也提高较高的要求，针对其中的焊接工艺来说，不仅对焊接加工精度有着较高的要求，而且要焊接部位要美观平整且焊缝也要具有较小的变形。而上述比较先进的激光焊接技术不仅在焊接中不需要在焊接过程中进行坡口的设置以及进行填充工艺，而且还具有较小的热影响区以及较快的焊接速度、較小的焊接变形，焊接之后的焊缝组织细化程度较高，焊接之后构件的机械性能也比母体材料的性能要高很多。在目前的汽车零部件焊接加工中，激光焊接工艺的应用也最为广发纳，满足上述汽车制造对零部件加工精度等技术要求，并推动汽车零部件焊接工艺水平的提高。

3.1、在车身制造中的应用

汽车车身的制造质量直接决定整车的品质，在对其半成品成型加工中可以对激光焊接工艺进行应用，具体地说就是对激光拼焊板进行冲压来形成车身，就是对具有不同物理化学性能、表面状态以及厚度的2～3块板材进行精确的裁剪之后进行拼焊，在拼焊之后对拼焊形成的半成品来进行冲压并形成车身零件。通过此种焊接方式可以有效提高车身零件的焊缝品质以及焊缝转接的平稳性，对于车身领不加你抗疲劳性以及抗冲击性的提高具有小猪的效果。而且可以减少汽车车身制造过程中的零配件以及结构件的数量，这样就可以减少车身的总质量，提高车身的尺寸精度和抗腐蚀性能，并且可以提高汽车整体结构的安全性、稳定性以及可靠性。

3.2  、在零部件制造上的应用

目前在汽车零部件的制造中，比如变速齿轮、散热器、传动轴、半轴、增压器轮轴等超过一半的零部件都是依靠激光焊接工艺来进行制造的，尤其是在对齿轮进行制造加工的过程中，通过激光焊接工艺的应用对传统的制造工艺进行了改进，提高了齿轮加工制造的经济性，而且也使得齿轮结构更加紧凑。这主要是由于采用激光焊接工艺之后可以对传统的齿轮制造工艺进行简化，并且也节省了大量的原材料，生产效率也大大提升，降低了齿轮的制造成本。

3.3  、复合激光焊在汽车零部件制造中的应用

虽然激光焊工艺具有较深的焊缝，但是焊缝的宽度比较窄，因此可以利用电弧焊焊缝具有较大宽度的优点来对这两种焊接工艺结合，具体地说就是通过激光产生的等离子小孔来满足熔深的要求，而通过焊接电弧来对熔宽进行控制。通过这种复合激光焊的工艺可以在提高焊接质量的同时，实现焊接效率的提升。而且可以将激光焊与氩弧焊进行结合来节省拼焊加工工艺，改善焊缝的性能，提高焊接的速度以及降低焊接过程中的间隙敏感度，提高焊接适应性，节省焊接费用。此种焊接技术在汽车制造企业中应用，不仅实现了材料和结构焊接性能与可靠性的提高，而且节省电源设备的投资。

4、汽车焊接工艺的发展趋势

近年来尤其是进入本世纪以来，我国的汽车行业取得了较大的进步和发展，其中的汽车零部件焊接工艺水平也有了较大的进步和发展。但是相对于国际先进水平来说还具有一定的差距。在目前汽车零部件加工工艺正在向自动化方向发展的过程中，汽车零部件的焊接工艺也在向自动化方向发展。其中以我国长春一汽大众公司来说，对其中某款车型的车身焊接工艺中引进了十几条自动化生产线，不仅具有较高的自动化普及程度，而且基本实现了计算机自动控制以及焊接和传送的自动完成。在这些自动化生产线中主要是对通过计算机控制的焊接机器人进行充分利用。其可以根据不同部分零部件的焊接要求来对焊接工艺进行自动调整，对工作条件进行改善、对生产效率和质量进行提升，以及对焊接材料的损耗以及对生产成本进行减少。随着轿车的发展日趋小型化与轻量化，汽车材料也不断向多元化发展，如铝镁合金、热塑性合成材料及复合材料等。由于车身中采用了大量的复合材料，为了达到车身结构多方面的要求，就必须根据不同材料采用不同的焊接工艺。因此，必须坚持技术创新，大力加速发展高效节能的焊接新工艺及新设备。

5、结束语

在汽车零部件焊接加工中较常使用到的焊接工艺中有激光焊、电阻焊等，而其中的激光焊在我国汽车零部件焊接中的应用前景是最好的，有关人员可以将激光焊与传统焊接工艺进行结合，从而满足到当前人们对焊接的不同需求，才能有效推动到汽车零部件焊接工艺技术的进步。

参考文献：

[1]周轶新，曹建林.现代汽车零部件焊接工艺研究[J].农家参谋，2019（18）.

[2]   邱有永.汽车零部件焊接工艺的探讨[J].内燃机与配件，2019（3）.