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[摘 要]本文主要研究汽车用焊接的工艺管理，介绍了汽车用焊接的主要形式和一种常用焊接工艺管理专家系统，并详细介绍了汽车用焊接工艺管理细则。
[关键词]汽车焊接 电阻焊
中图分类号：TU758.7 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）28-0021-01
汽车零部件生产中广泛的应用焊接工艺，电阻焊是应用最为广泛的一种。零部件、材料种类和工艺参数的多样性以及板厚和电流电压参数等均有可能影响焊接质量，因此，制定合理的焊接工艺对保证汽车生产质量有着十分重要的作用，对汽车用焊接工艺进行管理有着重要的现实意义[1]。
一、汽车用焊接
焊接技术是制造业中传统的工艺技术，虽然发展历程不长，但是发展速度却非常快，目前已经形成了比较完善的理论体系和丰富的焊接方法，近些年融入自动化技术和信息技术之后更是出现了焊接机器人等新的焊接方向，焊接件的质量得到了极大的提升，焊接技术的应用也更加广泛。
焊接在汽车工业中的应用用于汽车车体和零件的制造，在汽车冲压、焊接、涂装和总装等生产工艺中应用广泛，其中多数为弧焊和电阻焊。
1.电阻焊
在车身总成、底板、车门、侧围、小零件中主要应用点焊。
多点焊主要在车身底板、火车车厢、车门、发动机盖和行李箱盖等部位应用。
凸焊和滚凸焊主要用于车身零部件、减震器阀杆、螺钉、螺帽和小支架等。
缝焊在车身雨檐、减震器封头、油箱等部位应用广泛。
对焊主要应用在钢圈、刀具、排进气阀杆中。
2.电弧焊
Co2保护焊主要在车厢、后桥、车架、减震器阀杆传动轴、液压缸和千斤顶等的焊接中。
氩弧焊主要进行机油盘、铝合金零部件焊接和补焊。
焊条电弧焊主要应用在厚板零部件中。
埋弧焊在法兰、天然气汽车的压力容器中应用。
3.特种焊接
在汽车后桥、半轴、随车工具等中应用广泛。
电子束焊一般在齿轮零件和后桥中应用。
激光焊割主要用于汽车底板、齿轮和零件的下料修边。
氧乙炔焊接主要应用在车身总成，而钎焊主要应用在散热器、铜、钢件中。
二、汽车用焊接工艺管理
采用焊接专家系统进行汽车用焊接工艺管理。
专家系统是一种能够在专家水平上工作的计算机程序，这种计算机程序具有的专业知识以及经验和对问题的解决能力甚至超过了人类和专家的认知，这种系统能够在某一领域内解决通常情况下处理非常困难的问题，这种专家系统用于进行焊接工艺管理能够为用户提供最佳的焊接工艺程序。我们采用WELD-ASSIST焊接专家系统，这个系统能够制定合理的生产工艺，同时还能够和焊接机器人配合，极大地提高了生产线的生产效率。
1.弧焊工艺的制定
在焊接工艺评定报告的基础上进行产品工艺卡的制定，推理过程中系统根据焊接工艺标准选择适用范围，系统参照焊接基本条件对工艺参数进行适当调整，包括母材厚度的变化导致的焊接层数的变化，预热条件的变化和焊接接头形式的变化导致的坡口形式以及尺寸变化等。
2.焊接工艺说明书的制定
系统根据输入的基本条件，根据知识库中的各类推理规则，完成焊接选择、坡口设计、预热和焊后热处理参数的制定，处理后工艺参数之间的逻辑联系，最终生成一份完整的焊接工艺说明书。要求生成的工艺能够用于进行新的焊接工艺评定，或者可以直接在焊接中应用[2]。
专家系统能够对弧焊工艺推理过程进行全面解释。知识库还要具有相当的系统通用性和适用性。这套专家系统制定某工件的焊接工艺时要把焊接方法、材质、厚度等工艺参数输入系统，系统输入相关焊接参数后能够检索出用焊接专家系统追定的焊接工艺卡，不存在可用焊接工艺卡时，系统则能够根据工艺参数要求自动生成新的焊接工艺卡。
三、汽车用焊接工艺细则
焊接工艺是控制焊接接头质量的关键因素。管理焊接工艺要从焊接方法、材料、板厚和接头以及坡口形式入手。在汽车制造厂中焊接工艺内容多以工艺细则卡进行规定。编制依据是相应的焊接工艺评定实验结果。
1.焊接工艺规范参数管理：
焊接工艺规范参数主要包括焊前预热强度、焊接电参数、后热温度和时间、消氢处理温度和时间、焊后应力消除措施等。其气保焊中还包括气体、混合比、流量、电极直径等，这些参数都要计入焊接工艺规范管理参数中。
在焊前预热中预热温度是焊接工艺规范参数中最主要的，焊前预热主要有去氢、减少淬硬倾向和较小残余应力等效果。
焊接电流。是熔化焊方法中最主要的规范参数。电弧焊主要有直流和交流两种电流形式，直流电按照电源输出端正负极和焊条以及工件的不同分为反接和正接两种。交流焊接形成的电弧稳定性交之直流电源相比较差，但是交流电源电弧不会出现磁偏吹。
在汽车生产中，弧焊主要应用在车厢、后桥、车架、减震器阀杆传动轴等位置，焊接过程要根据焊条直径和焊接位置选择合适的电流，焊接电流和焊条直径关系大致如下：I≈（30-50）d。不锈钢焊条电阻较大，焊接过程中容易发红发热，需要选择较小的电流。对焊接位置也要充分考虑，立焊和仰焊的电流要略低于平焊。
2.焊接线能量管理。焊接线能量对焊缝性能影响很大，线能量过大会导致焊缝金属晶粒粗大，焊缝韧性下降，线能量过小容易出现未焊透，还会增强焊缝的淬硬倾向。焊缝线能量的控制可以总结成经验公式：E=60IU/U。
3.焊后热和消氢处理。焊后加热是指焊接结束后在15-250℃保持一段时间，称为低温后热。温度较低，消氢速率很慢，厚壁焊件的消氢作用在这个温度范围内需要很长时间。为了改善消氢效果，我们适当增高了消氢的温度，控制在300-400℃，在每一条焊缝焊接完成后均立即加热焊缝当上述温度，保持2-4小时，消氢作用的机理和低温后热相似，采用较高的温度效果较好。但是在汽车用焊接工艺中，只有在对氢致延致裂纹特别敏感的焊接中才适应这种方法，通常情况下焊后立即采用热处理方式，可不进行消氢处理。
结束语
汽车用焊接是汽车生产工艺中十分重要的环节，需要采用合理的焊接工艺管理方式控制焊接质量，为我国汽车制造工艺的整体提高起到推动作用。
参考文献
[1]赵义奎，陈冰泉.基于网络的焊接工艺评定管理数据库系统[J].武汉理工大学学报，2011，25（4）：516-520.
[2]赵熹华.专家系统在焊接中的应用和发展趋势[J].沈阳工业大学学报，2012.
[关键词]汽车焊接 电阻焊
中图分类号：TU758.7 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）28-0021-01
汽车零部件生产中广泛的应用焊接工艺，电阻焊是应用最为广泛的一种。零部件、材料种类和工艺参数的多样性以及板厚和电流电压参数等均有可能影响焊接质量，因此，制定合理的焊接工艺对保证汽车生产质量有着十分重要的作用，对汽车用焊接工艺进行管理有着重要的现实意义[1]。
一、汽车用焊接
焊接技术是制造业中传统的工艺技术，虽然发展历程不长，但是发展速度却非常快，目前已经形成了比较完善的理论体系和丰富的焊接方法，近些年融入自动化技术和信息技术之后更是出现了焊接机器人等新的焊接方向，焊接件的质量得到了极大的提升，焊接技术的应用也更加广泛。
焊接在汽车工业中的应用用于汽车车体和零件的制造，在汽车冲压、焊接、涂装和总装等生产工艺中应用广泛，其中多数为弧焊和电阻焊。
1.电阻焊
在车身总成、底板、车门、侧围、小零件中主要应用点焊。
多点焊主要在车身底板、火车车厢、车门、发动机盖和行李箱盖等部位应用。
凸焊和滚凸焊主要用于车身零部件、减震器阀杆、螺钉、螺帽和小支架等。
缝焊在车身雨檐、减震器封头、油箱等部位应用广泛。
对焊主要应用在钢圈、刀具、排进气阀杆中。
2.电弧焊
Co2保护焊主要在车厢、后桥、车架、减震器阀杆传动轴、液压缸和千斤顶等的焊接中。
氩弧焊主要进行机油盘、铝合金零部件焊接和补焊。
焊条电弧焊主要应用在厚板零部件中。
埋弧焊在法兰、天然气汽车的压力容器中应用。
3.特种焊接
在汽车后桥、半轴、随车工具等中应用广泛。
电子束焊一般在齿轮零件和后桥中应用。
激光焊割主要用于汽车底板、齿轮和零件的下料修边。
氧乙炔焊接主要应用在车身总成，而钎焊主要应用在散热器、铜、钢件中。
二、汽车用焊接工艺管理
采用焊接专家系统进行汽车用焊接工艺管理。
专家系统是一种能够在专家水平上工作的计算机程序，这种计算机程序具有的专业知识以及经验和对问题的解决能力甚至超过了人类和专家的认知，这种系统能够在某一领域内解决通常情况下处理非常困难的问题，这种专家系统用于进行焊接工艺管理能够为用户提供最佳的焊接工艺程序。我们采用WELD-ASSIST焊接专家系统，这个系统能够制定合理的生产工艺，同时还能够和焊接机器人配合，极大地提高了生产线的生产效率。
1.弧焊工艺的制定
在焊接工艺评定报告的基础上进行产品工艺卡的制定，推理过程中系统根据焊接工艺标准选择适用范围，系统参照焊接基本条件对工艺参数进行适当调整，包括母材厚度的变化导致的焊接层数的变化，预热条件的变化和焊接接头形式的变化导致的坡口形式以及尺寸变化等。
2.焊接工艺说明书的制定
系统根据输入的基本条件，根据知识库中的各类推理规则，完成焊接选择、坡口设计、预热和焊后热处理参数的制定，处理后工艺参数之间的逻辑联系，最终生成一份完整的焊接工艺说明书。要求生成的工艺能够用于进行新的焊接工艺评定，或者可以直接在焊接中应用[2]。
专家系统能够对弧焊工艺推理过程进行全面解释。知识库还要具有相当的系统通用性和适用性。这套专家系统制定某工件的焊接工艺时要把焊接方法、材质、厚度等工艺参数输入系统，系统输入相关焊接参数后能够检索出用焊接专家系统追定的焊接工艺卡，不存在可用焊接工艺卡时，系统则能够根据工艺参数要求自动生成新的焊接工艺卡。
三、汽车用焊接工艺细则
焊接工艺是控制焊接接头质量的关键因素。管理焊接工艺要从焊接方法、材料、板厚和接头以及坡口形式入手。在汽车制造厂中焊接工艺内容多以工艺细则卡进行规定。编制依据是相应的焊接工艺评定实验结果。
1.焊接工艺规范参数管理：
焊接工艺规范参数主要包括焊前预热强度、焊接电参数、后热温度和时间、消氢处理温度和时间、焊后应力消除措施等。其气保焊中还包括气体、混合比、流量、电极直径等，这些参数都要计入焊接工艺规范管理参数中。
在焊前预热中预热温度是焊接工艺规范参数中最主要的，焊前预热主要有去氢、减少淬硬倾向和较小残余应力等效果。
焊接电流。是熔化焊方法中最主要的规范参数。电弧焊主要有直流和交流两种电流形式，直流电按照电源输出端正负极和焊条以及工件的不同分为反接和正接两种。交流焊接形成的电弧稳定性交之直流电源相比较差，但是交流电源电弧不会出现磁偏吹。
在汽车生产中，弧焊主要应用在车厢、后桥、车架、减震器阀杆传动轴等位置，焊接过程要根据焊条直径和焊接位置选择合适的电流，焊接电流和焊条直径关系大致如下：I≈（30-50）d。不锈钢焊条电阻较大，焊接过程中容易发红发热，需要选择较小的电流。对焊接位置也要充分考虑，立焊和仰焊的电流要略低于平焊。
2.焊接线能量管理。焊接线能量对焊缝性能影响很大，线能量过大会导致焊缝金属晶粒粗大，焊缝韧性下降，线能量过小容易出现未焊透，还会增强焊缝的淬硬倾向。焊缝线能量的控制可以总结成经验公式：E=60IU/U。
3.焊后热和消氢处理。焊后加热是指焊接结束后在15-250℃保持一段时间，称为低温后热。温度较低，消氢速率很慢，厚壁焊件的消氢作用在这个温度范围内需要很长时间。为了改善消氢效果，我们适当增高了消氢的温度，控制在300-400℃，在每一条焊缝焊接完成后均立即加热焊缝当上述温度，保持2-4小时，消氢作用的机理和低温后热相似，采用较高的温度效果较好。但是在汽车用焊接工艺中，只有在对氢致延致裂纹特别敏感的焊接中才适应这种方法，通常情况下焊后立即采用热处理方式，可不进行消氢处理。
结束语
汽车用焊接是汽车生产工艺中十分重要的环节，需要采用合理的焊接工艺管理方式控制焊接质量，为我国汽车制造工艺的整体提高起到推动作用。
参考文献
[1]赵义奎，陈冰泉.基于网络的焊接工艺评定管理数据库系统[J].武汉理工大学学报，2011，25（4）：516-520.
[2]赵熹华.专家系统在焊接中的应用和发展趋势[J].沈阳工业大学学报，2012.