论文部分内容阅读
摘 要 汽车焊接属于汽车制造过程中的一个关键环节，为了阐明汽车焊接工艺的重要性和汽车焊接工艺的现状，本文首先分析了汽车焊接所具有的技术特点，然后论述了目前汽车焊接工艺常见的汽车焊接技术方法，分析了常见汽车焊接工艺各自的优势与缺点，最后针对各自的优势与缺点，对未来的汽车焊接工艺的发展方向做出了详细的
分析。
关键词 汽车焊接；技术特点；焊接技术；发展趋势
中图分类号 U4 文献标识码 A 文章编号 2095-6363（2017）17-0145-02
随着我国工业的不断发展和进步，汽车产业也随之不断升级，汽车焊接工艺在汽车制造过程中属于比较重要的工艺之一，和汽车产业一起升级和不断进步。汽车焊接质量的好坏，直接影响到后续工序的质量，因此汽车焊接技术在汽车生产制造工序流程中扮演承上启下的关键角色。当前，汽车生产制造工序流程的专业化和标准化，以及在质量、效率和成本控制方面对汽车制造过程提出了比较高的要求，这些高标准和高要求都影响着汽车焊接技术，也发展着汽车焊接技术。
1 汽车焊接所具有的技术特点
汽车焊接是汽车制造过程中一道十分重要的工序，汽车焊接技术在汽车白车身，变速箱和发动机的制造过程中均有重要应用，同时在以钢材料为主的汽车焊接过程中，对比于其他产业的焊接技术，汽车焊接具有自己相应的技术特点。
1）对焊接件和被焊接件的尺寸精度要求高，为了保证汽车零部件的装配精度和装配尺寸的稳定性，因此尽可能要求减少汽车零部件在焊接前后的尺寸和热应力的变化。
2）对焊接件和被焊接件的焊缝接头的力学性能要求高，为了符合焊接件和被焊接件以及焊缝接头各项力学性能指标，包括动态指标和静态指标，因此尽可能的要求提高焊缝接头的焊接质量。
3）对焊接件和被焊接件的批量焊接的质量要求高，且具有良好的一致性。为了保证焊缝接头有比较高的焊接良品率，需要尽可能提高焊接过程中的监管与检测。
4）对焊接件和被焊接件的焊接过程中应满足焊接高节拍，高效率的要求，为适应汽车制造过程中的高生产效率，对焊接过程提出了自动化的要求，结合自动化生产，尽可能的提高汽车焊接的焊接质量和效率。
2 汽车焊接中主要的焊接技术方法
目前，应用于汽车制造过程中的汽车焊接工艺方法有多种，但应用的比较多的汽车焊接技术有电阻焊、CO2气体保护焊以及激光焊等。
电阻焊：电阻焊是将焊接件和被焊接件压紧在两电极之间，然后通过电流的热效应作用，将焊接表面及其邻近的区域加热至融化或可塑状态，使焊接表面的金属相互结合的一种焊接工艺。在焊接过程中，焊点质量往往受到多种因素的影响，比如电流大小、压力大小、以及送丝速度等因素，特别是多台汽车焊接设备之间的影响，导致电网内的电能质量变差，进而导致焊缝不
平整。
CO2气体保护焊：CO2气体保护焊是以CO2作为保护气，隔绝焊接表面及其邻近的区域，防止外界氧化气体的侵蚀，依靠焊接件和被焊接件之间的电弧，将焊接表面及其邻近的区域加热至融化或可塑状态，使焊接表面的金属相互结合的一种焊接工艺。在焊接过程中，焊接件和被焊接件前后焊接零件变形小，焊接成本低以及焊接效率高的优势，但同样存在一些特有的问题，比如释放有害气体、出现飞溅和未焊透的现象。
激光焊：激光焊是运用激光器接受激励后产生高能激光束，通过光束聚焦系统，将高能激光束照射在焊接件和被焊接件之间的焊接处，高能激光束转变成热能后，使焊接表面及其邻近的区域加热至融化或可塑状态，使焊接表面的金属相互结合的一种焊接工艺。激光焊与上述两种汽车焊接工艺相比，激光焊具有焊接精度更高，可靠性更好，可自动化运用深度更好，以及提高焊接效率和降低成本方面都有着很明显的优势。因此激光焊被认为是当前最有发展前景的汽车焊接工艺技术之一。
3 汽车焊接技术的发展趋势
3.1 电阻焊的节能控制技术
目前使用的电阻焊电焊机的容量大，功率因素较低，配接的电源一般为交流50Hz的单相交流电，因此有针对性的开发三相中频电阻焊电焊机，三相次级整流电阻焊电焊机以及IGBT逆变电阻焊电焊机，能够有效解决电网不平衡对汽车焊接精度造成的不良影响，同时还可以提高电焊机的功率因素，节约电能，降低了汽车焊接成本。另外未来的电阻焊的焊接电流和焊接发热量将会减小，可以延长电极的使用寿命。
3.2 CO2气体保护焊新技术
为减少CO2气体保护焊中的焊接变形和飞溅现象，在CO2气体保护中添加一部分Ar惰性气体，作为混合保护气体保护焊接过程中免受氧化气体的侵蚀。
3.3 激光和电弧复合热源焊接新技术
为直面解决激光焊运用过程中存在的成本过高的难题，就目前的发展形势来看，应用前景最好的就是激光和电弧复合热源焊接新工艺，该项工艺利用合理功率的激光发射，结合相应的电弧热源，能够在较低成本下获得理想的焊接熔深，另外提高焊接件和被焊接件焊缝之间的适应性，达到质量和效率的双重效果。
3.4 汽车焊接过程的智能化控制
为智能化控制现代汽车焊接技术过程，需要两方面的系统协作完成，即智能化焊接控制系统和柔性化汽车焊接工艺生产系统，汽车焊接过程智能化需要更多的与焊接过程模糊控制和专家系统等技术相结合，运用先进的智能化控制系统，提升汽车焊接工艺过程控制的水平，柔性化汽车焊接工艺生产系统主要以焊接机器人为主要组成部分，配合多自由度的工件转胎架和焊钳储存库，能够依据焊装工件的不同焊接部位和不同焊接要求，自动抓取相应的焊钳和调整相适宜的焊接工位，完成焊接工艺生产系统柔性化控制。
3.5 特种焊接技术
随着汽车制造向着轻量化的方向前进，新型材料越来越广泛的应用在汽车生产制造过程中，车身材料的轻量化以及材料的非金属化是未来的发展方向，如新型金属材料、有机合成材料以及高强度纤维复合材料等，这些特种材料所需的特种焊接技术才是未来汽车焊接技术大势所趋的发展方向，与此同时，也会出现一些与之相适应的新的连接方法。
4 结论
汽车焊接技术作为汽车先进生产制造过程中的一项关键性技术，其发展的先进程度直接决定了汽车新产品和汽车新零件的开发水平，不断前行的汽车工业，对汽车焊接工艺提出了更高的要求，汽车零部件的品质是保证整车质量优良的前提，而汽车焊接工艺是保证汽车零部件和整车质量的基础，通过大力发展汽车焊接新技术、新工艺、新材料、新设备以及应用以机器人技术为核心的智能化控制系统，汽车工业必将在以后的发展中取得更大的進步。
参考文献
[1]祁小勇，李道金，叶兵，等.汽车板激光扫描焊接工艺研究[J].激光技术，2016（6）：825-829.
[2]李自强，冯爱新，罗敬文，等.汽车传动轴焊接工艺优化研究[J].热加工工艺，2016（21）：157-161.
[3]孔睿玺.现代科技在汽车焊接工艺中的应用[J].科技传播，2014（15）：210.
[4]黄洁明.汽车零部件焊接工艺研究[J].装备制造技术，2012（2）：203-205.
[5]王晓华，崔志琴.汽车车身的焊接工艺方法[J].机械工程与自动化，2011（6）：100-102.
分析。
关键词 汽车焊接；技术特点；焊接技术；发展趋势
中图分类号 U4 文献标识码 A 文章编号 2095-6363（2017）17-0145-02
随着我国工业的不断发展和进步，汽车产业也随之不断升级，汽车焊接工艺在汽车制造过程中属于比较重要的工艺之一，和汽车产业一起升级和不断进步。汽车焊接质量的好坏，直接影响到后续工序的质量，因此汽车焊接技术在汽车生产制造工序流程中扮演承上启下的关键角色。当前，汽车生产制造工序流程的专业化和标准化，以及在质量、效率和成本控制方面对汽车制造过程提出了比较高的要求，这些高标准和高要求都影响着汽车焊接技术，也发展着汽车焊接技术。
1 汽车焊接所具有的技术特点
汽车焊接是汽车制造过程中一道十分重要的工序，汽车焊接技术在汽车白车身，变速箱和发动机的制造过程中均有重要应用，同时在以钢材料为主的汽车焊接过程中，对比于其他产业的焊接技术，汽车焊接具有自己相应的技术特点。
1）对焊接件和被焊接件的尺寸精度要求高，为了保证汽车零部件的装配精度和装配尺寸的稳定性，因此尽可能要求减少汽车零部件在焊接前后的尺寸和热应力的变化。
2）对焊接件和被焊接件的焊缝接头的力学性能要求高，为了符合焊接件和被焊接件以及焊缝接头各项力学性能指标，包括动态指标和静态指标，因此尽可能的要求提高焊缝接头的焊接质量。
3）对焊接件和被焊接件的批量焊接的质量要求高，且具有良好的一致性。为了保证焊缝接头有比较高的焊接良品率，需要尽可能提高焊接过程中的监管与检测。
4）对焊接件和被焊接件的焊接过程中应满足焊接高节拍，高效率的要求，为适应汽车制造过程中的高生产效率，对焊接过程提出了自动化的要求，结合自动化生产，尽可能的提高汽车焊接的焊接质量和效率。
2 汽车焊接中主要的焊接技术方法
目前，应用于汽车制造过程中的汽车焊接工艺方法有多种，但应用的比较多的汽车焊接技术有电阻焊、CO2气体保护焊以及激光焊等。
电阻焊：电阻焊是将焊接件和被焊接件压紧在两电极之间，然后通过电流的热效应作用，将焊接表面及其邻近的区域加热至融化或可塑状态，使焊接表面的金属相互结合的一种焊接工艺。在焊接过程中，焊点质量往往受到多种因素的影响，比如电流大小、压力大小、以及送丝速度等因素，特别是多台汽车焊接设备之间的影响，导致电网内的电能质量变差，进而导致焊缝不
平整。
CO2气体保护焊：CO2气体保护焊是以CO2作为保护气，隔绝焊接表面及其邻近的区域，防止外界氧化气体的侵蚀，依靠焊接件和被焊接件之间的电弧，将焊接表面及其邻近的区域加热至融化或可塑状态，使焊接表面的金属相互结合的一种焊接工艺。在焊接过程中，焊接件和被焊接件前后焊接零件变形小，焊接成本低以及焊接效率高的优势，但同样存在一些特有的问题，比如释放有害气体、出现飞溅和未焊透的现象。
激光焊：激光焊是运用激光器接受激励后产生高能激光束，通过光束聚焦系统，将高能激光束照射在焊接件和被焊接件之间的焊接处，高能激光束转变成热能后，使焊接表面及其邻近的区域加热至融化或可塑状态，使焊接表面的金属相互结合的一种焊接工艺。激光焊与上述两种汽车焊接工艺相比，激光焊具有焊接精度更高，可靠性更好，可自动化运用深度更好，以及提高焊接效率和降低成本方面都有着很明显的优势。因此激光焊被认为是当前最有发展前景的汽车焊接工艺技术之一。
3 汽车焊接技术的发展趋势
3.1 电阻焊的节能控制技术
目前使用的电阻焊电焊机的容量大，功率因素较低，配接的电源一般为交流50Hz的单相交流电，因此有针对性的开发三相中频电阻焊电焊机，三相次级整流电阻焊电焊机以及IGBT逆变电阻焊电焊机，能够有效解决电网不平衡对汽车焊接精度造成的不良影响，同时还可以提高电焊机的功率因素，节约电能，降低了汽车焊接成本。另外未来的电阻焊的焊接电流和焊接发热量将会减小，可以延长电极的使用寿命。
3.2 CO2气体保护焊新技术
为减少CO2气体保护焊中的焊接变形和飞溅现象，在CO2气体保护中添加一部分Ar惰性气体，作为混合保护气体保护焊接过程中免受氧化气体的侵蚀。
3.3 激光和电弧复合热源焊接新技术
为直面解决激光焊运用过程中存在的成本过高的难题，就目前的发展形势来看，应用前景最好的就是激光和电弧复合热源焊接新工艺，该项工艺利用合理功率的激光发射，结合相应的电弧热源，能够在较低成本下获得理想的焊接熔深，另外提高焊接件和被焊接件焊缝之间的适应性，达到质量和效率的双重效果。
3.4 汽车焊接过程的智能化控制
为智能化控制现代汽车焊接技术过程，需要两方面的系统协作完成，即智能化焊接控制系统和柔性化汽车焊接工艺生产系统，汽车焊接过程智能化需要更多的与焊接过程模糊控制和专家系统等技术相结合，运用先进的智能化控制系统，提升汽车焊接工艺过程控制的水平，柔性化汽车焊接工艺生产系统主要以焊接机器人为主要组成部分，配合多自由度的工件转胎架和焊钳储存库，能够依据焊装工件的不同焊接部位和不同焊接要求，自动抓取相应的焊钳和调整相适宜的焊接工位，完成焊接工艺生产系统柔性化控制。
3.5 特种焊接技术
随着汽车制造向着轻量化的方向前进，新型材料越来越广泛的应用在汽车生产制造过程中，车身材料的轻量化以及材料的非金属化是未来的发展方向，如新型金属材料、有机合成材料以及高强度纤维复合材料等，这些特种材料所需的特种焊接技术才是未来汽车焊接技术大势所趋的发展方向，与此同时，也会出现一些与之相适应的新的连接方法。
4 结论
汽车焊接技术作为汽车先进生产制造过程中的一项关键性技术，其发展的先进程度直接决定了汽车新产品和汽车新零件的开发水平，不断前行的汽车工业，对汽车焊接工艺提出了更高的要求，汽车零部件的品质是保证整车质量优良的前提，而汽车焊接工艺是保证汽车零部件和整车质量的基础，通过大力发展汽车焊接新技术、新工艺、新材料、新设备以及应用以机器人技术为核心的智能化控制系统，汽车工业必将在以后的发展中取得更大的進步。
参考文献
[1]祁小勇，李道金，叶兵，等.汽车板激光扫描焊接工艺研究[J].激光技术，2016（6）：825-829.
[2]李自强，冯爱新，罗敬文，等.汽车传动轴焊接工艺优化研究[J].热加工工艺，2016（21）：157-161.
[3]孔睿玺.现代科技在汽车焊接工艺中的应用[J].科技传播，2014（15）：210.
[4]黄洁明.汽车零部件焊接工艺研究[J].装备制造技术，2012（2）：203-205.
[5]王晓华，崔志琴.汽车车身的焊接工艺方法[J].机械工程与自动化，2011（6）：100-102.