现代汽车白车身焊接工艺详解

现代汽车白车身焊接工艺详解车身占具整车的1/4。焊接工作是将各种冲压件通过焊接的方式装配成合格的白车身总成。白车身的重要性焊接分类焊接熔焊气焊手弧焊埋弧焊氩弧焊CO2气体保护焊电弧焊电渣焊螺柱焊等离子弧焊激光焊电阻焊对焊点焊缝焊凸焊摩擦焊高频焊真空扩散焊爆炸焊超声波焊钎焊火焰钎焊感应钎焊炉中钎焊盐浴钎焊电子束钎焊白车身焊接工艺浅谈•焊接：通过加热或加压，或两者并用用或不用添充材料，实现两者原子间结合的方法。车身焊接常用焊接设备：悬挂式点焊机、固定式点焊机、二氧化碳气体保护焊机、螺柱焊机、TIG焊机、MIG焊机、钎焊。分别做以介绍：焊接定义、车身焊接常用焊接设备设备对设计的约束•悬挂式点焊机和固定式点焊机是电阻焊的一种。（螺栓、螺母凸焊）避免与焊机干涉；a要小于500mm；b要小于190mm；c要不小于20mm；d要小于150mm；e要不小于60mm;f要不小于20mm；设备对设计的约束对应零件孔径凸焊形式尺寸要求焊接方螺母螺母公称直径+1.0A不小于22A不小于30凸焊螺栓螺栓公称直径+0.5A不小于22A不小于30设备对设计的约束凸焊螺母最适宜的板厚凸焊螺母直径M5M6M8M107/16对应零件料厚δ≤1.0δ≤1.5δ≤2.0δ≤2.5δ≤2.5螺栓、螺母最近距离LAM62110M83012M103414螺栓、螺母最近距离：焊接方螺母强度检验钢板(固定)焊接螺母回转力套筒扭力扳手•检验工具：用扭力扳手N.mM634.3M844.1M1058.87/1678.4凸焊形式的扩展•对于板件之间的凸焊，对焊接材料厚度、凸点大小、凸点位置等进行要求。•板材厚度要求：最适宜的厚度为0.5-4mm，并且材料的厚度比在3：1之内。•凸点位置要求：焊接同种金属时，应将凸点冲在较厚的工件上；焊接异种金属时，应将凸点冲在电阻率较高的工件上，但当在厚板上冲出凸点有困难时，也可在薄板上冲凸点。•凸点形状要求：推荐采用圆球型凸点，也可以做成长形的（近似椭圆形）•电阻焊包括：点焊、凸焊、缝焊、对焊。•单点双面点焊，焊点直径Φ6（5√T）。•点焊：焊件装配成搭接接头，并压紧在两电极之间，利用电阻热熔化母材金属，形成焊点的电阻焊方法。•搭接接头要求：点焊（悬挂式点焊机、固定式点焊机）搭接接头要求•搭接边不小于14mm，（有效搭接）•板料越厚，搭接宽度适当放宽。厚度要求搭接形式材料单层料厚要求合计料厚要求两层板搭接全为镀锌、铅、铬、铜或带涂层钢板板在1.8以内全为低碳钢板板在2.0以内三层板搭接全为镀锌、铅、铬、铜或带涂层钢板较厚板在2.0以内3.6以内全为低碳钢板较厚板在3.0以内5.4以内三层板以上搭接不允许排列顺序要求No.排列顺序说明料厚要求1厚板在中间，薄板在两侧最薄料厚：最厚料厚≥1：32薄板在中间，厚板在两侧3薄板、厚板按顺序叠加焊点最近距离要求工件厚度/mm点距/mm结构钢耐热钢铝合金0.5108151.01210182.01614253.0201830长、直焊缝焊点间距要求一般在50～80mm之间。•局部小加强板：•周圈四点均布。焊点距离要求•电阻热：Q=I2Rt•电阻焊的优点：•1.加热时间短，热量集中，所以热影响区小，钢板变形也小，通常在焊后不必校正和热处理。•2.不需要焊丝、焊条等填充金属，以及氧气、乙炔、氩气等焊接辅助材料电阻焊的特点•焊接成本低。•3.操作简单，易于实现机械化和自动化。•4.生产率高，且无噪声及有害气体。•电阻焊的缺点：•目前还缺乏可靠的无损检测方法。•设备功率大、成本高，维修较困难。电阻焊的特点点焊的基本原理•点焊的基本原理：通过强大的电流、一定时间内，将两电极间的钢板熔化，断电后，熔池在电极压力下冷却凝固形成焊核。电极焊件电流密度、电极压力、通电时间（压紧时间、焊接时间、锻压时间、休止时间）。•电流密度也对加热有显著的影响，主要有通过已焊点的分流，以及电极头的接触面积增大产生影响，造成电极点焊工艺参数对焊点质量的影响•通过的电流密度减小，使焊点强度明显下降。•为了保证焊点强度，焊接时间与电流在一定范围内可以相互补充。为了获得一定强度的焊点，采用大电流短时间（称为硬规范）。•通过的电流密度减小，使焊点强度明显下降。点焊工艺参数对质量的影响点焊工艺参数焊1.0+1.0厚板（参考）•焊接电流电极压力通电时间•9000A220Kg8周波点焊能否实现选择合适的焊接工具•焊钳共有两种型式：•X型焊钳、C型焊钳•这种形式选C型焊钳焊点强度检验方法•扭转和劈开两种•二氧化碳气体保护焊:是以CO2气体作为保护介质，利用焊丝与工件之间产生的电弧做热源，来实现金属焊接的一种方法。•适合车身塞焊：塞焊孔Φ8.•适合焊接低碳钢、低碳合金钢•焊丝：为保证焊缝具有较高的机械性能，防止气孔，必须采用含有Si和Mn等脱氧元素的焊丝。二氧化碳气体保护焊目前应用最广泛的焊丝：•H08Mn2SiA•它具有较好的工艺性能、机械性能以及抗热裂纹能力。•焊丝的化学成分对焊接的工艺性能•有很大影响；•金属飞溅、电弧爆声、电弧稳定性、二氧化碳气体保护焊焊丝焊缝成形。•Mn、Si联合脱氧得到满意效果。•Si过高降低焊缝的抗热裂能力。•Mn过高降低焊缝的抗冲击能力•焊丝直径：Φ0.5-Φ5•焊丝直径的选择应根据被焊零件的厚度选择。二氧化碳气体保护焊焊丝•CO2气体纯度应高于99%，O2•小于0.1%，H2O小于1—2g/m3工艺参数及对焊接质量的影响：•主要焊接电流、电弧电压二氧化碳气体保护焊气体零件水平对接装配间隙板厚（mm)焊丝直径（mm)装配间隙（mm)1-1.2Ф0.80-0.31.5-1.75Ф1.00-0.52Ф1.00-0.53Ф1.20-0.84Ф1.20-1.0•优点：•适合焊接薄板及进行全位置焊接，生产率高，变形小。•抗锈能力强，对工件表面质量要求不高。•焊接质量好，强度比电阻焊高。二氧化碳气体保护焊优、缺点•对上下板之间装配精度要求不太严格。•缺点：•产生烟尘及有毒气体。二氧化碳气体保护焊优、缺点•钎焊方法：是用可燃气体或液体燃料的气化产物与氧气或空气混合燃烧所成的火焰来进行钎焊加热。•常用的：铜钎焊•车门外板与窗框，顶盖与侧围接缝处采用铜钎焊。•特点：•钎料的湿润铺展使液态的钎料充分地流钎焊入并致密地填满全部钎缝间隙。•优点：•工艺过程简单，设备简单、轻便。•缺点：•加热温度难掌握，局部加热过程引起应力和变形。钎焊优、缺点•螺柱焊是熔化焊的一种，焊•接的铜螺钉不能用螺母紧固。•焊接螺钉处面必须为平面，螺柱焊凸•台尺寸应大于螺柱焊枪端部尺寸•Φ25。•板材最小厚度不能小于0.6，避免熔•穿板材；板材厚度应大于1/8d（d为螺柱焊螺钉直径）•焊枪端部三个点必须全部接触板材。与弯边距离不小于18。螺柱焊螺柱焊螺钉最近距离焊枪零件螺钉•TIG焊、MIG焊是弧焊的一种•TIG焊：钨极氩弧焊•MIG焊：熔化极氩弧焊•最适合焊有色金属、不锈钢、镀锌钢板。氩弧焊氩弧焊机设计原则：六点定位法（六个自由度）•确定基准面，建立做标系，与车身做标系相吻合。•在基准面上安装定位架、定位销。•一面两销：一个平面、两个定位销（一个是圆柱销、另一个是菱形销）•一个平面控制三个平动，一个圆柱焊接夹具设计•圆柱销控制二个转动，另一个是菱形销控制一个转动，完成六点定位。•钣金件上定位孔大小以零件大小确定•定位孔最小一般不能小于Φ7。焊接夹具设计•为获得几何尺寸一致的白车身•必须有稳定的焊接夹具。•焊接夹具一般分手动夹紧、气动夹紧、液压夹紧形式。焊接夹具设计