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汽车焊接工艺.

汽车焊接工艺
(一)、车身装焊工艺 1、焊接工艺特点: 车身制造中常用的焊接方法及典型应用实例 1.1、常用的焊接方法
焊接方法 点焊 电 阻 焊 缝焊 典型应用实例 车身总成、侧围焊接总成 纵梁、凸焊螺母等 车门 车体焊接总成 车身顶盖流水槽 油箱总成 凸焊螺母、小支架 车架焊接总成、车体焊接总 成 白车顶盖前两侧接缝 厚料零部件 车身总成补焊 车身顶盖后角板 地板 单 点 焊 多 点 焊 悬挂式点焊机 固定式点焊机 压床式多点焊机 C 形多点焊机 悬挂式缝焊机 固定式缝焊机
2.1.3、电阻焊的分类 按接头形式可分: 搭接电阻焊 对接电阻焊 搭接电阻焊又分: 点焊、缝焊、凸焊。 (1)、点焊的分类 A、按供电方向分: 不同形式的双面点 焊图 单面点焊 双面点焊 B、按同时完成的焊点数分: 单点、双点、多点焊。 长安公司普遍使用的电阻焊形式: 双面单点焊,少数多点焊。 单面点焊 (2)、缝焊的分类 类似于连续点焊;是以旋转的滚盘状 电极代替点焊的柱状电极。所以缝焊实质 是由许多彼此互相重叠的焊点组成。 连续缝焊、断续缝焊和步进式缝焊等。 适应范围:要求气密性的焊缝,例如汽车油箱。
3.2、点焊时的电阻 点焊时的总电阻: R=2Rjb+2Rb+RC 式中: Rjb —电极与焊件间的接触电阻(欧); Rb—焊件内部电阻(欧); RC—焊件与焊件间的接触电阻(欧); 通常焊接电流Iw与通电时间tw都是选定的, 总电阻由接触电阻和焊件电阻组成,这两部分电阻在焊接过程中起着不 同的作用。 (1)接触电阻 接触电阻的形成: 任何零件表面都不是绝对光滑,从微观来看都是凹凸不平的。既使 两焊件在压力作用下互相压紧时,也不可能沿整个平面相接触,而只在 个别凸点上接触,放大来看如右图所示,当电流从这些凸点通过时,由 于导电面积突然减少,造成电流线弯曲与收缩,使带电粒子运动时的碰 撞和阻尼增强,从而形成 了接触电阻。 影响接触电阻大小的因素: 电极压力 表面状态 加热温度 电极压力的影响: 焊件间的接触状态
凸焊
对焊
(5)、操作简单容易实现机械化和自动化; 缺点: (1)、焊接设备费用较高,投资大; (2)、需要电力网供电功率大,一般电阻焊机的功率为几十甚至 几百千伏安; (3)、焊件的尺寸、形状和厚度受到设备的限制,厚度一般在2 毫 米以下;长安公司焊件厚度一般为0.8mm ~ 1.2mm;
3、 点焊 3.1、点焊的热源及焊点形成 热量为: W=I2wRtw 式中: Iw—通过焊接区的平均电流值(安); R—两电极间总电阻的平均值(欧); tw—通过焊接电流的时间 (秒);
(3)、凸焊
凸焊是点焊的一种变型, 它是利用零件原有的能使电流 集中的型面、倒角或预制的凸 点来作为焊接部位的。 凸焊主要用于将较小的零件 (如螺母、垫圈等)焊到较大的零件上。 对接电阻焊分类:(又称对焊) 对焊是电阻焊的另一大类, 它是把焊件整个接触面焊接在一起, 接头均为对接接头。 分为:电阻对焊和闪光对焊。 2.1.4、电阻焊的优缺点 电阻焊与其它焊接方法比较有一些显著优缺点: 优点: (1)、焊接质量好; (2)、生产率高; (3)、省材料,成本低; (4)、劳动条件好,不放出有害气体和强光;
电 弧 焊 气 焊 特 种 焊
凸焊 CO2 气体保护焊 氩弧焊 手工电弧焊 氧—乙炔焊 微弧等离子焊 激光焊
1.2、特点 (1)、电阻焊最多,占整个焊接工作量的60%以上,有的车身几 乎全部采用电阻焊,长安大约80%以上; (2)、必须使用多点定位、压紧的装焊夹具; (3)、车身焊接是由若干个小总成组焊成较大的总成,再由较大 的总成组焊成大总成,最后各大总成组焊成车身总成;
接触电阻的作用: 在焊接开始瞬间对热量的产生有一定影响,在形成焊点的总热量中, 所占比重不大,(不超过10%)。 焊件与电极间的接触电阻 Rjb对焊接是不利的。 Rjb 大,容易使焊 件和电极间过热而降低电极寿命,甚至使电极和焊件接触面烧坏。因此 焊件和电极表面在焊前必须仔细清理,尽可能减少它们之间的接触电阻。 此外,电极必须具有良好的冷却条件,使此处热量能迅速导散。 (2):焊件的内部电阻 焊件的内部电阻是形成焊点的主要热源。 焊件电阻Rb=ρτ δ /s (Ω ) 式中 δ 焊件厚度(mm) s 电极与焊件的接触面积( mm2) ρτ 温度为T度时,焊件金属电阻系数( Ω· mm) 影响焊件内部电阻的因素: 电极压力增大,焊件间接触面加大, Rb会减小。 温度增高时,材料压溃强度下降,使同一压力下接触点数目与面 积增加,电流线分布均匀,故Rb会降低。但温度增同的同时,焊接区金 属的电阻率ρ也增加,使Rb会略有增加。
电极压力增大,电极间金属的弹性与塑性变形愈大,焊件表面的凸 出点被压溃,氧化膜也被破坏,使接触点的数量和面积都随之增加,因 此接触电阻就减小。如图所示:
R
F 焊件表面状态的影响:
焊件表面存在氧化物和污物时,尤其是导电性很低的氧化物时, 会严重阻碍电流的通过,因而接触电阻显著增加。
加热温度的响:
焊接加热过程中,随着焊件温度的逐渐升高,接触点金属的压溃 强度逐渐下降,接触点的面积和数目必然增加,接触电阻随之下降。
长安汽车产品后碰撞横梁总成焊接流程图
(4)、车身装焊方式与生产率密切相关 小批量生产: 手工装焊方式,装焊夹具少,装焊工作在一 个或 少数几个工位完成; 大批量生产: 装焊工作是在具有定位迅速准确的装焊夹具 和完善的质量控制手段的自动化生产线上完成的, 有的自动线上还大量使用了焊接机器人,以适应 快的生产节奏和保证稳定的焊接质量。 2、 电阻焊 2.1、电阻焊及其特点 2.1.1、电阻焊概念(又称接触焊) 将置于两电极之间的工件加压,并在焊接处 通以电流,利用电流通过工件本身的电阻产生的 热量来加热而形成局部熔化,断电冷却时,在压 力继续作用下而形成牢固接头,这种工艺过程称为电阻焊。 2.1.2、电阻焊特点 (1)、利用电流通过工件焊接处的电阻而产生的热量对工件加热,即 热量不是来源于工件之外,而是内部热源。两电极间的次级电 压仅几伏,通过的电流达到上万安培。 (2)、整个焊接过程都是在压力作用下完成的,即必须施加压力。 (3)、在焊接处不需加任何填充材料,也不需任何保护剂。
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