汽车车身生产中的焊接关键技术研究
作者:jnscsh 时间:2022-03-23 10:00:09 浏览次数:次
摘 要:在汽车轻量化连接技术中,焊接适应于钢、铝合金、镁合金等同种或异种材料之间的连接,尤其是电阻焊、弧焊、激光焊等焊接技术在汽车领域的应用更广泛。本文主要介绍汽車车身激光拼焊、点焊和激光钎焊等实用技术及焊接技术在汽车生产中的发展形势。
关键词:汽车车身生产;焊接技术;智能化;柔性化
0 引言
随着我国经济建设取得了重大成果,国民经济实力逐渐增强,并且制造行业中技术也在日益进步所以汽车价格也在回落,汽车已经成为了人们生活中一种重要交通工具走进了千家万户家中。在汽车车身制造过程中有很多零部件是应用焊接技术进行生产制造,所以作为汽车车身生产中的一个重要技术,提高焊接技术的效率及焊接可靠性能够有效提高汽车的工作稳定性、整体质量以及安全性。
1 焊接技术在汽车车身生产中发展
焊接技术的作用是将汽车零件联系在一起,其质量水平对汽车车身质量安全带来一定影响。当前焊接技术在汽车车身生产中面临一些问题,这类问题在某种程度上直接影响汽车质量和安全。为了消除汽车生产中的问题,首先要处理的就是焊接过程中资源损耗问题和稳定性问题,其次需要借助焊接过程控制系统智能化与焊接生产系统柔性化生产线来进一步提升汽车生产产量和质量。与国外先进国家相比,我国焊接技术发展缓慢,但是国内很多焊接人员经过不懈努力可以在一定程度上优化现有焊接技术中出现的漏洞和缺陷。
最常见的点焊技术和弧焊技术在汽车车身生产中使用频繁,技术人员也进一步通过优化焊接参数避免焊接过程中耗能过大的问题。通过对金属焊接技术进行研究分析,选用有效的焊接方式,减少汽车车身自身重量。利用机器人自动弧焊技术准确掌控焊接点代替手工弧焊方式,增加焊接效率,提高焊接准确率。
2 焊接技术在汽车车身生产中的现状
2.1 激光焊
激光焊与传统的焊接技术很大程度上的不同,其优点有很多。激光焊在汽车焊接的过程中,其焊接的深度和宽度都相对较高,例如:焊接缝的宽度若是1mm,其焊接的深度应当在5mm。因此,激光焊在保证汽车焊接质量方面,占据相对较高的优势。并且激光焊在汽车焊接的过程中,可以在一定程度上保证整个焊接面相对过于平整,不需要经二次的修补,以此保证了汽车焊接的质量。同时,激光焊凭借着自身的优势,在我国汽车焊接行业中得到了广泛的应用。
2.2 电阻点焊技术
电阻点焊技术在汽车车身制造中应用最为广泛,最常使用的焊接技术,这种焊接技术主要是通过电能直流以及交流形式的转换来进行的。但是在完成电能直流与交流形式转换过程中存在很大的能耗,但是由于种种原因限制很多汽车制造公司在进行焊接过程中依然使用阻焊技术。电阻点焊技术能够极大缓解阻焊技术中存在的能耗大的问题。但是在使用电阻点焊技术过程中,焊接效果受到了焊接电流、焊接电压及焊接时间等因素的影响。所以在很多生产车间由于生产员工操作不当,造成很多的汽车配件在完成过程中出现焊接质量问题。这些质量问题的最主要原因是因为在制造车间中存在很多的电阻点焊设备,设备在工作过程中电流相互影响,造成大部分设备的工作电流在稳定性方面出现严重问题,从而造成了在汽车制造过程中电阻点焊零件出现虚焊等质量问题件。
2.3 弧焊技术
弧焊技术是焊接技术中的一种,在汽车生产中最为常见。在弧焊技术中,熔化极惰性气体保护焊是最重要的焊接工艺,可以精准的实现零件焊接。然而这类焊接技术的问题也非常明显,这就要求在种类不同的焊接零件中所应用的焊接方法均是自动化。零件在焊接过程中运用自动化焊接方法不能确保焊口的精准性,会使焊接轨迹发生偏移现象,严重降低焊接零件质量。由于焊缝的出现使汽车配件质量存在问题,为了让汽车配件中的焊缝数量有所削减,很多汽车生产研发了焊缝追踪器对焊缝实施监察,及时找到弧焊中的焊接误差,减少问题的出现。
2.4 二氧化碳气体保护焊技术
二氧化碳气体保护焊技术是一项利用点焊焊头对焊件表面进行局部加热使其熔化,之后在将熔化后的液体通过焊接零件与焊接区域进行连接,在整个过程中加上二氧化碳保护气体防止出现空气对焊接区域氧化腐蚀的现象,这样直到液体冷却完成整个焊接过程。生产效率高,容易实现对焊接区域的塑形处理是二氧化碳气体焊接主要的优点。其成本相对电阻焊接技术有了很大程度下降,性价比相对较高。但是使用二氧化碳焊接技术过程中由于二氧化碳气体的不均匀存在导致很多的焊接区域存在焊接缺陷,难以实现高质量焊接。
3 焊接技术在汽车生产中的发展形势
根据目前汽车焊接技术发展分析,未来汽车焊接过程控制系统智能化与焊接生产系统柔性化是汽车焊接的发展趋势。焊接机器人由于其自动化和灵活性,在汽车生产中得到了广泛的应用。只有确保焊接流程的模糊控制、焊接专家系统和神经网络控制的发展,才能合理掌控系统智能化。焊接生产系统柔性化的作用是将弧焊机器人看成焊接主体来应用多自由度工架FMS进而符合焊接中的空间曲线柔性焊接要求。为了实现智能化焊接系统目标汽车生产研发了可以辨别环境并实时追踪轨迹调节焊接参数的智能机器人。随着三维模拟技术的应用,基于虚拟现实模型的机器人焊接过程仿真技术提供了工件、夹具和机器人焊枪姿态的三维信息。随着三维模拟技术的广泛应用,加快焊接工艺准备,缩短调试时间,准确获取焊接工艺位置信息,具有重要的研究价值。
综上所述,汽车制造是我国经济发展的重要经济力量。因此,本文对汽车生产中的焊接技术的焊接方法及注意事项,进行了简要的分析和阐述,并且在此基础上,对焊接技术中未来汽车焊接过程控制系统智能化与焊接生产系统柔性化是汽车焊接的发展趋势展开了简要的探讨。在焊接车身生产过程中只要利用有效的焊接技术就可以保证焊接质量,为我国汽车生产发展提供重要的技术支持,全面提高汽车生产能力,提升良好的经济效益。
参考文献:
[1]蔡玮.汽车车身焊接技术发展现状及趋势研究[J].汽车实用技术,2019(11):181-182.
[2]高宏适.JFE钢铁公司汽车车体焊接技术的开发[N].世界金属导报,2019-04-23(B15).
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