汽车车身焊接技术现状及发展趋势

汽车车身焊接技术现状及发展趋势

崔董阳 李焱

长城汽车股份有限公司徐水分公司 河北保定 072550

摘要：随着新时期绿色发展理念的提出和推广，不少迎合绿色环保发展理念的设施也应运而生，新能源汽车打破了传统汽车燃油所带来的环境污染和能源浪费问题。本文将对新能源汽车当前的发展现状，智能制造要求下新能源汽车所采用的新型焊接技术及其应用的具体情况。希望通过本次研究能够为今后新能源汽车在实际生活当中的生产与应用奠定基础。

关键词：汽车车身；焊接技术；现状

一、车身焊接技术发展现状

1.1电阻焊技术

电阻焊技术是指被焊接零部件在两个电极之间，以电流熔炼零部件实现车身融合的技术。此类车身零部件在焊接中的电阻值相对较大，当电流经过此零部件的时候都会造成焊接部位临近区域产生电阻热。从而融化两个零部件，将其牢固地结合在一起。当前，电阻焊主要包含了点焊、凸焊、缝焊和对焊四种类型。在汽车车身焊接领域中通常运用最多的是点焊和凸焊技术。

1.2电弧焊技术

电弧焊技术相对于电阻焊技术的运用相对较少，主要因为运用电弧焊技术实现焊接的时候往往会导致零部件出现变形的情况，电弧焊技术的使用一般是在电阻焊使用存在困难的时候才会加以选择。为了保护车身造型，在电弧焊使用的时候应用比较多的是融化极气体保护焊。融化极气体保护焊分为CO2气体保护焊、MAG焊和MIG焊三种类型。其工作原理是将融化的焊丝与被焊接的零部件和工件之间作为电弧的热源，利用焊丝与焊接部件的融化形成熔池和焊缝，冷却凝固后形成有效地焊接连接工作。

1.3激光焊技术

此种汽车车身焊接技术是当前使用相对较多的一种技术，此种焊接技术属于一种新兴的技术，出现时间不长，但是与电阻焊技术和电弧焊技术相比具有明显的优势。激光焊技术的运用能量和密度都非常高，能够极大的减少焊接零部件变形的情形下对车身有效焊接，焊接进程中所产生的热量对于周边的区域影响都较小，重要的是激光焊接技术的速度相对以上两种技术的焊接速度更快，容易实现焊接自动化控制的目的。在使用激光焊技术完成车身零部件焊接工作以后，往往都是不需要再次进行后续的加工和处理，能够实现一次性完工的目的。此种技术具备诸多优势，在车身焊接技术中运用相对广泛。

1.4汽车车身焊接技术的发展趋势

（1）机器人自动化焊接成为未来汽车车身焊接的重要趋势。为保证汽车制造的产量，强化汽车生产效率，传统的人工焊接不仅费时费力，焊接的精准度还有待提升。（2）新材料运用广泛。在企业转型升级和节能减排战略指引下，新技术、新材料成为汽车生产制作中重要的环节，车身焊接也必须加快焊接的需求，跟上时代发展步伐，积极拓展焊接新材料，增强汽车车身焊接质量；（3）精准化控制成为汽车车身焊接技术发展的必然趋势。实现精准焊接的目的是保障汽车车身焊接的重要目标，无法精准地满足焊接精度要求是不能满足新时期汽车制造的根本需求的，未来焊接技术中必须进一步保证焊接的精准化，确保焊接的精度与准度。

二、汽车车身焊接技术的未来发展趋势

2.1车身新材料焊接

由于汽车工艺的发展，对于汽车使用材料的要求也越来越高，汽车的材料使用上追求绿色节约和环保理念，逐步从从前的汽车车身单一钢结构的使用，向目前的高强度优质钢结构演变，并且逐步达到使用轻质合金和复合材料结构的目标。对于高强度钢，由于其的高强性能也导致塑性温度区间变得狭小，因而想要获得一般钢的塑性变形就需要更大的电极压力，但也在同时缩小了焊接工艺适用范围。所以，最新的应对高强钢的焊接技术有脉冲点焊、中频点焊等焊接技术，这样可以通过增加焊接过程中的电极压力，从而很好的控制焊接力度，达到良好的焊点效果。另外，激光焊接技术也是针对高强度钢焊接时使用的常见焊接技术。

2.2绿色环保化

未来的汽车产业发展中除了要满足安全这一首要因素以外，环保也将成为汽车制造中的重要发展方向。因此要求汽车车身焊接中应尽量实现轻量化，尽量减少对车身的负载量，在进行生产的过程中则要尽量减少污染的发生，促使环保性能得到整体性的提升。在未来发展中汽车焊接技术需要不断地创新发展，制定出积极的环保计划，促使整个社会都能围绕环保更好地发展。

2.3自动数字化

对于制造生产行业来说，自动数字化并不陌生。自动数字化是将许多复杂多变的信息、机器设备等按照人们的要求，在没有人或者较少人的情况下处理问题的方式。通过自动数字化，整个生产制造领域采用机器自动化和数字化的方式来运作，对员工的需求量逐渐减少，这种方式不仅节约了人力，还能够更加系统地完成整个生产过程，生产批量化、市场化，在有限的时间生产出越来越多的汽车，长期来看，是非常节约成本的。

2.4制造虚拟化

虚拟化制造将会出现在更多的汽车生产工厂，这一技术可以减少多项实际操作环节，首先是设计虚拟，在设计产品时就可以在虚拟系统中操作设计方案，不仅可以看出实际效果，还能够从生产过程中发现容易出现的问题，提出并验证这些问题的方案，那么在实际操作中就能够规避出现相同的问题。制造虚拟化不仅仅适用于设计，装配、加工等环节也适用，这样研发新技术的时间周期就相应缩短，就能够在过去相同时间内研发出比以前更多的新技术。不仅节约了成本，还创造了新收益。

2.5气体保护焊接技术

（1）表面张力过渡波形控制技术：用2个电流脉冲完成1个熔滴过渡，第1个脉冲形成熔滴直至熔滴与工件短路；第2个脉冲是1个短时窄脉冲并不断检测di/dt，同时控制电流脉冲值，以产生适当的电磁收缩力，使熔滴颈部收缩，靠熔池表面张力拉断，完成1个熔滴过渡而不产生飞溅。

（2）逆变电源波形控制技术：利用逆变电源良好的动特性和可控性，采用波形控制，在短路阶段初期抑制电流上升，以减少大颗粒飞溅，并利于熔滴在熔池铺开；当熔滴在熔池铺开后，使电流迅速上升，以加速形成缩颈，使小桥爆断时飞溅减少。

（3）氩弧焊新技术：氩弧焊有非熔化极和熔化极两种，均用于汽车工业有色金属和高合金钢焊接中。为改善CO2气体保护焊的成形和减少飞溅，采用加入80%或20%Ar的混合气体保护焊。

结束语

汽车的出现以及投入应用顺应了当前绿色发展的理念。但是其生产与推广也受到了不少因素的限制，焊接技术是新能源汽车电机制造当中的重要环节，焊接技术的选择及应用会对最终的焊接效果产生影响。本文主要阐述了激光焊接技术的优点，比如能够满足不同材料焊接的需求，借助于激光本身的优点，让其实现360度范围内的无死角焊接，这在应用传统焊接技术的情况下是根本无法实现的。同时也对激光焊接技术在新能源汽车当中的具体应用进行分析，指出其将会带来更好的社会与经济效益。未来在新能源汽车的投入应用当中，焊接技术也会实现新的发展与更新，为新能源汽车质量提供保障。

参考文献：

[1] 李报,陈思杰,赵丕峰.汽车轻量化先进焊接技术研究进展[J].热加工工艺,2018(03):13-17+22.

[2] 徐锴.智能制造要求下的新能源汽车焊接技术探讨[J].时代汽车,2018(02):33-34.

[3] 李伟,陆玉娇,周杨智.冷金属过渡焊接技术在汽车行业的应用[J].低碳世界,2018(01):55-56.