第三章 汽车焊装工艺 车身是汽车的基体，它不仅要承受来自汽车内、外部的所有力和力矩，为乘客和货物提供保护，而且还要满足用户对汽车外观质量日益苛刻的高要求，即车身应具有“承力、保护、美学”三大最基本的功能。此三大功能是否能得到最大限度地实现，在很大程度上取决于车身焊装质量。这正是业内常说“车身焊装工艺水平直接关系着汽车产品的外观质量和使用性能”的原因。轿车车身是各类汽车车身中结构最复杂、焊点和采用的焊接方式最多、对焊接质量要求最高的一种，是汽车焊装工艺中的典型代表，因此，本章以轿车车身为例介绍车身焊装工艺。 第一节 焊装工艺流程与布局 轿车车身是由数以千计薄板冲压成型的板壳构件通过焊接工艺方法组合在一起的形体复杂、高强度空间板壳结构，其焊装工艺过程十分复杂。为此需对车身焊装工艺进行全面、科学、合理的规划。 车身焊装工艺流程 车身焊接工艺布局 车身焊装工艺方法 一、车身焊装工艺流程 为了便于焊接成形、且获得准确的车身外形尺寸和优良的外观质量，常将由薄板冲压成形的片状冲压件焊装成具有一定强度或功能的分总成，再将分总成焊装成大总成，将大总成焊装在一起组成车身的六大片（车身底板总成、顶盖总成、左/右侧围总成、前围总成、后隔板总成），然后将六大片合焊在一起构成车身焊接总成，装上车门、发动机罩、翼子板、行李箱盖便构成了整体焊接白车身，如图3-1至图3-2所示。 二、车身焊接工艺布局 轿车车身的所有组成部件都由薄板冲压而成，汽车制造业将其统称为冲压件，其中90%以上的冲压件的板厚只有0.6～0.8mm，承力最大的冲压结构件其板厚亦小于3mm。 车身冲压件的面厚比很大，刚 度非常小，极易变形，要想将 多片极易变形的冲压件组焊成 高精度的车身分总成，在组焊 的全过程必须保持每一个冲压 件的形状不变，且各冲压件的 相对位置精度高。欲做到这一 点，车身焊装车间采用了大量 与之相适应的焊装夹具。 为了提高生产效率，满足生产节拍的要求，汽车车身焊装生产均将满足车身各总成部件及车身合装的焊装夹具按照一定的要求构成高效的焊装流水线。 车身焊装工艺的内容多而复杂，为了使车身焊装作业能有序高效进行，需合理规划与布局焊装工艺。焊装工艺布局是否合理的评价指标是：①车身在焊装线上的流动应顺畅、无效输送和辅助生产时间应尽可能短；②物流配送方便；③焊装线两侧有足够的工件摆放空间；④便于产能的扩充和信息的导入。 三、车身焊装工艺方法 车身焊装工艺是一个广义的概念，是指将冲压成型的车身各组件组装成一个完整白车身的全部工艺过程，其内容主要有焊接、滚/折边、涂胶、合装、返修等。由于焊接工艺的比重超过90%以上，因此将其统称为焊装。 焊接：通过加热或者加压或者两者并用，添加或不加填充材料，使两分离的工件在其接合表面达到原子间的结合，形成永久性连接的一种工艺方法。常用的焊接工艺有五大类近20种不同的焊接工艺方法。 常用的车身焊接工艺方法 第二节 电阻焊 将被焊工件置于两电极之间加压，并在焊接处通以电流，利用电流流经工件接触面及其邻近区域产生的电阻热将其加热到熔化或塑性状态，使之达到金属结合而形成牢固接头的工艺过程，由于焊接所需要的热来自于电流通过工件焊接处的电阻产生的热量，因此将其称为电阻焊。电阻焊有点焊、凸焊、缝焊、对焊等多种不同的焊接方式，如图3-6所示。点焊是电阻焊最典型的代表。点焊有单点焊、多点焊、单面点焊和双面点焊等多种，其特点是生产率高、质量好、成本低、工作条件好、易于实现自动化，因此在车身焊接中是一种应用最广泛焊接方式。 一、点焊 点焊的焊接过程由预压、通电、维持、休止四部分组成。其焊接质量的好坏与预压力、通电时间、通电电流、工件性能、电极的形状与材料等因素有直接关系，其中通电电流和通电时间对焊接质量的影响最大。 1、预压力的影响 点焊的预压力是由电极施加的，因此预压力又称为电极压力。适当的电极压力对于保证焊接质量十分有利，其原因是：适当的电极压力可以破坏焊接接头表面氧化污物层，使焊接接头表面保持良好的接触，促进焊接接头的熔合，热熔时在电极压力作用下形成的塑性环防止周围气体侵入和液态熔核金属沿板缝向外喷溅，对于保证焊接质量具有十分重要的作用。 2、焊接电流的影响 点焊所需要的热量完全由电流转换而来，由此可见焊接电流对焊接质量的影响。电流越大所产生的焊接热越大，焊接接头处的金属越容易熔化。不同的材料其熔化热和散热能力均有较大差异，因此焊接不同种类的金属应采用不同的焊接电流；此外，点焊接头处金属厚度的不同所需的焊接热也存在很大的差异，因此焊接较厚的金属时需要较大的焊接电流，焊接较薄的金属时需要较小的电流，否则焊接接头有被烧穿的危险。由此可见，焊接电流是一个必须严格控制的重要工艺参数。引起电流变化的主要原因是电网电压波动和交流焊机次级回路阻抗变化。 3、通电时间的影响 通电时间又称焊接时间，焊接时间与焊接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，可以采用大电流、短时间焊接模式（简称强条件或硬规范），也可采用小电流、长时间（简称弱条件或软规范）。选用硬规范还是软规范，取决于金属的性能、厚度和所用焊机的功率。对于不同性能和厚度的金属所需的电流和时间，都有一个上下限，选用时应特别注意。