焊接技術(shù)在車(chē)身修復(fù)中的應(yīng)用

摘要：現(xiàn)代汽車(chē)車(chē)身修復(fù)的有效技術(shù)手段就是焊接技術(shù)，焊接技術(shù)和焊接工藝影響了車(chē)身修復(fù)的質(zhì)量和效率。文章首先分析了車(chē)身的結(jié)構(gòu)以及車(chē)身?yè)p傷情況，簡(jiǎn)要說(shuō)明了目前的焊接技術(shù)，接著介紹了幾類先進(jìn)的焊接技術(shù)在車(chē)身修復(fù)中的應(yīng)用，具體包括惰性氣體保護(hù)焊、電阻點(diǎn)焊、激光焊。車(chē)身修復(fù)人員需要針對(duì)不同的車(chē)身材料以及焊接技術(shù)的使用范圍，合理選擇焊接技術(shù)和焊接工藝，促進(jìn)修復(fù)工作有效進(jìn)行。

焊接是汽車(chē)制造業(yè)和汽車(chē)維修中需要進(jìn)行的一個(gè)生產(chǎn)作業(yè)手段。隨著人們生活水平的提高，汽車(chē)數(shù)量越來(lái)越多，居民對(duì)汽車(chē)的質(zhì)量問(wèn)題越來(lái)越關(guān)心。另外汽車(chē)行駛性能的提高也帶來(lái)了汽車(chē)車(chē)身?yè)p壞問(wèn)題，行駛速度的提高使得車(chē)身的損壞程度增加，車(chē)身?yè)p壞也成為普遍的現(xiàn)象。目前，私家車(chē)車(chē)身修復(fù)的重點(diǎn)問(wèn)題是車(chē)身鈑金的更換和修復(fù)，車(chē)身的修復(fù)是通過(guò)鈑金和焊接工藝保證的。

1 焊接技術(shù)及車(chē)身?yè)p傷情況介紹

（1）焊接技術(shù)。

焊接技術(shù)按照焊接過(guò)程的物理特性可以分成三個(gè)主要方面。第一是熔化焊，熔化焊主要通過(guò)熱效應(yīng)進(jìn)行材料的焊接，金屬在加熱到一定溫度時(shí)會(huì)熔化，在兩個(gè)連接件之間加人填充金屬，在金屬冷卻凝固之后就形成了一個(gè)整體。根據(jù)金屬熔化的方式不同，熔化焊可以細(xì)分為氣焊、電弧焊、等離子加熱焊接等。目前汽車(chē)車(chē)身修復(fù)中應(yīng)用最多的就是氣焊和電弧焊。第二是壓力焊，壓力焊是采用電機(jī)加熱的方法，對(duì)焊接部位進(jìn)行加熱并且施加一定的壓力，保證連接件可以緊密結(jié)合。其中，電阻點(diǎn)焊技術(shù)是車(chē)身連接起來(lái)的必要程序，由于車(chē)身的材料和厚度限制，電焊不會(huì)產(chǎn)生較大的變形，所以在車(chē)身的修復(fù)中應(yīng)用廣泛。進(jìn)行電阻焊時(shí)，應(yīng)保證沿著車(chē)身同一方向焊接是連續(xù)的，確保車(chē)身不會(huì)發(fā)生應(yīng)力集中和開(kāi)裂現(xiàn)象。第三就是釬焊。釬焊所使用的填充材料是釬料，釬料的熔點(diǎn)通常低于連接件材料的熔點(diǎn)，將釬料熔化后滴在連接處，冷凝后便可以實(shí)現(xiàn)連接件結(jié)合。這個(gè)焊接技術(shù)受到現(xiàn)代汽車(chē)車(chē)身材料的限制，使用范圍是有限的。

（2）車(chē)身?yè)p傷情況。

現(xiàn)代汽車(chē)車(chē)身的結(jié)構(gòu)可以概括為兩大主要類型，即承載式和非承載式車(chē)身。另外有學(xué)者也針對(duì)汽車(chē)的碰撞破壞設(shè)計(jì)了焊接技術(shù)和工藝。車(chē)身的材料為鋼板，而且車(chē)身的壁厚相對(duì)較薄，車(chē)身的成型方式多為沖壓模沖壓成型，然后通過(guò)焊接形成整個(gè)車(chē)身外貌。車(chē)身的結(jié)構(gòu)包括發(fā)動(dòng)機(jī)罩、頂蓋、前后車(chē)門(mén)、車(chē)門(mén)支撐、后翼板、行李箱蓋等，汽車(chē)發(fā)生碰撞事故時(shí)，受力破損的部位包括前面、后面、側(cè)面，在碰撞損傷之后，都可以通過(guò)焊接技術(shù)進(jìn)行修復(fù)。汽車(chē)的車(chē)身在碰撞時(shí)受力大小、受力方向?qū)p壞情況產(chǎn)生重要影響，需要結(jié)合整個(gè)車(chē)身進(jìn)行受力分析，判斷車(chē)身破損情況。車(chē)身碰撞修復(fù)的首要條件就是對(duì)車(chē)身的損傷程度進(jìn)行準(zhǔn)確判斷，應(yīng)用較為廣泛且效果較好的就是有限元分析方法，還有學(xué)者通過(guò)碰撞仿真進(jìn)行碰撞檢測(cè)，分析破損情況。

2 先進(jìn)焊接技術(shù)在車(chē)身修復(fù)中的應(yīng)用

現(xiàn)代化的車(chē)身材料方面多采用新型的材料和制造工藝，傳統(tǒng)的車(chē)身材料為低碳鋼，低碳鋼具有較好的焊接性能，在加熱和冷卻后強(qiáng)度變化不大，但是低碳鋼材質(zhì)偏軟，需要增加材料的厚度。現(xiàn)代的車(chē)身材料多為高強(qiáng)度鋼和超高強(qiáng)度鋼，由于這些材料的焊接有一定的要求，且焊接完成后強(qiáng)度會(huì)下降，所以對(duì)現(xiàn)代化的焊接工藝提出了更高要求?，F(xiàn)代化的焊接技術(shù)主要包括:惰性氣體保護(hù)焊、電阻點(diǎn)焊、激光焊。

（1）惰性氣體保護(hù)焊。

汽車(chē)車(chē)身板材的厚度約1 mm，焊接電流要非常平穩(wěn)并且使用小電流，由于多數(shù)的車(chē)身焊接電機(jī)是工業(yè)電焊機(jī)，導(dǎo)致焊接電流多變，不平穩(wěn)，電壓網(wǎng)絡(luò)的變化對(duì)于車(chē)身薄板焊接是非常不利的。所以惰性氣體保護(hù)焊的電機(jī)要選擇專用電焊機(jī)。惰性氣體保護(hù)焊的焊絲要選擇焊絲直增加，減小變形。對(duì)于車(chē)身頂蓋的修復(fù)，電阻點(diǎn)焊已經(jīng)逐漸被激光焊接所代替，激光焊接不僅修復(fù)效率高，還可以有效保證焊接點(diǎn)的質(zhì)量，激光焊接的焊接深度大，對(duì)于較厚的低碳鋼車(chē)身修復(fù)具有良好的修復(fù)效果，且對(duì)于異性材料的焊接效果比
其它焊接效果更好。側(cè)面的修復(fù)焊接時(shí)，激光焊接可以減少點(diǎn)焊的焊點(diǎn)數(shù)量，增加電焊的平滑效果。

3 汽車(chē)車(chē)身

汽車(chē)車(chē)身破損問(wèn)題增加，且破損的種類和程度繁多，車(chē)身修復(fù)人員需要對(duì)車(chē)身的板材屬性、焊接控制問(wèn)題、熱應(yīng)力變形等問(wèn)題充分認(rèn)識(shí)，對(duì)影響汽車(chē)車(chē)身破損的關(guān)鍵因素有所了解。另外隨著科學(xué)水平的提高，車(chē)身修復(fù)人員需要學(xué)習(xí)新的焊接知識(shí)，并將其轉(zhuǎn)化為實(shí)際應(yīng)用，在汽車(chē)修復(fù)診斷的過(guò)程中注意記錄修復(fù)情況.不斷總結(jié)積累經(jīng)驗(yàn).提高車(chē)身修復(fù)的質(zhì)量和效率。

4 熔煉與澆注

該零件采用中頻感應(yīng)爐進(jìn)行鋼水的熔煉，配料為:鋁絲為0.12 kg，除渣劑為0.98 kg， CaSiMn為 0.26 kg，普通碳素鋼邊角料 為 115 kg, 中錳為13 kg, 高錳為13 kg。鋼水的澆注溫度為1575~1595丈，熔煉溫度為1615~1635丈。為了保證型殼具有良好的高溫強(qiáng)度和燒盡殼模內(nèi)的殘蠟 、有機(jī)物等物質(zhì)，使鋼水能夠快速完全澆足整個(gè)型腔，澆注時(shí)，必須遵循紅殼澆注的原則，也就是要同時(shí)保證型殼的焙燒時(shí)間不能少于30 min和型殼的焙燒溫度要不得低于1050丈。澆注完成后，將鑄模放人沙車(chē)進(jìn)行空冷，空冷時(shí)間為25min。

5 熱處理

熔模鑄件經(jīng)過(guò)清理工藝之后，將高錳鋼加熱到950丈以上保溫固溶，然后直接水淬，從而將高溫下的奧氏體組織保持到室溫，也就是我們通常所說(shuō)的“水韌處理工藝” 但是，該零件采用常規(guī)的熱處理后會(huì)在表面形成一層氧化皮。在實(shí)際生產(chǎn)中，一般都是采用拋丸工藝，來(lái)進(jìn)行去除氧化皮的處理。

為了解決磁性不達(dá)標(biāo)的問(wèn)題，對(duì)傳統(tǒng)“水韌處理工藝”進(jìn)行了改進(jìn)。首先，將網(wǎng)帶式熱處理爐分為前后兩段，前段為加熱段，后段為冷卻段。熱處理時(shí)，將分解氨氣氛通人到網(wǎng)帶爐中，使鑄件在加熱和冷卻的過(guò)程中都受到還原性氣氛的保護(hù)。其次，在冷卻段布置冷卻水道對(duì)爐體進(jìn)行冷卻，鑄件不與冷卻水直接接觸。改進(jìn)后的熱處理工藝曲線如圖1 所示。為了提高生產(chǎn)效率，生產(chǎn)中常采用盡可能快的加熱和冷卻速度。雖然高錳鋼的傳熱性不好，但由于鑄件比較細(xì)小，快速加熱和冷卻時(shí)，也不會(huì)產(chǎn)生裂紋。

6 結(jié)語(yǔ)

以高錳鋼材質(zhì)，采用熔模鑄造工藝和改進(jìn)的熱處理爐之后，生產(chǎn)出了合格的汽車(chē)深孔薄壁鑄件產(chǎn)品。產(chǎn)品不僅達(dá)到了所要求的表面質(zhì)量要求和尺寸精度，還滿足了無(wú)磁性的要求，產(chǎn)品合格率達(dá)到了96%以上。與用銅鋅合金熱鍛法生產(chǎn)的深孔薄壁零件相比，采用高錳鋼的熔模鑄造工藝生產(chǎn)的零件，成本降低了 45%?55%,其經(jīng)濟(jì)效益非?？捎^。