鋁點焊在新能源全鋁車身上的應(yīng)用

隨著環(huán)境污染與能源消耗的逐漸加重，全鋁汽車逐漸取代了傳統(tǒng)汽車，為汽車行業(yè)帶來了新的變革，與此同時，鋁點焊工藝伴隨全鋁汽車的出現(xiàn)也逐漸發(fā)展起來，在全鋁汽車車身的生產(chǎn)于制造中起到了關(guān)鍵作用。

汽車是當(dāng)今現(xiàn)代化社會中的主要交通工具,為人類的出行和運輸?shù)裙ぷ鲙砹藰O大的便利，因此隨著各種現(xiàn)代化技術(shù)與設(shè)備的研發(fā)，為汽車制造與生產(chǎn)行業(yè)提供了發(fā)展機遇。環(huán)節(jié)污染與能源消耗問題是目前人類社會面臨的主要問題,所有為減少汽車對燃油的消耗以及降低尾氣排放量。汽車車身的制造逐漸由較為沉重的鋼鐵結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)檩^為輕量化的鋁材料，到目前為止現(xiàn)有的大部分車輛均是由鋁材料制造的,但是與此同時,鋁材料在汽車車身上的廣泛應(yīng)用,也給焊接工藝帶來了挑戰(zhàn),原因是鋁合金的強度小，易發(fā)生變形，且鋁合金對熱輸入較為敏感,一旦焊接溫度過高就極易出現(xiàn)焊接裂紋，甚至出現(xiàn)焊穿的現(xiàn)象。

在此背景下，全鋁汽車車身的焊接就不能采用傳統(tǒng)焊接方法，目前全鋁車身的焊接工藝主要有MIG/MAG 焊、點焊以及激光焊等工藝。

1、鋁點焊工藝原理與應(yīng)用分析

1.1 鋁點焊工藝應(yīng)用原理

點焊是指焊接時利用柱狀電極，在兩塊搭接工件接觸面之間形成焊點的焊接方法，而鋁點焊就是專門針對鋁制材料進(jìn)行焊接的點焊方法，其原理是利用點焊機發(fā)出的電極對鋁材料施加壓力并保持一段施壓時間，使得鋁材料之間能夠穩(wěn)定接觸，然后電焊機輸出電流，使之通過被焊接位置，并產(chǎn)生熱量，直到焊接點完全融化，鋁材料之間牢固的焊接在一起，成為一體。

鋁點焊工藝與其它用于全鋁車身焊接的技術(shù)相比，具有的特點在于以下幾個方面:①由于導(dǎo)熱系數(shù)和比熱容高,所以能夠快速導(dǎo)熱和導(dǎo)電;②鋁的膨脹系數(shù)是鋼鐵材料的2倍左右,而收縮率卻僅為鋼鐵材料的60%左右,所以不易產(chǎn)生焊接裂紋③由于鋁在波態(tài)時易于溶解氫，所以在加熱冷卻過程中不宜形成氣孔，焊接質(zhì)量較高;④鋁在焊接時焊接點以及周圍不會發(fā)生明顯的顏色變化，所以降低了焊接工作者的工作難度。

1.2 鋁點焊工藝應(yīng)用分析

鋁點焊工藝在新能源全鋁車身焊接上發(fā)揮了重要作用，其具體過程如下。

（1）焊接準(zhǔn)備工作。鋁點焊工藝與其它焊接工藝最大的區(qū)別在于在焊接之前需要有一個嚴(yán)格的準(zhǔn)備過程，準(zhǔn)備過程完成度越高，其后的焊接質(zhì)量就越高。鋁點焊工藝的準(zhǔn)備工作主要包括兩個方面：清除污染物與清除氧化膜。

清除污染物:焊接材料長期暴露在外部環(huán)境中,無法保證其清潔度，所以需要在Na3PO4、Na2CO3、 Na2SiO3、 H2O 等混合溶液中浸泡6~ 10min。浸泡結(jié)束后，還需要先到30°C左右的溫水中沖洗，然后在冷水中進(jìn)行再次沖洗,最后用清潔布擦干,留做備用。
清除氧化膜:由于鋁與空氣接觸會發(fā)生氧化成氧化膜,而氧化膜會影響焊接牢固度,因此需要在焊接前將氧化膜清除掉。氧化摸的清除主要有兩種方法:一種是機械方法,即通過切削、吹砂、噴丸、細(xì)鋼絲刷等進(jìn)行處理;另- -種是化學(xué)方法,即先通過NaOH去除氧化膜,結(jié)束后,沖洗干凈,再在HNO3中進(jìn)行光化處理最后在50~ 60°C的熱水中沖洗干凈,并進(jìn)行自然風(fēng)干或烘干

（2）焊接設(shè)備選擇。全鋁車身焊接工藝中主要的焊接設(shè)備是點焊機，而點焊機根據(jù)功能、結(jié)構(gòu)組成、傳動方式、運轉(zhuǎn)特性等分為多種種類，而具體采用哪一種需要根據(jù)具體情況而定。點焊機主要由焊接上下電極、焊接氣缸、變壓器以及支撐座等部分組成，其進(jìn)行點焊的原理如下：鋁材料在上下兩個電極的作用下形成一定的接觸電阻，之后再在電流的作用下形成熱熔接，在這種循環(huán)電流促進(jìn)下，最后鋁材料之間會逐漸粘合在一起。

（3）工藝參數(shù)的選擇。點焊工藝參數(shù)設(shè)置主要有7 種。

根據(jù)焊接材料的成分組成以及材料的厚薄度選擇不同焊接參數(shù)。

2、結(jié)語

綜上所述，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，汽車逐漸成為人們出行的主要工具，因此汽車的升級優(yōu)化成為各大汽車生產(chǎn)廠家的重點研發(fā)課題。

全鋁汽車是汽車升級優(yōu)化一個主要體現(xiàn)，而伴隨全鋁車身的廣泛應(yīng)用，鋁點焊工藝在其中的發(fā)揮的組要越來越突出。鋁點焊在新能源全鋁車身上的應(yīng)用研究會更加的深入，以期提高我國汽車生產(chǎn)制造工業(yè)的競爭力，促進(jìn)我國汽車研究領(lǐng)域的發(fā)展。