1、1一、车身的装焊工艺一、车身的装焊工艺 汽车车身是由数百个薄板冲压件通过装配和焊接汽车车身是由数百个薄板冲压件通过装配和焊接形成一个完整的车身壳体（白车身）。焊接是现代汽形成一个完整的车身壳体（白车身）。焊接是现代汽车制造中应用最广泛的连接方式。车制造中应用最广泛的连接方式。3456汽车地板焊装汽车地板焊装78 电阻焊在车身制造中应用广泛，其中点焊和凸焊电阻焊在车身制造中应用广泛，其中点焊和凸焊生产效率高、成本低，在总焊接量中占生产效率高、成本低，在总焊接量中占60%以上。以上。现代汽车生产是大规模、大批量的生产，整个装现代汽车生产是大规模、大批量的生产，整个装焊过程在流水线上完成，并且还使用
2、了焊接机器人，焊过程在流水线上完成，并且还使用了焊接机器人，形成了自动化装焊线，出现了无人操作的机器人装焊形成了自动化装焊线，出现了无人操作的机器人装焊车间。车间。激光焊接技术也越来越成熟。激光焊接技术也越来越成熟。一、车身的装焊工艺一、车身的装焊工艺9 车身装焊过程先将整车分为总成进行焊接，然后再将这些车身装焊过程先将整车分为总成进行焊接，然后再将这些总成装焊为白车身。总成装焊为白车身。10 由于车身薄板件刚性比较差，所以装焊时要使用由于车身薄板件刚性比较差，所以装焊时要使用定位夹紧的专用装焊夹具。定位夹紧的专用装焊夹具。车身装焊时，各大总成和白车身均要进行严格的车身装焊时，各大总成和白车身
3、均要进行严格的质量检验。质量检验。如：在生产线上设自动检测机检查装配、如：在生产线上设自动检测机检查装配、焊接质量和尺寸要求，在白车身完成后用三坐标测量焊接质量和尺寸要求，在白车身完成后用三坐标测量机进行抽检。机进行抽检。半破坏检查半破坏检查1半破坏检查半破坏检查211二、电阻焊工艺二、电阻焊工艺1.电阻焊原理：电阻焊原理：（1）本质：）本质：电阻焊是将被焊工件接合后通过电极施加压力，电阻焊是将被焊工件接合后通过电极施加压力，并通以电流，利用电流流经工件接触面及邻近区域产并通以电流，利用电流流经工件接触面及邻近区域产生的电阻热将其加热到熔化或塑性状态，使金属接合生的电阻热将其加热到熔化或塑性状
4、态，使金属接合的一种方法。的一种方法。（2 2）电阻焊特征：）电阻焊特征：利用电流通过工件焊接处的电阻而产生热量利用电流通过工件焊接处的电阻而产生热量，生成熔核将工件焊接在一起。，生成熔核将工件焊接在一起。整个焊接过程都是在电极压力作用下完成。整个焊接过程都是在电极压力作用下完成。在焊接处不需要任何填充材料，也不需任何在焊接处不需要任何填充材料，也不需任何保护剂。保护剂。13（3）电阻焊分类）电阻焊分类电阻焊方法主要有四种：点焊、缝焊、凸焊、对焊。电阻焊方法主要有四种：点焊、缝焊、凸焊、对焊。点焊点焊点焊时，工件只在有限的接触面上，即所点焊时，工件只在有限的接触面上，即所谓谓“点点”上被焊接起
5、来，并形成扁球形的上被焊接起来，并形成扁球形的熔核。点焊可分为单点焊和多点焊。多点熔核。点焊可分为单点焊和多点焊。多点焊时，使用两对以上的电极，在同一个工焊时，使用两对以上的电极，在同一个工序内形成多个熔核。序内形成多个熔核。缝焊累类似点焊。缝焊时工件在缝焊累类似点焊。缝焊时工件在两个旋转的盘状电极（滚盘）间两个旋转的盘状电极（滚盘）间通过后，形成一条焊点前后搭接通过后，形成一条焊点前后搭接的连续焊缝。的连续焊缝。16凸焊是点焊的一种变形。在一个工件上有预制的凸点。凸焊凸焊是点焊的一种变形。在一个工件上有预制的凸点。凸焊时，一次可在接头处形成一个或多个熔核。时，一次可在接头处形成一个或多个熔核
6、。对焊时，两工件端面接触，经过电阻加热和加压后沿对焊时，两工件端面接触，经过电阻加热和加压后沿整个接触面焊接起来。整个接触面焊接起来。18螺柱焊螺柱焊将金属螺柱或类似的其它金属紧固件（栓、钉等）焊到工件（将金属螺柱或类似的其它金属紧固件（栓、钉等）焊到工件（一般为板件）上去的方法叫做螺柱焊。一般为板件）上去的方法叫做螺柱焊。（4 4）点焊的优点：）点焊的优点：(1)(1)焊接质量好。焊接质量好。(2)(2)生产率高。生产率高。(3)(3)省材料，成本低。省材料，成本低。(4)(4)劳动条件好，不放出有害气体和强光。劳动条件好，不放出有害气体和强光。(5)(5)操作简单，容易实现机械化和自动化。
7、操作简单，容易实现机械化和自动化。(6)(6)供电采用低电压（供电采用低电压（12V12V左右）左右）、大电流（、大电流（10000A10000A左右）。左右）。（5 5）点焊的缺点：）点焊的缺点：(1)(1)焊接设备费用较高，投资较大焊接设备费用较高，投资较大(2)(2)需要电力网供电功率大，焊机功率几十甚至上百千伏需要电力网供电功率大，焊机功率几十甚至上百千伏(3)(3)焊接尺寸、形状和厚度受到设备的限制。焊接尺寸、形状和厚度受到设备的限制。电阻焊点焊电阻焊点焊212.2.电阻点焊原理及工艺电阻点焊原理及工艺(1)(1)点焊的热源及加热特点：点焊的热源及加热特点：点焊是电阻焊，电阻焊热源点
8、焊是电阻焊，电阻焊热源是电流流过焊接区产生的电是电流流过焊接区产生的电阻热。阻热。22(1)(1)点焊的热源及加热特点：点焊的热源及加热特点：23(2)(2)点焊电阻及其对焊接加热的影响：点焊电阻及其对焊接加热的影响：点焊时的电阻点焊时的电阻点焊的电阻可以分为接触电阻和点焊的电阻可以分为接触电阻和内在电阻，接触电阻包括焊件间内在电阻，接触电阻包括焊件间接触电阻和电极与焊件间的接触接触电阻和电极与焊件间的接触电阻。电阻。R Rjbjb电极与焊件间的接触电阻；电极与焊件间的接触电阻；R Rbb焊件内部电阻；焊件内部电阻；R Rcc焊件与焊件之间的接触电阻。焊件与焊件之间的接触电阻。24(2)(2)
9、电阻点焊及其对焊接加热的影响：电阻点焊及其对焊接加热的影响：点焊时的电阻点焊时的电阻R Rjbjb、R Rb b、R Rc c都是动态电阻，它们并不是固定的而是随时间变化都是动态电阻，它们并不是固定的而是随时间变化的。的。25点焊时的电阻（接触电阻点焊时的电阻（接触电阻R Rc c）接触电阻接触电阻R Rc c与电极压力、焊件材质、表面状态和温度等有关。与电极压力、焊件材质、表面状态和温度等有关。焊件表面状态的影响主要是由于氧化物和污物严重阻碍电流的焊件表面状态的影响主要是由于氧化物和污物严重阻碍电流的通过，使得接触电阻显著增加，因此通过，使得接触电阻显著增加，因此焊接前要对焊件表面进行焊接前
10、要对焊件表面进行清理。清理。电极压力增大，接触电阻减小。电极压力增大，接触电阻减小。不同的金属材料在加热过程中焊接区动态电阻的变化规律相差不同的金属材料在加热过程中焊接区动态电阻的变化规律相差很大。很大。随焊件温度逐渐升高，接触电阻下降。随焊件温度逐渐升高，接触电阻下降。26(2)(2)电阻点焊及其对焊接加热的影响：电阻点焊及其对焊接加热的影响：点焊时的电阻（点焊时的电阻（接触电阻接触电阻Rjb Rjb）R Rjbjb对焊接不利。对焊接不利。R Rjbjb过大容易使焊件和电过大容易使焊件和电极间过热而降低电极寿命，甚至使电极和极间过热而降低电极寿命，甚至使电极和焊件接触面烧坏。在焊前要尽可能减
11、少接焊件接触面烧坏。在焊前要尽可能减少接触电阻。触电阻。而且电极必须具备良好的冷却条件，使此而且电极必须具备良好的冷却条件，使此处热量能够迅速导散。处热量能够迅速导散。27(2)(2)电阻点焊及其对焊接加热的影响：电阻点焊及其对焊接加热的影响：点焊时的电阻（内在电阻点焊时的电阻（内在电阻R Rb b）焊件内部电阻是点焊的主要热源。焊件内部电阻是点焊的主要热源。则焊件电阻则焊件电阻R R按下式计算：按下式计算：焊件厚度；焊件厚度；S S电极与焊件的接触面积；电极与焊件的接触面积；温度为温度为T T时，焊件金属电阻系数。时，焊件金属电阻系数。T影响因素：焊件厚度、电极直径、电极压力影响因素：焊件厚
12、度、电极直径、电极压力F F。当。当F F增大时，因增大时，因焊件间接触面加大，焊件间接触面加大，R Rb b会减少。会减少。28点焊的热平衡点焊的热平衡点焊焊接区温度场是由加热与散热共同作用的结果。点焊焊接区温度场是由加热与散热共同作用的结果。电流产电流产生的电阻热除了用来加热焊接区金属，还用来不断补偿向周生的电阻热除了用来加热焊接区金属，还用来不断补偿向周围物质传导、辐射的热损失，以形成焊接过程的动态平衡。围物质传导、辐射的热损失，以形成焊接过程的动态平衡。其热平衡公式如下：其热平衡公式如下：Q=Q1+Q2+Q3+Q4Q=Q1+Q2+Q3+Q4Q1Q1焊接区总析出热量；焊接区总析出热量；Q
13、2Q2熔化母材金属形成熔核的热量；熔化母材金属形成熔核的热量；Q3Q3通过焊件热传导而损失的热量；通过焊件热传导而损失的热量；Q4Q4通过对流、辐射散失到空气介质中通过对流、辐射散失到空气介质中的热量。的热量。29点焊的焊接循环点焊的焊接循环通常把一个焊点形成过程叫做一个点焊循环。通常把一个焊点形成过程叫做一个点焊循环。一个点焊过程包括四个阶段：一个点焊过程包括四个阶段：预压阶段、焊接阶段、锻压阶段、休止阶段。预压阶段、焊接阶段、锻压阶段、休止阶段。30点焊的焊接循环点焊的焊接循环预压阶段：从电极开始加压到焊预压阶段：从电极开始加压到焊接电流开始流通之前的阶段。其接电流开始流通之前的阶段。其作
14、用是使焊件的焊接处有良好的作用是使焊件的焊接处有良好的接触，为焊接电流顺利通过做好接触，为焊接电流顺利通过做好必要的准备。必要的准备。焊接阶段：是通电加热，熔核形焊接阶段：是通电加热，熔核形成的阶段。成的阶段。焊接阶段是整个循环焊接阶段是整个循环中最关键的阶段。中最关键的阶段。31点焊的焊接循环点焊的焊接循环锻压阶段（冷却结晶阶段）：当锻压阶段（冷却结晶阶段）：当建立起需要的温度场，得到符合建立起需要的温度场，得到符合要求的熔化核心和塑性环后，便要求的熔化核心和塑性环后，便切断焊接电流，熔核开始了冷却切断焊接电流，熔核开始了冷却结晶，电极继续施压。结晶，电极继续施压。休止阶段：在休止时间内，升
15、起休止阶段：在休止时间内，升起电极移动焊件，准备进行下一个电极移动焊件，准备进行下一个点的焊接。点的焊接。32电阻点焊焊接工艺电阻点焊焊接工艺点焊结构通过焊点来连接，焊接的工艺性直接关系着接头的质点焊结构通过焊点来连接，焊接的工艺性直接关系着接头的质量。量。焊接工艺性主要包括焊点的质量及焊接工艺参数的选择。焊接工艺性主要包括焊点的质量及焊接工艺参数的选择。焊点质量取决于焊点表面、内部质量和焊点尺寸。焊点质量取决于焊点表面、内部质量和焊点尺寸。33焊点尺寸（影响接头强度）有：焊点直径、焊透率和表面压坑焊点尺寸（影响接头强度）有：焊点直径、焊透率和表面压坑深度等。深度等。电阻点焊焊接工艺电阻点焊焊
16、接工艺 焊件厚度；焊件厚度；焊点直径是影响焊点强度的主要因素，焊点直径是影响焊点强度的主要因素，d与焊点强度近似成正与焊点强度近似成正比。比。d的大小可根据焊件厚度和对接头强度的要求来选取。的大小可根据焊件厚度和对接头强度的要求来选取。34A取取20%-80%范围。当焊点熔核直径符合要求时，取范围。当焊点熔核直径符合要求时，取A20%便可保证焊点强度。一般以便可保证焊点强度。一般以40%为宜。为宜。单板焊透率单板焊透率A：电阻点焊焊接工艺电阻点焊焊接工艺35压痕深度压痕深度C影响接头强度和表面外观影响接头强度和表面外观质量。对车身覆盖件点焊很重要。质量。对车身覆盖件点焊很重要。C值一般不超过板
17、厚值的值一般不超过板厚值的15%20%。电阻点焊焊接工艺电阻点焊焊接工艺36焊接工艺性应遵循以下基本原则：焊接工艺性应遵循以下基本原则：大型薄壁结构焊接时，为了减少结构焊后翘曲变形应采用大型薄壁结构焊接时，为了减少结构焊后翘曲变形应采用硬规硬规范范焊接；对刚性较大，装配不良的结构则应采用焊接；对刚性较大，装配不良的结构则应采用软规范软规范，以保，以保证接合面熔化以前有良好的接触面，避免产生飞溅。证接合面熔化以前有良好的接触面，避免产生飞溅。硬规范：大电流，短时间。硬规范：大电流，短时间。软规范：小电流，长时间。软规范：小电流，长时间。电阻点焊焊接工艺电阻点焊焊接工艺37选择点焊工艺参数可以采用
18、计算方法或查表。无论选择哪种选择点焊工艺参数可以采用计算方法或查表。无论选择哪种方法，所选择出来的工艺参数都不是十分精确和合适的，即方法，所选择出来的工艺参数都不是十分精确和合适的，即只能给出一个大概的范围。具体数值还需不断调试。只能给出一个大概的范围。具体数值还需不断调试。点焊的主要工艺参数：点焊的主要工艺参数：焊接电流，焊接压力，电极端焊接电流，焊接压力，电极端面直径，焊接时间。面直径，焊接时间。点焊参数的确定点焊参数的确定电阻点焊焊接工艺电阻点焊焊接工艺38电阻点焊焊接工艺电阻点焊焊接工艺39电阻点焊焊接工艺电阻点焊焊接工艺40电阻点焊焊接工艺电阻点焊焊接工艺41气体保护电弧焊焊分类介绍
19、气体保护电弧焊焊分类介绍气体保护电弧焊气体保护电弧焊：利用气体作为保护介质的电弧焊。它包括利用气体作为保护介质的电弧焊。它包括钨钨极惰性气体保护焊极惰性气体保护焊(TIG)和和熔化极气体保护焊熔化极气体保护焊(GMAW)。两者的。两者的差别在于所用的电极不同，前者用的是非熔化电极钨棒，后者差别在于所用的电极不同，前者用的是非熔化电极钨棒，后者用的是熔化电极焊丝。用的是熔化电极焊丝。42熔化极气体保护电弧焊熔化极气体保护电弧焊活性气体保护电活性气体保护电弧焊（弧焊（MAG）惰性气体保护电惰性气体保护电弧焊（弧焊（MIG）COCO2 2气体保护电气体保护电弧焊（弧焊（CO CO2 2焊焊）Ar+O
20、2、Ar+CO、Ar+CO2+O2Ar、He、Ar+HeCO2、CO2+O2431.1.定义：定义：二氧化碳气体保护焊是利用二氧化碳气体作为保护气的气体保二氧化碳气体保护焊是利用二氧化碳气体作为保护气的气体保护电弧焊。它利用焊丝与工件之间产生的电弧来熔化金属，由护电弧焊。它利用焊丝与工件之间产生的电弧来熔化金属，由COCO2 2气体作为保护气体，并利用焊丝作为填充金属。气体作为保护气体，并利用焊丝作为填充金属。三、二氧化碳气体保护焊三、二氧化碳气体保护焊电弧是一种气体放电现象，电流通过某些绝缘介质电弧是一种气体放电现象，电流通过某些绝缘介质(例如空气例如空气)所产生的瞬间火花。所产生的瞬间火花
21、。44COCO2 2气体保护焊的过程如图所示。气体保护焊的过程如图所示。4546优点：优点：2.2.二氧化碳气体保护焊的优缺点二氧化碳气体保护焊的优缺点生产效率高；生产效率高；焊接成本低；焊接成本低；抗裂纹能力强；抗裂纹能力强；焊后不需清渣；焊后不需清渣；使用范围广。使用范围广。47缺点：缺点：2.2.二氧化碳气体保护焊的优缺点二氧化碳气体保护焊的优缺点1.1.因使用因使用COCO2 2做保护气，怕做保护气，怕风，只能在室内作业；风，只能在室内作业；2.2.弧光和热辐射强；弧光和热辐射强；3.3.焊接过程飞溅大；焊接过程飞溅大；4.4.不能使用交流电源。不能使用交流电源。48(1)(1)氧化性
22、氧化性:CO:CO2 2气体是属氧化性气体。焊接时气体是属氧化性气体。焊接时COCO2 2气体被大量气体被大量分解，分解出来原子具有强氧化性。分解，分解出来原子具有强氧化性。(2)(2)气孔气孔:由于气体的冷却作用，熔池凝固快，容易在焊缝中由于气体的冷却作用，熔池凝固快，容易在焊缝中产生气孔。产生气孔。(3)(3)飞溅飞溅:飞溅是飞溅是COCO2 2气体保护焊的主要缺点。气体保护焊的主要缺点。COCO气体造成的飞溅气体造成的飞溅 斑点压力造成的飞溅斑点压力造成的飞溅 短路引起的飞溅短路引起的飞溅3.3.二氧化碳气体保护焊的特点二氧化碳气体保护焊的特点49按焊丝直径分：按焊丝直径分：细丝细丝d
23、d1.6mm1.6mm粗丝粗丝d1.6mmd1.6mm504.4.焊接过程（熔滴过渡）焊接过程（熔滴过渡）COCO2 2焊的整个焊接过程是由无数个熔滴过渡的过程组成的。焊的整个焊接过程是由无数个熔滴过渡的过程组成的。溶滴过渡溶滴过渡：在焊接时，电弧燃烧热大部分用来加热焊件，在焊接时，电弧燃烧热大部分用来加热焊件，使其形成熔池，小部分用于加热焊丝，使其不断被熔化形成溶使其形成熔池，小部分用于加热焊丝，使其不断被熔化形成溶滴，离开焊丝末端而进入熔池，这个过程称为溶滴过渡。滴，离开焊丝末端而进入熔池，这个过程称为溶滴过渡。514.4.焊接过程（熔滴过渡）焊接过程（熔滴过渡）气体保护焊有两种溶滴过渡：
24、气体保护焊有两种溶滴过渡：(1)(1)细焊丝短路过渡细焊丝短路过渡(2)(2)粗焊丝细颗粒过渡粗焊丝细颗粒过渡 4.4.焊接过程（短路熔滴过渡）焊接过程（短路熔滴过渡）短路过渡时，采用小电流，低电压，弧长短，在溶滴还没有脱短路过渡时，采用小电流，低电压，弧长短，在溶滴还没有脱离焊丝之前即与熔池发生离焊丝之前即与熔池发生短路短路。此时电弧熄灭，出现。此时电弧熄灭，出现缩颈缩颈。缩。缩颈达到临界尺寸，称为颈达到临界尺寸，称为液态金属小桥液态金属小桥。最后，在各种力的作用。最后，在各种力的作用下小桥被下小桥被拉断拉断，电弧重新引燃，完成了一个溶滴的过渡。，电弧重新引燃，完成了一个溶滴的过渡。5.5.
25、短路过渡短弧焊的工艺参数短路过渡短弧焊的工艺参数(1)(1)焊接电流焊接电流(2)(2)电弧电压电弧电压 (3)(3)焊接速度焊接速度(4)(4)焊丝干伸长度焊丝干伸长度(5)(5)气体流量及纯度气体流量及纯度 二氧化碳气体保护焊二氧化碳气体保护焊1.1.原理：原理：激光焊是以聚焦的激光束作为能源轰击焊件所产生热量进行焊激光焊是以聚焦的激光束作为能源轰击焊件所产生热量进行焊接的方法。激光照到金属表面后，与金属发生相互作用：接的方法。激光照到金属表面后，与金属发生相互作用：金属中的自由电子吸收光子导致电子温度升高，然后通过振金属中的自由电子吸收光子导致电子温度升高，然后通过振动将能量传递给金属离子，金属温度升高，光能变为热能。动将能量传递给金属离子，金属温度升高，光能变为热能。四、激光焊接四、激光焊接 2.2.特点：特点：激光焊接可以达到两块钢板之间的分子结合，焊接后的激光焊接可以达到两块钢板之间的分子结合，焊接后的钢板硬度相当于一整块钢板，将车身强度提高钢板硬度相当于一整块钢板，将车身强度提高30%。其。其强度是传统电焊根本无法达到的，整个车身坚固耐用。强度是传统电焊根本无法达到的，整个车身坚固耐用。
