【正文】 評(píng)定論文成績(jī)）： 論文的性質(zhì)、難度、質(zhì)量： 學(xué)生的綜合訓(xùn)練、答辯情況、不足等： 論文成績(jī)： 主任委員簽名： 年 月 日 17 鄭州交通職業(yè)學(xué)院 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）任務(wù)書(shū) 論文（設(shè)計(jì)）題目 汽車車身焊接技術(shù)的發(fā)展與分析 學(xué) 院 鄭州交通職業(yè)學(xué)院 專 業(yè) 汽車制造與裝配技術(shù) 班 級(jí) 07 汽制一班 學(xué) 號(hào) 202020040320204 姓 名 谷志鵬 2020 年 4 月 15 日 。 感謝我的爸爸媽媽 及親人們 ，焉得諼草，言樹(shù)之背，養(yǎng)育之恩，無(wú)以回報(bào)，你們永遠(yuǎn)健康快樂(lè)是我最大的心愿。在此，我要向諸位老師深深地鞠上一躬。 老師一絲不茍的作風(fēng)， 嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的態(tài)度，踏踏實(shí)實(shí)的精神，不僅授我以文，而且教我做人，對(duì) 老師的感激之情是無(wú)法用言語(yǔ)表達(dá)的。感謝我的論文指導(dǎo) 老師，本課題在選題及研究過(guò)程中得到了蔣 老師的悉心指導(dǎo)。 希望見(jiàn)諒，并感謝您的指教。 最后介紹了焊接技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)、汽車工業(yè)焊接總體發(fā)展趨勢(shì)和焊接新材料的發(fā)展趨勢(shì)等新型的焊接技術(shù)，更對(duì)焊接技術(shù)在車身上的應(yīng)用的發(fā)展前景做了充分的展望。又從定義、分類焊接的優(yōu)缺點(diǎn)和焊接 設(shè)備這幾點(diǎn)詳細(xì)介紹了激光焊接?！?10】 總結(jié) 本課題從汽車常用的電阻焊、電弧焊到現(xiàn)在比較先進(jìn)的激光焊接詳細(xì)闡述了車身焊接技術(shù)的發(fā)展。 鋁合金焊接的這些特點(diǎn)，正是我們?cè)谘兄坪附釉O(shè)備和焊接工藝時(shí)應(yīng)認(rèn)真對(duì)待的問(wèn)題，只有這樣才能開(kāi)發(fā)出適合鋁合金焊接的設(shè)備、材料和焊接工藝。 (4)易出現(xiàn)氣孔。 (2)熱導(dǎo)率大 (約為鋼的 4 倍 )，導(dǎo)電性好，焊接時(shí)若要達(dá)到與鋼相同的焊速，則焊接熱輸入要比焊鋼時(shí)大 2～ 4 倍。 13 鋁合金 鋁合金具有重量輕、強(qiáng)度高及抗腐蝕等優(yōu)點(diǎn)，是優(yōu)良的建筑材料，汽車工業(yè)中也逐漸在使用鋁合金材料的零部件。但是由于出現(xiàn)的時(shí)間較短，所以參與研究的單位也并不很多，主要是以鋼鐵研究總院和清華大學(xué)機(jī)械系為主。 當(dāng)前用于研究的新一代超細(xì)晶粒鋼主要有 400MPa 級(jí)和 800MPa 級(jí)兩種。該鋼種主要指在經(jīng)濟(jì)指標(biāo)進(jìn)一步提高的基礎(chǔ)上，鋼鐵材料的強(qiáng)度、韌性比現(xiàn)有的鋼材提高一倍。故建議使用 Al2O3 彌散微粒強(qiáng)化的 CuZn 和 CuCr 合金制造的電極，可在最小電抗下焊接，以保證獲得最小的焊接接頭尺寸。但是由于該過(guò)程現(xiàn)在自動(dòng)化程度還不夠，必須完善汽車工業(yè)中廣泛應(yīng)用的接觸點(diǎn)焊方法。據(jù)有關(guān)專家預(yù)測(cè)，到本世紀(jì)末并不會(huì)在大批量轎車生產(chǎn)中出 現(xiàn)全鋁車 身或全塑車身。同時(shí)為了提高車身的防腐蝕性能，世界上不少汽車廠家在轎車生產(chǎn)中大量應(yīng)用了鍍鋅鋼板。 以計(jì)算機(jī)和信息技術(shù)為平臺(tái)的焊接生產(chǎn)過(guò)程信息系統(tǒng)對(duì)汽車焊接生產(chǎn)過(guò)程的質(zhì)量分析與優(yōu)化、企業(yè)的管理與決策有著非常重要的意義。同時(shí)，仿真技術(shù)也運(yùn)用于焊縫質(zhì)量的評(píng)估及焊后的應(yīng)力與變形預(yù)測(cè)。 基于虛擬現(xiàn)實(shí)建模的機(jī)器人焊接過(guò)程仿真技術(shù)提供了關(guān)于工件、夾具和機(jī)器人焊 12 槍姿態(tài)的三維信息，已大量地應(yīng)用于焊接過(guò)程策劃、工藝參數(shù)優(yōu)化以及焊接夾具設(shè)計(jì)等各個(gè)環(huán)節(jié)。機(jī)器人的動(dòng)作采用點(diǎn)到點(diǎn)的序步軌跡，具有很高的焊接自動(dòng)化水平，既改善了工作條件，提高了產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)率，又降低材料消耗。如一汽引進(jìn)的捷達(dá)車身焊裝車間 的 13 條生產(chǎn)線的自動(dòng)化率 達(dá) 80%以上。傳輸裝置則已發(fā)展為采用無(wú)人駕駛的更具柔性化的感應(yīng)導(dǎo)向小車。在焊接方面，主要使用的是六自由度點(diǎn)焊機(jī)器人和弧焊機(jī)器 人。激光 電弧復(fù)合熱源焊接見(jiàn)圖 4?，F(xiàn)在研究最多、應(yīng)用最廣的是激光 電弧復(fù)合熱源焊接技術(shù)，主要目的是有效利用電弧熱源，在較小的激光功率條件下獲得較大熔深，同時(shí)提高激光焊接對(duì)焊縫間隙的適應(yīng)性，實(shí)現(xiàn)高效率、高質(zhì)量的焊接過(guò)程。為改善 CO2 氣體保護(hù)焊的成形和減少飛濺，采用加入 80%或20%Ar 的混合氣體保護(hù)焊。 （ 2） 逆變電源波形控制技術(shù)：利用逆變電源良好的動(dòng)特性和可控性，采用波形控制，在短路階段初期抑制電流上升，以減少大顆粒飛濺，并利于熔滴在熔池鋪開(kāi)；當(dāng)熔滴在熔池鋪開(kāi)后，使電流迅速上升，以加速形成縮頸 ，使小橋爆斷時(shí)飛濺減少。由于焊接回路小型輕量 化還可進(jìn)一步減輕設(shè)備重量。在標(biāo)準(zhǔn)焊接電流的條件下中頻點(diǎn)焊機(jī)按設(shè)置的焊接電流無(wú)飛濺。 【 7】 4 汽車工業(yè)焊接技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì) 焊接技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì) 電阻焊的節(jié)能及控制技術(shù) 目前，電阻焊機(jī)大量使用交流 50Hz 的單相交流電源，容量大、功率因數(shù)低。一汽大眾邁騰車身激光焊接所使用的焊接光源一般都由數(shù)個(gè)偶數(shù)倍的光源輸出光路。為便于人員之間的信息交流，激光光源存放地備有國(guó)內(nèi)外電話。每一個(gè)焊接光源均需要一個(gè) Inter 接口，直接與激光光源設(shè)備供應(yīng)商的計(jì)算機(jī)故障分析系統(tǒng)相連。由于焊縫為連續(xù)密封焊縫，因而對(duì)整車的車身剛性、密封性和防止內(nèi)部噪聲的產(chǎn)生等方面均具有積極的作用。 一汽大眾車身頂蓋與側(cè)圍的連接都采用激光 MIG 復(fù)合焊，常用接頭形式與邁騰頂蓋激光釬焊接頭相似。 激光復(fù)合焊接技術(shù)具有顯著的優(yōu)點(diǎn)。 激光復(fù)合焊接技術(shù)是激光與 其他熱源的相互作用，從而使焊接速度提高，焊接周期縮短，而且達(dá)到同樣焊接目的所需的激光功率大大降低，這些都能使焊接成本大大降低。激光和電弧在不同程度和形式上影響復(fù)合焊接的性能。 邁騰車身激光復(fù)合焊接的特點(diǎn) 除了電弧向焊接區(qū)輸入能量外，激光也向焊縫金屬輸入熱量。激光焊接技術(shù)不僅具有較高的熱輸入，而且焊接速度較 快，無(wú)焊接變形，可以獲得其他焊接方法無(wú)法達(dá)到的優(yōu)質(zhì)焊縫。高強(qiáng)鋼的屈服強(qiáng)度約為普通鋼板的 3～ 4 倍，采用傳統(tǒng)的點(diǎn)焊已經(jīng)不能實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)連接，惟一可行的是采用中頻點(diǎn)焊連接技術(shù)和激光熔焊連接技術(shù)。另外，由于邁騰車身全部采用鍍鋅鋼板，如果采用傳統(tǒng)的點(diǎn)焊技術(shù)，由于三層板和 鍍鋅的緣故，必須采用較大的焊接電流和焊接壓力，其結(jié)果必然導(dǎo)致焊點(diǎn)質(zhì)量下降和焊點(diǎn)變形嚴(yán)重，從而導(dǎo)致裝配質(zhì)量下降。由于焊接速度較快，所以焊接接頭的熱影響區(qū)較其他的焊接方法小，幾乎沒(méi)有焊接變形。目前，我國(guó)只有大眾車系普遍采用了激光焊接這種先進(jìn)的焊接制造工藝。 邁騰車身激光熔焊焊接方法的特點(diǎn) 就點(diǎn)焊本身而言，焊點(diǎn)的強(qiáng)度可以很高，但沒(méi)有焊點(diǎn)的部分還是斷續(xù)分離的，在車身整體強(qiáng)度方面要比焊接成一體的激光焊接接頭強(qiáng)度要低。激光拼焊是在車身設(shè)計(jì)制造中，根據(jù)車身不同的設(shè)計(jì)和性能要求，選擇不同規(guī)格的鋼板，通過(guò)激光裁剪 和拼裝技術(shù)完成車身某一部位的制造，例如邁騰前擋風(fēng)玻璃框架、車門(mén)內(nèi)板、車身前底板等處均采用激光拼接技術(shù)。 邁騰車身激光切割技術(shù)的特點(diǎn) 用激光將不同厚度、不同材質(zhì)、不同或相同性能的幾塊薄板拼焊起來(lái)，再?zèng)_壓成形。在外觀上，采用激光復(fù)合釬焊的車頂只有一條細(xì)致平滑的焊縫，直接作為外表面而增加了車身的流線視覺(jué)效果。邁騰的激光焊縫長(zhǎng)達(dá) 42m，保證了其整體尺寸的精確性、車身強(qiáng)度和剛性。 另一類是氣體激光器，又稱 CO2 激光器，分子氣體作工作介質(zhì)，產(chǎn)生平均為 的紅外激光，可以連續(xù)工 作并輸出很高的功率，激光功率在 25 千瓦之間，目前已有 20 千瓦在實(shí)驗(yàn)運(yùn)用。 Nd:YAG 激光器波長(zhǎng)為 ，優(yōu)點(diǎn)是產(chǎn)生的光束可以通過(guò)光纖傳送，因此可以省去復(fù)雜