【正文】 料制造新的工程結(jié)構(gòu)，尤其是對于一些航空航天重要結(jié)構(gòu)，沒有多少經(jīng)驗可以憑借，如果只依靠實驗方法積累數(shù)據(jù)要花很長的時間和經(jīng)費，而且任何嘗試和失敗，都將造成重大經(jīng)濟(jì)損失。傳統(tǒng)的電阻焊工藝及參數(shù)制定方法是通過一系列工藝試驗和經(jīng)驗數(shù)據(jù)得到的。 焊接技術(shù)在轎車生產(chǎn)中的應(yīng)用 電阻焊是一個牽涉到電學(xué)、傳熱學(xué)、冶金學(xué)和力學(xué)的復(fù)雜過程，其中包括焊接時的電磁、傳熱過程、金屬的熔化和凝固、冷卻時的相變、焊接應(yīng)力與變形等。焊接接頭不僅要滿足靜態(tài)和動態(tài)的力學(xué)性能指標(biāo)，而且有苛刻的低周疲勞性能要求；對批量焊接生產(chǎn)品質(zhì)高且一致性好的要求；對焊接生產(chǎn)過程高節(jié)拍、高效率的要求；對“零缺陷”的質(zhì)量控制與保證，提出了自動化焊接過程的監(jiān)測與信息化管理的要求。在以“鋼結(jié)構(gòu)”為主的汽車車身的焊接加工中，汽車焊接又有不同于其他產(chǎn)品焊接的要求：對焊接件的尺寸精度要求高。投資費用中點焊約占75%，其他焊接方法只占25%。有些構(gòu)件在某些特定的部位它的材質(zhì)有特殊的強(qiáng)度要求，比如大型齒輪的輪緣部分必須要用高強(qiáng)度的耐磨優(yōu)質(zhì)合金鋼，這樣才能長時間的使用，保證它的質(zhì)量，但這種鋼材很貴，這就會大大的提高成本，所以其它部分為了節(jié)省材料可用一般鋼材來制造，這樣既提高了齒輪的使用性能，使它結(jié)實耐磨，又節(jié)省了優(yōu)質(zhì)鋼材降低了成本，這就用到了拼焊的方法，比如堆焊和摩擦焊，把工件分別加工后再拼接在一起，形成一個很完美的整體，可見這一點也是很有優(yōu)勢的。焊接是汽車制造鏈中的一項重要的加工環(huán)節(jié)。另外汽車的能耗，排放廢氣、噪聲和污染等公害也日將減少，安全性、使用方便性將日益提高，即使再次發(fā)生石油危機(jī)，汽車工業(yè)也不會受到很大的影響。有了衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，汽車可接收交通衛(wèi)星的通信資料，確定汽車所在位置，從而自動提供最優(yōu)行車路線，并且顯示出交通圖。圖12 T型車如今已有許多公司把各種先進(jìn)技術(shù)和裝備，如微型電子計算機(jī)、無線電通訊、衛(wèi)星導(dǎo)航等等新技術(shù)、新設(shè)備和新方法、新材料廣泛應(yīng)用于汽車工業(yè)中。此間的1913年福特汽車公司還首次推出了流水裝配線的大量作業(yè)方式，使汽車成本大跌，汽車價格低廉，不再僅僅是貴族和有錢人的豪華奢侈品了，它開始逐漸成為大眾化的商品。進(jìn)入20世紀(jì)以后，汽車便不再僅是歐洲人的天下了。實際使用表明，此車使用良好。該車是在買來的一輛四輪“美國馬車”，轉(zhuǎn)速為每分鐘650轉(zhuǎn)的發(fā)動機(jī)后，該車以每小時18公里的當(dāng)時所謂“令人窒息”的速度從斯圖加特駛向康斯塔特。圖11苯茨機(jī)動車。1883年10月，他創(chuàng)立了“苯茨公司和萊茵煤氣發(fā)動機(jī)廠”。這種發(fā)動機(jī)具有進(jìn)氣、壓縮、作功、排氣四個行程，為了紀(jì)念奧托的發(fā)明，人們把這種循環(huán)改稱為奧托循環(huán)。 由于蒸汽汽車本身又笨又重，乘坐蒸汽汽車又熱又臟，為了改進(jìn)這種發(fā)動機(jī)，(即外燃機(jī))所不同的發(fā)動機(jī)，讓燃料在發(fā)動機(jī)內(nèi)部燃燒，人們后來稱這類發(fā)動機(jī)為內(nèi)燃機(jī)。市民們當(dāng)時曾呼吁取締這種汽車。當(dāng)這個笨重的怪物在英國城鎮(zhèn)奔跑時，曾引起了很大的騷動。 1831年，相距15公里格斯特夏和切羅騰哈姆之間便出現(xiàn)了有規(guī)律的運輸服務(wù)，這臺運輸車走完全程約需45分鐘。 1769年。在1705年，紐可門首次發(fā)明了不依靠人和動物來作功而是靠機(jī)械來實用化蒸汽機(jī)。奴隸就是一種“生物發(fā)動機(jī)”。汽車的發(fā)展也有一個漫長的歷程，總的說來，汽車發(fā)展史可能分為蒸汽機(jī)發(fā)明前、蒸汽汽車的問世、大量流水生產(chǎn)汽車開始等三個階段。讓我們一起來回望這段歷史，品味其中的辛酸與喜悅，體會汽車給我們帶來的種種歡樂與夢想......汽車同其它現(xiàn)代高級復(fù)雜工具如電子計算機(jī)等一樣，并非是哪一個人坐在那里發(fā)明了的。跑到現(xiàn)在，竟然誕生了從速度為零到加速到100公里/小時只需要三秒鐘多一點的超級跑車。 關(guān)鍵詞：點焊、凸焊、縫焊、滾點（凸）焊、焊條電弧焊、CO2氣體保護(hù)焊、 氬弧焊、氣焊、釬焊、摩擦焊、電子束焊和激光焊。在汽車零部件的制造中，點焊、凸焊、縫焊、滾點（凸）焊、 焊條電弧焊、CO2氣體保護(hù)焊、氬弧焊、氣焊、釬焊、摩擦焊、電子束焊和激光焊等各種焊接方法中，由于點焊、氣體保護(hù)焊、釬焊具有生產(chǎn)量大、自動化程度高、焊接變形小、易操作的特點，所以對汽車車身薄板覆蓋零部件特別適合，因此，在汽車生產(chǎn)中應(yīng)用最多。摘要焊接是現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)中一種必要的工藝方法，在汽車制造中得到廣泛的應(yīng)用。汽車的發(fā)動機(jī)、變速箱、車橋、車架、車身、車廂六大總成都離不開焊接技術(shù)的應(yīng)用。在投資費用中點焊約占75%，其它焊接方法只占25%。生產(chǎn)量大、自動化程度高、 高速、低耗、焊接變 形小、易操作 目錄1焊接在汽車制造中的應(yīng)用 1 1 焊接技術(shù)在轎車生產(chǎn)中的應(yīng)用 5 5 6 7 7 7 8 8 8車身焊接工藝 9 10 11 12 12 12 13: 13 16 17 19 CO2氣體保護(hù)焊的優(yōu)點 19 CO2氣體保護(hù)焊的規(guī)范參數(shù) 20 20 20汽車零部件對焊接材料的性能要求 22 22 22 23 23車身焊裝夾具的設(shè)計 24 24 24 24 25 26 26 26 26 2組合化 2經(jīng)濟(jì) 28汽車焊接技術(shù)的發(fā)展趨勢 29 29 29 29 30 31 33 34 34 35 鋁合金 35 35 34結(jié)論 35致謝 36參考文獻(xiàn) 37 第1章 焊接在汽車制造中的應(yīng)用引言 汽車自上個世紀(jì)末誕生以來，已經(jīng)走過了風(fēng)風(fēng)雨雨的一百多年。這一百年，汽車發(fā)展的速度是如此驚人，同時，汽車工業(yè)也造就了多位巨人，他們一手創(chuàng)建了通用、福特、豐田、本田這樣一些在各國經(jīng)濟(jì)中舉足輕重的著名公司。發(fā)明之初的汽車也不是現(xiàn)在這個式樣，如果你能見到當(dāng)時的汽車，你也可能認(rèn)為這不是汽車呢。 人類最初的工作勞動完全是由本身來完成，根本沒有什么汽車和發(fā)動機(jī)，如果說有的話，在未使用牛和馬之前使用的是人體的股份這臺發(fā)動機(jī)。隨著人類的進(jìn)步與發(fā)展，人們對自然界的認(rèn)識越來越深，利用自然、改造自然的能力日益加強(qiáng)，人們不僅使用人力、畜力、而且知道使用水力、風(fēng)力。這種蒸汽機(jī)用于驅(qū)動機(jī)械，便一次工業(yè)革命。到1804年，脫威迪克又設(shè)計并制造了一輛蒸汽汽車。此后的三年內(nèi)，倫敦街頭也出現(xiàn)了蒸汽驅(qū)動公共汽車。說起來，這種車比現(xiàn)在的筑路用的壓道機(jī)還重，速度又低，常常撞壞未經(jīng)鋪修的路面，引起各種事故。為此英國制訂了所謂的“紅旗法規(guī)”，具有諷剌意味的是，由于這條法規(guī)的實施，使得英國后來在制造汽車的起步上大大落后于其它工業(yè)國家。 ，然后點火，提高了發(fā)動機(jī)效率。 。1885年他在曼海姆制成了世界上第一輛苯茨專利機(jī)動車，（見圖11）該機(jī)動車為三輪汽車，此車具備了現(xiàn)代汽車的一些基本特點，如火花點火、水冷循環(huán)、鋼管車架、鋼板彈簧懸架、后輪驅(qū)動前輪轉(zhuǎn)向和制動手把等。德國人戴姆勒又在邁巴特的協(xié)助下，又于1886年在巴特坎施塔特制成了世界上第一輛“無馬之車”。世界上第一輛汽油發(fā)動機(jī)驅(qū)動的四輪汽車就此誕生了。第二年苯茨第一次把三輪汽車賣給了一個法國巴黎人，由于這種三輪汽車設(shè)計可靠，選材和制造精細(xì)，受到了好評，銷路日廣。“T”型車時，（見圖12）這種車產(chǎn)量增長驚人，短短19年就生產(chǎn)1500輛。也是由此時開始，美國汽車便成為世界寵兒，也正因如此，汽車獲得大發(fā)展那是在本世紀(jì)初30年代的美國。汽車正在走向自動化和電子化。汽車的雷達(dá)系統(tǒng)可以把障礙物的距離和大小告訴給駕駛員，這樣停車就更容易，而語言感知系統(tǒng)可以用圖、表和聲音告訴駕駛?cè)藛T汽車的各個部位情況，此外還可按“音”行事，執(zhí)行駕駛有關(guān)指令等等。專家們認(rèn)為，汽車是當(dāng)前世界最主要的交通工具，在將來它仍然是世界上的主要交通工具，別的任何交通工具都不可能完全把汽車取代。車橋、車架、車身、車廂總成都離不開焊接技術(shù)應(yīng)用。車零部件制造中，點焊、凸焊、縫焊、滾凸焊、焊條電弧焊、CO2氣體保護(hù)焊、氬弧焊、氣焊、釬焊、摩擦焊、電子束焊和激光焊等各種焊接方法中，點焊、氣體保護(hù)焊、釬焊具有生產(chǎn)量大，自動化程度高，高速、低耗、焊接變形小、易操作等特點，對汽車車身薄板覆蓋零部件特別適合，在汽車生產(chǎn)中應(yīng)用最多。在目前汽車零部件及白車身的制造中，主要的焊接方法有電阻點焊、CO2氣體保護(hù)焊和激光焊，另外也有采用氬弧焊、電子束焊等。為了保證產(chǎn)品的裝配精度和尺寸穩(wěn)定性，要求盡可能減少薄板件在焊前的精度偏差和焊后的熱應(yīng)力與變形；對焊縫接頭的性能要求高。車身的焊裝質(zhì)量直接決定著后面工序的質(zhì)量，車身的裝配質(zhì)量不良，不僅影響整車外觀，還會導(dǎo)致漏雨、風(fēng)噪、路噪和車門關(guān)閉障礙的發(fā)生，所以，焊接技術(shù)應(yīng)該引起足夠重視。要得到一個高質(zhì)量的焊接接頭必須要控制這些因素。然而從發(fā)展來看，隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，數(shù)值模擬的方法將起越來越重要的作用。此時數(shù)值方法將發(fā)揮其獨特的能力和優(yōu)點。這就大大節(jié)約了人力、物力和時間，具有很大的經(jīng)濟(jì)效益。一旦各種焊接現(xiàn)象能夠?qū)崿F(xiàn)計算機(jī)模擬，人們就可以通過計算機(jī)系統(tǒng)來確定焊接各種結(jié)構(gòu)和材料時的最佳設(shè)計、最佳工藝方法和焊接參數(shù)。 隨著工業(yè)的迅猛發(fā)展，對工業(yè)產(chǎn)品（特別是汽車）外殼用材的性能提出了更高的要求，并促進(jìn)了產(chǎn)品用材的更新?lián)Q代。由于在汽車車身等薄板結(jié)構(gòu)的裝配制造中，大量采用電阻點焊方法，為保證焊接質(zhì)量，研究鋁合金、鍍鋅鋼板高強(qiáng)鋼等新材料的電阻點焊性能已成了非常迫切的任務(wù)。國外企業(yè)非常重視焊接電源的開發(fā)，而且將電源的開發(fā)與電弧物理和焊接工藝技術(shù)相結(jié)合。例如當(dāng)出現(xiàn)晶閘管整流焊接電源就推出波形控制減少飛濺的CO2焊接電源和方波交流焊接電源；當(dāng)逆變電源出現(xiàn)后就推出變極性電源、STT短路過渡焊接電源等；而當(dāng)全數(shù)字化電源出現(xiàn)后又出現(xiàn)焊接電流和電壓與送絲速度同步協(xié)調(diào)控制的雙脈沖鋁合金焊接電源和CMT“冷金屬過渡”焊接電源等。 [3]電阻點焊質(zhì)量控制一般通過焊前預(yù)測、焊接過程監(jiān)控及焊后檢驗來保證。但這存在一定的局限性和隨機(jī)性。尤其是隨著電阻焊不斷用于批量生產(chǎn)、生產(chǎn)自動化程度日益提高、點焊質(zhì)量實時監(jiān)控方法的研究，已成了各國學(xué)者注重發(fā)展的方向。根據(jù)溫度變化情況確定點焊部位的發(fā)熱情況，由此推算是否可以獲得確保點焊質(zhì)量的熔核直徑，使焊點質(zhì)量穩(wěn)定可靠且焊接飛濺減少，電極壽命延長。保證電阻點焊焊接質(zhì)量是轎車白車身焊接質(zhì)量保證的關(guān)鍵。前期焊接質(zhì)量策劃階段主要包括焊接設(shè)備選定、焊接工藝方法的評定和檢測項目的確定。焊點質(zhì)量（焊點強(qiáng)度質(zhì)量和焊點外觀質(zhì)量）采用當(dāng)今世界先進(jìn)水平的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。其主要策劃內(nèi)容有焊接設(shè)備選型、焊接工藝方法評定和檢測項目的確定等。電網(wǎng)的電壓變化應(yīng)限制在 10V 以內(nèi)，才能保證焊接設(shè)備正常工作。焊接設(shè)備還應(yīng)具有適應(yīng)多品種車體的焊接能力和多種生產(chǎn)節(jié)拍連線生產(chǎn)的調(diào)整能力。[13]焊接工藝方法的評定是批量生產(chǎn)，實現(xiàn)車身質(zhì)量穩(wěn)定的前提。焊接工藝方法評定的主要內(nèi)容是在明確的焊接環(huán)境要求、零件材料和質(zhì)量檢驗方法的前提下，確定最佳的焊接工藝方法和焊接順序，并選擇最合理的焊接電極更換頻次、焊接設(shè)備參數(shù)（輸入電源、額定電流、工作電壓、額定負(fù)載持續(xù)率）和焊接工藝參數(shù)（焊接電壓、焊接電流、焊接時間和電極壓力）。合理的選擇檢測手段，保證檢測手段的檢測時間和檢測頻次滿足生產(chǎn)節(jié)拍和每班產(chǎn)量要求。近年來,專用電阻焊機(jī)在電阻焊機(jī)中的比例也在逐步增大,并可把合理的焊接工藝與電阻焊本身所具有的易于機(jī)械化、自動化等特點有機(jī)地結(jié)合起來，以提高焊接質(zhì)量和勞動生產(chǎn)率。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。[14]第2章 車身焊接工藝汽車車身殼體是一個復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，它是由百余種、甚至數(shù)百種薄板沖壓件經(jīng)焊接、鉚接、機(jī)械聯(lián)絡(luò)及粘接等方法聯(lián)接而成的。表21列舉了車身制造中常用的焊接方法：表21車身制造中常用的焊接方法及典型應(yīng)用實例焊接方法典型應(yīng)用實例電阻焊 點焊單點焊懸掛式電焊機(jī)車身總成、車身側(cè)圍等分總成固定式電焊機(jī)小型板類零件多點焊壓床式多點焊機(jī)車身底板總成C形多點焊接車門、發(fā)動機(jī)蓋總成縫焊懸掛式縫焊機(jī)車身頂蓋流水槽固定式縫焊機(jī)油箱總成 凸焊螺母、小支架電弧焊co2氣體保護(hù)焊車身總成氬弧焊車身頂蓋后兩側(cè)接縫手工電弧焊厚料零部件氣焊氧乙炔焊車身總成補(bǔ)焊釬焊錫釬焊水箱特種焊微弧等離子焊車身頂蓋后角板激光焊車身底板車身制造中應(yīng)用最多的是電阻焊，一般占整個焊接工作量的60%以上，有點車身幾