【正文】 III第一章 緒論眾所周知，在汽車工業(yè)里，焊接技術(shù)是汽車零部件與車身制造中的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)，起著承上啟下的重要作用。因而電阻點焊是運用最多的車身焊接方法，占據(jù)了車身焊接工作的一半以上。所以在我們?nèi)粘嶋H生產(chǎn)過程中，必須要針對車身產(chǎn)品的材質(zhì)，厚度等情況，采用合適的最佳的點焊工藝，從而滿足大批量流水化生產(chǎn)的要求并且保證焊接的質(zhì)量。在近幾年出現(xiàn)了不少新型的點焊工藝，促進了我國汽車工業(yè)的蓬勃發(fā)展。如今為了符合大環(huán)境“節(jié)能減重”的要求，汽車廠商在車身結(jié)構(gòu)設(shè)計中開始采用輕合金，因此各國都開始對點焊焊接工藝展開新的課題研究。針對鋁合金的點焊特性，研究TIG／MIG焊。有效的縮短了焊接的二次回路，這樣就減少了電能消耗并且降低對供電電源容量的需要，實現(xiàn)節(jié)能的目的。點焊工藝參數(shù)值對點焊質(zhì)量產(chǎn)生十分重要的影響。因此在這一領(lǐng)域的研究尤為重要。得出了結(jié)論表明在點焊接頭強度以及熔核與通電電流變化的規(guī)律上，低碳鋼與電鍍鋅板大致相同，都是以拋物線形式變化，電極壓力的增大對飛濺現(xiàn)象的減少沒有起到明顯的作用。汽車工業(yè)中，焊接是車身制造中的一個至關(guān)重要環(huán)節(jié)，由于汽車產(chǎn)品的不同型號，不同結(jié)構(gòu)材質(zhì)，對焊接技術(shù)在汽車制造中的要求越來越高。對于車身點焊工藝的關(guān)鍵技術(shù)，本文作了相關(guān)的研究。(2) 通過分析不同的車身材質(zhì)所采用的點焊工藝，對點焊工藝的相關(guān)技術(shù)進行描述。(3) 針對點焊技術(shù)的發(fā)展，介紹幾種新型的點焊工藝，并且對其在汽車工業(yè)中的作用地位進行了相關(guān)說明。這種辦法,就是我們常常說的接觸焊。其中的原理是由于每一種金屬因為其原子結(jié)構(gòu)的不同都具有一定的電阻，當(dāng)電阻通電之后，金屬便開始發(fā)熱，由于每一種金屬的熔點是一定的，所以如果加熱時間一定，金屬電阻的大小就決定了電流的大小。電阻就是對焊件進行加熱的熱源，利用圓錐形平面銅合金電極對兩個焊件的個別點通電加熱，使焊件在這些個別點焊接起來的方法就是所謂的點焊。當(dāng)加熱停止以后，核心的液態(tài)金屬以自由能最低的熔核邊界半熔化晶粒表面為晶核開始結(jié)晶，之后再沿著與散熱相反方向不斷以枝晶形式向中間延伸。另外，液態(tài)熔核周圍的高溫固態(tài)金屬，在電極壓力的作用下會產(chǎn)生塑性變形和強烈的再結(jié)晶，最終形成塑形環(huán)。[4]選擇正確的點焊電極，能夠有效的實現(xiàn)電極在焊接過程中的作用。對不同的電極材料所具有的的特性有以下一些區(qū)別。并且點焊工藝是一項對準(zhǔn)確性要求極高的技術(shù)，在點焊電極的選擇上必須根據(jù)不同的焊件選擇不同的電極材料，實現(xiàn)點焊的最佳效果。很明顯這些參數(shù)之間有緊密的聯(lián)系，（1） 從圖1可以得出，焊點直徑d隨著焊接電流I的增加而均勻增大，當(dāng)增大到一定時出現(xiàn)飛濺。（2） 通電時間t對焊點直徑的影響同樣是焊點直徑隨著通電時間的增加而均勻增大。首先從熱量的觀點看，壓力越大，電極間的總電阻越小，從而產(chǎn)生的電阻熱就越小，因而焊點直徑d就越?。辉購牧Φ姆矫婵?，當(dāng)壓力不足的時候，板間接觸不良，接觸電阻不穩(wěn)定，容易導(dǎo)致焊點的變化不定，或增大或減小，并且特別容易產(chǎn)生飛濺。（4） 電極直徑ddj與焊點直徑的關(guān)系是當(dāng)其他參數(shù)不變時，增大電極與板間的面積，焊接電流密度會下降，降溫散熱的作用加強，焊點直徑減小。電阻點焊主要采用的方式有雙面單點焊接、雙面雙點焊接、單面單點焊接、單面多點焊接、雙面多點焊接方式。如今我國的汽車生產(chǎn)廠家普遍采用低碳鋼薄板，由于其具有良好的焊接性能，所以不需要特殊的焊接工藝。以上圖表中的參數(shù)是低碳鋼點焊工藝最佳的焊接參數(shù)值，這個參數(shù)值有效的保證不出現(xiàn)飛濺并且避免了壓坑過深及凸肩的缺陷，提高了接頭的綜合性能。由于鋅的熔點低，鍍鋅板表面的鋅層極易在焊接的過程中與電極粘連，拉彎電極桿，最后導(dǎo)致?lián)p壞焊接設(shè)備。因此鍍鋅板的焊接工藝具有一定的難度。B. 焊接區(qū)的電流密度小，這主要還是由于鋅具有熔點低的特征，在焊接的過程中，焊件之間的鍍鋅層容易在受熱熔化后擠出，導(dǎo)致焊件之間的接觸面積增大，從而焊接區(qū)的電流密度相應(yīng)減小。，改變電極端面的材質(zhì)，加速電極端面的墩粗速度，大大縮短了電極的使用壽命。，鍍鋅鋼板的點焊由于熔層的熔點低，導(dǎo)致焊接區(qū)的電流密度降低，電流場的分布不穩(wěn)定，如果增大焊接電流會進一步促進電極工作端面銅與鍍層金屬形成金屬間的化合物合金。綜上所述，鍍鋅鋼板實用的點焊范圍明顯小于低碳鋼板，并且操作具有一定的難度。同理焊接時間也要做出相應(yīng)的提高，為了避免焊接時發(fā)生飛濺，鍍鋅板焊接時電極壓力需要比低碳鋼板增加百分之二十左右。我國在這個方面要多吸取國外的經(jīng)驗，新一代的焊機控制系統(tǒng)是以功能極其強大的微處理為基礎(chǔ)，通過實時監(jiān)測焊接參數(shù)變化和焊核形成過程來監(jiān)測每一個焊點。最后撤去電極壓力，焊接循環(huán)到此結(jié)束。[17]A. 鋁合金的導(dǎo)熱和導(dǎo)電性能好，必須采用大電流，短時間的通電的方法。B. 鋁合金屈服強度低，凝固收縮率大，點焊過程中經(jīng)常會出現(xiàn)微小的空洞，裂紋等一些不連續(xù)缺陷和壓痕過深的現(xiàn)象。D. 在高溫的情況下容易出現(xiàn)急劇軟化由于鋁合金材質(zhì)的特殊性，在點焊鋁合金時一般選擇大電流、短時間通電并且施加高壓的焊接規(guī)范[10]。這樣做主要是為了能夠盡量減小點焊接頭強度的波動，從而防止飛濺和減少粘電極現(xiàn)象發(fā)生。這樣可以防止焊核中經(jīng)常出現(xiàn)的縮孔和裂紋。采用三相低頻或三相整流式焊機焊接時的焊接規(guī)范，包括焊接電流及其通電時間、衰減電流及其通電時間、焊接壓力、頂鍛壓力和延時加壓時間等許多參數(shù)[8]。表1表2是推薦的點焊焊接規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)，可供參考。2新型的鋁合金點焊工藝[3]2在長期的發(fā)展之后，車身點焊技術(shù)已經(jīng)成為了汽車車身薄板材連接的主要形式。但是由于鋁合金導(dǎo)熱系數(shù)高，導(dǎo)電性能好，采用傳統(tǒng)的電阻點焊工藝，不僅僅是熱流產(chǎn)生的速率低，而且由電能轉(zhuǎn)化而來的熱能在短時間內(nèi)也會被傳導(dǎo)，這樣很難形成熔核。所以必須尋找更加有效的點焊工藝。這項技術(shù)是目前針對鋁合金車身薄板材裝配最合適的新型固相連工藝。2摩擦攪拌點焊的基本原理摩擦攪拌點焊是單點連接方法的一種，將旋轉(zhuǎn)的攪拌頭插入需要焊接的兩層工件中，利用摩擦產(chǎn)熱和攪拌頭由于高速旋轉(zhuǎn)所形成的金屬塑性流動而產(chǎn)生的焊點。這三項為定位夾緊、摩擦焊接與焊槍回位。由于攪拌頭在點焊之后的回位過程中會在接頭的表面留下焊接的工藝孔。所以后來就發(fā)展了填料式摩擦攪拌點焊工藝。由于增加了填充工序，該種方式需要更長的工藝周期。同時點焊控制系統(tǒng)和設(shè)備都較填料式更加簡單，因此更易于集成到已有的點焊裝配車間環(huán)境中。 非填料式摩擦點焊原理圖 填料式摩擦點焊原理圖[6]2在生產(chǎn)設(shè)備的