買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 題 目 車身點(diǎn)焊焊接工藝的關(guān)鍵技術(shù)研究 學(xué) 校： 南昌大學(xué) 學(xué) 院： 專 業(yè)： 班 級： 學(xué) 號： 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師： 起訖日期： 2014014 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 I 車身點(diǎn)焊焊接工藝的關(guān)鍵技術(shù)研究 摘 要 隨著我國汽車工業(yè)的 急速發(fā)展，點(diǎn)焊作為焊接技術(shù)的重要分支已經(jīng)成為汽車車身裝配的主要連接方法。本文主要闡述了車身點(diǎn)焊工藝的關(guān)鍵技術(shù)，論述了車身在不同材料下點(diǎn)焊工藝的關(guān)鍵技術(shù)運(yùn)用。主要以低碳鋼板，鍍鋅板，鋁合金、鎂合金車身的點(diǎn)焊工藝為范例，介紹車身生產(chǎn)中采用的點(diǎn)焊技術(shù)及其在不同材料的情況下選取不同技術(shù)的要求。并且對于近幾年點(diǎn)焊技術(shù)的發(fā)展以及新興的關(guān)鍵技術(shù)作了介紹，說明了點(diǎn)焊技術(shù)在我國汽車工業(yè)領(lǐng)域中的重要地位。 關(guān)鍵詞： 點(diǎn)焊工藝 汽車工業(yè) 電阻點(diǎn)焊 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 he to of s as an of of of in in as an to in of a in of we of in we an of in 文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 錄 摘 要 . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 . 錄 . 一章 緒論 . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 題的依據(jù)和意義 . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 論文研究的內(nèi)容 . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 第二章 點(diǎn)焊技術(shù)的基本認(rèn)識 . 3 本原理 . 3 焊接頭的形成 . 3 焊電極的選擇 . 4 章小結(jié) . 4 第三章 汽車制造中不同材料的點(diǎn)焊工藝技術(shù)研究 . 5 碳鋼板點(diǎn)焊工藝 . 5 鋅板點(diǎn)焊工藝 . 6 合金車身的點(diǎn)焊工藝 . 8 .章小結(jié) .四章 先進(jìn)的車身點(diǎn)焊焊接工藝 . 14 器人點(diǎn)焊工藝 . 14 接點(diǎn)焊工藝 . 15 頻點(diǎn)焊工藝 . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 章小結(jié) . 16 第五章 總結(jié)和展望 . 16 參考文獻(xiàn)（ . 17 致 謝 . 19 附 錄 . 20 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 1 第一章 緒論 題的意義與根據(jù) 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(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，起著承上啟下的重要作用。汽車的車身大多都是由百余種甚至是數(shù)百種的薄板沖壓件連接而 成，這些薄板的材料大多是具有良好的焊接性能的低碳鋼。因而電阻點(diǎn)焊是運(yùn)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。隨著環(huán)保節(jié)能意識的增強(qiáng)，汽車輕量化勢在必行，汽車車身在材料上的選擇為了符合節(jié)能的要求也更加的多元化，鋁合金、鎂合金都是常用的車身材料。所以在我們?nèi)粘?shí)際生產(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(diǎn)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。當(dāng)今社會是一個(gè)科學(xué)技術(shù)高速發(fā)展的社會，點(diǎn)焊技術(shù)也必須順應(yīng)潮流，不斷向前發(fā)展。在近幾年出現(xiàn)了不少新型的點(diǎn)焊工藝，促進(jìn) 了我國汽車工業(yè)的蓬勃發(fā)展。 內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 焊接是近代發(fā)展起來的一種金屬加工工藝技術(shù)，在汽車制造業(yè)已經(jīng)廣泛使用。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(jì)中開始采用輕合金，因此各國都開始對點(diǎn)焊焊接工藝展開新的課題研究。我們熟知的外國知名汽車企業(yè)，福特公司的 T 型車，奧迪 列等均采用鋁合金車身。針對鋁合金的點(diǎn)焊特性，研究 。法國推廣的一體式點(diǎn)焊鉗實(shí)現(xiàn)了焊接變壓器與點(diǎn)焊鉗的完美結(jié)合。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(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的。目前，國內(nèi)汽車制造領(lǐng)域?qū)＜覍π滦筒牧系目珊感宰髁嗽S多研究，并且取得了一定的成績。點(diǎn)焊工藝參數(shù)值對點(diǎn)焊質(zhì)量產(chǎn)生十分重要的影響。在實(shí)施電焊的過程中，確定最佳的焊接參數(shù)值是保證焊點(diǎn)焊接質(zhì)量的有效途徑。因此在這一領(lǐng)域的研究尤為重要。上海交通大學(xué)的教授王敏等人進(jìn)行試驗(yàn)，比對普通低碳鋼鋼板、鍍鋅鋼板和其他兩種不同鋅層厚度的鍍鋅鋼板的點(diǎn)焊工藝。得出了結(jié)論表明在點(diǎn)焊接頭強(qiáng)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。并且鍍鋅鋼板的接頭強(qiáng)度隨通電時(shí)間的變化規(guī)律與普通低碳鋼板基本相同 ,都是表現(xiàn)為先明顯增加然后買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 2 逐漸趨于平緩或折有所下降 這結(jié)果與寶鋼研究院的閻啟在點(diǎn)焊工藝試驗(yàn)中所得到的結(jié)論是一致的。 論文研究的內(nèi)容 汽車工業(yè)中，焊接是車身制造中的一個(gè)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。點(diǎn)焊是我國現(xiàn)代汽車工業(yè)制造中應(yīng)用最為廣泛的一項(xiàng)工藝。對于車身點(diǎn)焊工藝的關(guān)鍵技術(shù)，本文作了相關(guān)的研究。本文主要是根據(jù)車身不同材質(zhì)所采用的不同點(diǎn)焊工藝進(jìn)行了較為詳實(shí)的闡述，具體內(nèi)容包 括： (1)首先介紹點(diǎn)焊技術(shù)的基本原理，從最基礎(chǔ)的電阻點(diǎn)焊開始了解點(diǎn)焊技術(shù)。 (2)通過分析不同的車身材質(zhì)所采用的點(diǎn)焊工藝，對點(diǎn)焊工藝的相關(guān)技術(shù)進(jìn)行描述。主要分析低碳鋼板、鍍鋅層鋼板、鋁合金鋼板以及鎂合金鋼板，這四種材質(zhì)是目前汽車車身使用的主要材料，對這四種材質(zhì)的點(diǎn)焊技術(shù)分析比較具有概括性。 (3)針對點(diǎn)焊技術(shù)的發(fā)展，介紹幾種新型的點(diǎn)焊工藝，并且對其在汽車工業(yè)中的作用地位進(jìn)行了相關(guān)說明。 第二章 認(rèn)識點(diǎn)焊技術(shù) 阻點(diǎn)焊技術(shù)基本原理 把金屬零件上需要焊接的部位加熱到熔化或塑性狀態(tài) ,同時(shí)施以一定壓力 ,把焊件壓緊 ,在熱與 壓力作用下 ,兩種金屬上零件的原子結(jié)合起來 ,冷卻后便形成焊接接頭。這種辦法 ,就是我們常常說的接觸焊。緊接著我們需要將焊接的部位進(jìn)行加熱，經(jīng)驗(yàn)告訴我們金屬在通電之后可以發(fā)熱。其中的原理是由于每一種金屬因?yàn)槠湓咏Y(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(diǎn)是一定的，所以如果加熱時(shí)間一定，金屬電阻的大小就決定了電流的大小。電阻越大，所需要的電流就越小。電阻就是對焊件進(jìn)行加熱的熱源，利用圓錐形平面銅合金電極對兩個(gè)焊件的個(gè)別點(diǎn)通電加熱，使焊件在這些個(gè)別點(diǎn)焊接起來的方法就是所謂的點(diǎn)焊。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 3 焊接頭的形成 16 熔核中存在的液態(tài)金屬在電的驅(qū)動力下發(fā)生強(qiáng)烈的攪拌作用，此時(shí)熔核內(nèi)的金屬成分會均勻化，結(jié)合界面瞬間消失。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。一般熔核生長形式為柱狀晶體，它會將合金濃度相對高的成分排至晶叉以及枝晶的前端，直到生長的枝晶開始相互抵住，獲得穩(wěn)固的金屬聯(lián)合，此時(shí)接合面消失，的刀客柱狀晶生長較充分的焊點(diǎn)。 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(qiáng)烈的再結(jié)晶，最終形成塑形環(huán)。如下圖所示，它有利于防止點(diǎn)焊過程中周圍氣體進(jìn)入熔核，從而保證熔核中的液態(tài)金屬不會沿著板縫向外噴濺。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 4 焊的電極選擇要求 4 選擇正確的點(diǎn)焊電極，能夠有效的實(shí)現(xiàn)電極在焊接過程中的作用。電極主要是起到保持電流的密度平衡，保持焊接時(shí)的熱量平衡已經(jīng)聚集焊點(diǎn)處的電流。對不同的電極材料所具有的的特性有以下一些區(qū)別。 章小結(jié) 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，電阻點(diǎn)焊已然成為焊接工藝中一種重要的焊接技術(shù)，由電阻點(diǎn)焊工作的基本原理我們得知在點(diǎn)焊的過程中，焊接電流、電極壓力以及焊 接時(shí)間等因素對電阻點(diǎn)焊有重大影響。并且點(diǎn)焊工藝是一項(xiàng)對準(zhǔn)確性要求極高的技術(shù)，在點(diǎn)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(shí)現(xiàn)點(diǎn)焊的最佳效果。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 5 第三章 汽車制造中不同材料的點(diǎn)焊工藝技術(shù)研究 碳鋼板點(diǎn)焊工藝 1 響電阻點(diǎn)焊的相關(guān)因素 4 在電阻點(diǎn)焊過程中對焊接區(qū)的加熱會受到以下四個(gè)因素的影響，焊接電流 I,焊接時(shí)間 t，電極壓力 F,電極端面直徑 四個(gè)因素的相互關(guān)系如下圖所示。 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(diǎn)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(shí)出現(xiàn)飛濺。所以我們以開始產(chǎn)生飛濺時(shí)的電流作為限制使用的最大電流。 （ 2） 通電時(shí)間 t 對焊點(diǎn)直徑的影響同樣是焊點(diǎn)直徑隨著通電時(shí)間的增加而均勻增大。 （ 3） 電極壓力 F 對焊點(diǎn)是起到雙重作用。首先從熱量的觀點(diǎn)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(diǎn)直徑 d 就越??；再從力的方面看，當(dāng)壓力不足的時(shí)候，板間接觸不良，接觸電阻不穩(wěn)定，容易導(dǎo)致焊點(diǎn)的變化不定，或增大或減小，并且特別容易產(chǎn)生飛濺。因此得出壓力過大焊點(diǎn)的直徑反而會相應(yīng)減小，焊點(diǎn)的強(qiáng)度不足，壓力過小，產(chǎn)生的熱量雖然很大但是熱量極其不 穩(wěn)定，容易導(dǎo)致焊點(diǎn)的增大或者減小，并且容易產(chǎn)生飛濺等弱點(diǎn)。 （ 4） 電極直徑 焊點(diǎn)直徑的關(guān)系是當(dāng)其他參數(shù)不變時(shí)，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(qiáng)，焊點(diǎn)直徑減小。 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)量檢買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 6 驗(yàn)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(shí)間和電極壓力）。 電阻點(diǎn)焊主要采用的方式有雙面單點(diǎn)焊接、雙面雙點(diǎn)焊接、單面 單點(diǎn)焊接、單面多點(diǎn)焊接、雙面多點(diǎn)焊接方式。 碳鋼板點(diǎn)焊工藝最佳參數(shù)值確定 焊點(diǎn)的具體焊接參數(shù)值是由鋼板的厚度和裝配狀態(tài)決定的，不同的鋼板裝配，厚度以及表面狀態(tài)，所選取的焊接電流值從 800013500A 不等，焊接壓力從 21006000 不等，焊接時(shí)間值從 840 周波不等。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。但是為了達(dá)到良好的焊接效果，對于具體的焊接參數(shù)我們必須仔細(xì)考量。 以上圖表中的參數(shù)是低碳鋼點(diǎn)焊工藝最佳的焊接參數(shù)值，這個(gè)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。 鋅板點(diǎn)焊工藝 為了提高車身的防腐性能，汽車廠家在車身的制造中開始使用鍍鋅鋼板。由于鋅的熔點(diǎn)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。另外，在運(yùn)用點(diǎn)焊工藝的過程中，鋅容易滲入電極端面而形成鋅銅合金化，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。因此鍍鋅板的焊接工藝具有一定的難度。 鋅板點(diǎn)焊工藝的特性 18 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 7 點(diǎn)低，電阻率低的鍍鋅層 ，接觸時(shí)表面容易燒壞損傷，導(dǎo)致接觸的電阻減小，這樣十分不利于熔核的形成。 主要還是由于鋅具有熔點(diǎn)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。電流場的分布不穩(wěn)定也影響著熔核的形成與大小。 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。并且導(dǎo)熱導(dǎo)電性能均會降低，鍍鋅鋼板點(diǎn)焊時(shí)容易產(chǎn)生焊接噴濺，焊點(diǎn)的強(qiáng)度也會逐漸降低。 鋅鋼板 的點(diǎn)焊由于熔層的熔點(diǎn)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(jìn)一步促進(jìn)電極工作端面銅與鍍層金屬形成金屬間的化合物合金。與低碳鋼板相比較，鍍鋅鋁鋼板合適的焊接電流范圍小。 綜上所述，鍍鋅鋼板實(shí)用的點(diǎn)焊范圍明顯小于低碳鋼板，并且操作具有一定的難度。 高鍍鋅鋼板點(diǎn)焊質(zhì)量的方法 于鍍鋅層使得焊接接觸面電阻減小，接觸面增大，焊接電流需要提高一定程度來達(dá)到與低碳鋼板同樣大小的熔核。同理焊接時(shí)間也要做出相應(yīng)的提高，為了避免焊接時(shí)發(fā)生飛濺，鍍鋅 板焊接時(shí)電極壓力需要比低碳鋼板增加百分之二十左右。典型的規(guī)范參數(shù)如圖所示 其中 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 8 壓時(shí)間（ 10）、 熱電流斜坡上升時(shí)間（ 2）、 熱電流時(shí)間（ 4）、電流之間的間隙時(shí)間（ 4）、 接電流時(shí)間（ 9）、 力維持時(shí)間（ 6）、 8） 熱電流、 接電流 時(shí)監(jiān)測焊接參數(shù)，提高焊接質(zhì)量。我國在這個(gè)方面要多吸取國外的經(jīng)驗(yàn)，新一代的焊機(jī)控制系統(tǒng)是以功能極其強(qiáng)大的微處理為基礎(chǔ)，通過實(shí)時(shí)監(jiān)測焊接參數(shù)變化和焊核形成過程來監(jiān)測每一個(gè)焊點(diǎn)。 合金車身的 點(diǎn)焊工藝 統(tǒng)電阻點(diǎn)焊工藝基本原理 在焊接循環(huán)過程中，鋁合金的電阻點(diǎn)焊工藝首先是將焊件裝配好并且施加電極壓力，接著再通過電流，當(dāng)電流通過焊件時(shí)會產(chǎn)生電阻熱，此時(shí)兩個(gè)工件之間的接觸面上的材料在受熱之后立即發(fā)生熔化形成熔核，再經(jīng)過一段時(shí)間之后撤去電流，此時(shí)熔核將會凝固形成焊點(diǎn)實(shí)現(xiàn)焊件之間的連接，此時(shí)電極壓力還要繼續(xù)保持一段時(shí)間，這樣才可以達(dá)到保證焊接質(zhì)量的效果。最后撤去電極壓力，焊接循環(huán)到此結(jié)束。鋁合金在電阻點(diǎn)焊的過程中，由于電極發(fā)熱需要冷卻。 合金點(diǎn)焊工藝的焊接特點(diǎn) 17 的導(dǎo)熱和導(dǎo)電性能好，必須采用大電流，短時(shí)間的通電的方法。對焊接電源提出了比較高的要求。 固收縮率大，點(diǎn)焊過程中經(jīng)常會出現(xiàn)微小的空洞，買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 9 裂紋等一些不連續(xù)缺陷和壓痕過深的現(xiàn)象。 電阻率、非均勻性的致密氧化膜，導(dǎo)致接觸面電阻變大，當(dāng)通過的電流比較大時(shí)，往往會出現(xiàn)飛濺的現(xiàn)象。 合金點(diǎn)焊工藝的焊接參數(shù)規(guī)范 由于鋁合金材質(zhì)的特殊性，在點(diǎn)焊鋁合金時(shí)一般選擇大電流、短時(shí)間通電并且施加高壓的焊接規(guī)范 10。但是為了提高焊接的質(zhì)量，我們還可 以選擇采用附加調(diào)節(jié)波峰和波谷的電流波形。這樣做主要是為了能夠盡量減小點(diǎn)焊接頭強(qiáng)度的波動，從而防止飛濺和減少粘電極現(xiàn)象發(fā)生。波谷電流通常是為了衰減電流，鋁制較硬的可以熱處理強(qiáng)化合金，采用這個(gè)方法來緩冷。這樣可以防止焊核中經(jīng)常出現(xiàn)的縮孔和裂紋。在工廠生產(chǎn)的實(shí)際運(yùn)用中還經(jīng)常采用比焊接壓力大的預(yù)壓力和頂鍛壓力的兩級加壓方法，以控制點(diǎn)焊接頭強(qiáng)度的波動和防止焊核內(nèi)部產(chǎn)生缺陷。采用三相低頻或三相整流式焊機(jī)焊接時(shí)的焊接規(guī)范，包括焊接電流及其通電時(shí)間、衰減電流及其通電時(shí)間、焊接壓力、頂鍛壓力和延時(shí)加壓時(shí)間等許多參數(shù)8。如 下圖所示 另外對于點(diǎn)焊時(shí)的拉伸剪切裁荷、焊核直徑、壓痕深度、內(nèi)部缺陷、外部缺陷等有關(guān)電阻點(diǎn)焊接頭質(zhì)量的諸多事項(xiàng)，在各種技術(shù)管理要求或標(biāo)準(zhǔn)中作了明確買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 10 規(guī)定 13。表 1 表 2 是推薦的點(diǎn)焊焊接規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)，可供參考。 3 2 新型的鋁合金點(diǎn)焊工藝 3 2 1 摩擦攪拌點(diǎn)焊出現(xiàn)的原因 傳統(tǒng)的電阻點(diǎn)焊主要是利用了電流的熱效應(yīng)，通過把焊件的接頭區(qū)域溫度升高到熔化溫度后實(shí)現(xiàn)薄板的連接。在長期的發(fā)展之后，車身點(diǎn)焊技術(shù)已經(jīng)成為了汽車車身薄板材連接的主要形式。但是在節(jié)能減排和環(huán)境保護(hù)的大環(huán)境下，汽車工業(yè)順應(yīng)形式開始采用新材料，以鋁合金這一重量輕、強(qiáng)度高、成形性好的材質(zhì)選為車身來替代傳統(tǒng)鋼結(jié)構(gòu)車身是實(shí)現(xiàn)“減重節(jié)能”的有效技術(shù)途徑。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(diǎn)焊工藝，不僅僅是熱流產(chǎn)生買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 11 的速率低，而且由電能轉(zhuǎn)化而來的熱能在短時(shí)間內(nèi)也會被傳導(dǎo)，這樣很難形成熔核。當(dāng)然采用增大電流的方式 是可以的，可是會增加生產(chǎn)能耗并且容易出現(xiàn)飛濺、透焊等接頭缺陷，減少電極的使用壽命。所以必須尋找更加有效的點(diǎn)焊工藝。摩擦攪拌點(diǎn)焊是在摩擦攪拌焊的原理上發(fā)展出來的。這項(xiàng)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 2 摩擦攪拌點(diǎn)焊的基本原理 摩擦攪拌點(diǎn)焊是單點(diǎn)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(diǎn)。摩擦攪拌點(diǎn)焊與傳統(tǒng)的電阻點(diǎn)焊一樣，在摩擦攪拌點(diǎn)焊過程中總共包括了三個(gè)小工藝過程 10。這三項(xiàng)為定位夾緊、摩擦焊接與焊 槍回位。摩擦攪拌點(diǎn)焊工藝還經(jīng)歷了非填料式 5到如今的填料式的過渡。由于攪拌頭在點(diǎn)焊之后的回位過程中會在接頭的表面留下焊接的工藝孔。這個(gè)工藝孔對接頭外表面的質(zhì)量產(chǎn)生重大的影響，導(dǎo)致非填料式摩擦攪拌點(diǎn)焊不能應(yīng)用于車身外覆蓋件的焊接裝配。所以后來就發(fā)展了填料式摩擦攪拌點(diǎn)焊工藝。通過在非填料式的攪拌頭中打通孔形成中空攪拌頭，這樣在攪拌頭回位的時(shí)候，從外端輸入液態(tài)填充物。由于增加了填充工序，該種方式需要更長的工藝周期。而非填料式則通常能夠在 1 秒鐘完成焊接全過程，滿足車身車間生產(chǎn)節(jié)拍要求。同時(shí)點(diǎn)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(diǎn)焊裝配車間環(huán)境中。以下兩幅圖即是非填料式摩擦點(diǎn)焊原理圖與填料式摩擦點(diǎn)焊原理圖。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 12 非填料式摩擦點(diǎn)焊原理圖 填料式摩擦點(diǎn)焊原理圖 6 2 3 摩擦攪拌點(diǎn)焊工藝的優(yōu)勢 3 擦攪拌點(diǎn)焊不需要使用大電流轉(zhuǎn)化設(shè)備，高壓氣流和循環(huán)冷卻水設(shè)備以及相應(yīng)的一些連接電纜設(shè)施。在生產(chǎn)設(shè)備的成本投入上就 遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)的電阻點(diǎn)焊。 采用摩擦攪拌點(diǎn)焊技術(shù)時(shí)只需要用電能為動力驅(qū)使攪拌頭旋轉(zhuǎn)并且保持鍛壓力。在整個(gè)固相連接的過程中，焊接的溫度保持在 550 攝氏度以下，這樣大大減少了生產(chǎn)能源的消耗。 接環(huán)境好 正由于摩擦攪拌點(diǎn)焊工藝具有生產(chǎn)成本低、能耗小，工藝簡單，焊接工具使買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 13 用壽命長的優(yōu)點(diǎn)，順應(yīng)了汽車工業(yè)忘綠色節(jié)能方向發(fā)展的趨勢，在汽車工業(yè)上占有重要的地位。 合金電阻點(diǎn)焊工藝 合金電阻點(diǎn)焊的特性 鎂是一種活潑金屬，與氧具有極強(qiáng)的親和力，生成的氧化膜十分疏松，分布也不均勻 。正是由于氧化膜分布不均勻?qū)е嘛w濺、粘連電極以及表面燒損的現(xiàn)象發(fā)生。更為嚴(yán)重的是容易影響到各個(gè)焊點(diǎn)加熱不一致，引起焊點(diǎn)質(zhì)量的波動變化。因此點(diǎn)焊鎂合金時(shí)，表面狀態(tài)是影響焊點(diǎn)質(zhì)量的關(guān)鍵因素。鎂合金具有導(dǎo)電性強(qiáng)，傳熱性能好的特點(diǎn)，鎂合金在采用電阻點(diǎn)焊時(shí)需要更大的焊接電流，其電阻點(diǎn)焊工藝具有特殊性。 型點(diǎn)焊工藝 工作原理以及焊接參數(shù)的相互關(guān)系 14 在鎂合金和電極之間放置一定尺寸、特定材料的工藝墊片，其焊接參數(shù)與一般傳統(tǒng)的點(diǎn)焊有所不同。下圖為采用工藝墊片的電阻點(diǎn)焊原理示 意圖 由于鎂合金需要較大的焊接電流，采用附加工藝墊片進(jìn)行鎂合金的新型點(diǎn)焊方法，當(dāng)焊接電流不斷增大時(shí)，焊點(diǎn)的拉剪力也逐漸增大，同時(shí)熔核直徑也隨之增大。所需要的電流基本與低碳鋼點(diǎn)焊焊接電流相同。這樣由于所需的電流較小，所以接頭獲得最大拉剪力所對應(yīng)的的焊接時(shí)間相對較大。而電極壓力方面，焊點(diǎn)的直徑和拉剪力隨著電極壓力的增加而減少。 合金點(diǎn)焊工藝的相關(guān)結(jié)論 為傳統(tǒng)一般點(diǎn)焊一為附件工藝墊片買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 14 的新型點(diǎn)焊，采用后者焊接電流較小。 鎂合金，附加工藝墊片點(diǎn)焊的 最佳工藝參數(shù)為：焊接電流 11000A,電極壓力為 2121N，焊接時(shí)間為 10 周波。 章小結(jié) 在汽車車身制造中，不同材料的車身鋼板逐漸出現(xiàn)。為了保證焊接的質(zhì)量，研究低碳鋼、鍍鋅層鋼板、鋁合金鋼板、鎂合金鋼板的點(diǎn)焊性能及其相關(guān)技術(shù)是十分必要的。經(jīng)過對不同材料的車身鋼板的研究，我們得出不同材料鋼板采用點(diǎn)焊技術(shù)時(shí)的不同的焊接條件，相關(guān)參數(shù)值 7。低碳鋼板焊鉗的最大電極壓力一般要求達(dá)到 3000N，焊接時(shí)間可以調(diào)為 8 至 14 周波，鍍鋅層焊接電流需要在低碳鋼焊接電流基礎(chǔ)上提高百分之 15 至 30。焊接時(shí)間也相應(yīng)增加百分 之 20 至 35，電極壓力增加百分之 10 至 25。鋁合金車身薄板采用電阻點(diǎn)焊工藝采用大電流，短時(shí)間通電并且施加高壓的方式，若采用摩擦攪拌點(diǎn)焊降低能耗節(jié)約生產(chǎn)成本。鎂合金車身薄板的點(diǎn)焊工藝采用一般點(diǎn)焊技術(shù)，需要的焊接電流大幾乎是低碳鋼焊接電流的 2 倍，大約需要 10 周波左右的預(yù)壓時(shí)間，若采用附加墊片技術(shù)點(diǎn)焊鎂合金，其相關(guān)參數(shù)值與低碳鋼基本一致。 第四章 先進(jìn)的車身點(diǎn)焊焊接工藝 焊機(jī)器人在車身焊裝中的應(yīng)用 12 點(diǎn)焊機(jī)器人工作的原理是通過機(jī)器人來操縱各種點(diǎn)焊設(shè)備，完成點(diǎn)焊焊接工作?，F(xiàn)代的點(diǎn)焊機(jī)器人采用的電焊鉗 是逆變一體式 11，主要是為了降低機(jī)器人的體積和質(zhì)量。使用機(jī)器人操作，可以實(shí)現(xiàn)點(diǎn)擊加壓軟接觸和電極壓力的實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)，完成于焊接電流的配合，消除飛濺。這種點(diǎn)焊機(jī)器人技術(shù)不僅可以大大提高焊接的質(zhì)量和效率，還提高了焊件的外觀水平。同時(shí)加速了產(chǎn)品的更新?lián)Q代。與傳統(tǒng)的機(jī)器人工技術(shù)相比，點(diǎn)焊機(jī)器人保證了焊件質(zhì)量的穩(wěn)定性，并且降低了勞動強(qiáng)度，降低了工人操作失誤導(dǎo)致的殘次零件風(fēng)險(xiǎn)，提供了更加安全的工作環(huán)境。 點(diǎn)焊機(jī)器人在汽車生產(chǎn)中的應(yīng)用已經(jīng)相當(dāng)廣泛，國內(nèi)國外許多大型汽車公司都已經(jīng)采用。例如日本三菱汽車公司、美國通用汽車公司 、德國福特汽車公司，點(diǎn)焊機(jī)器人操縱的焊點(diǎn)占焊件總焊點(diǎn)的百分之八十以上。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 15 接點(diǎn)焊工藝 2 膠接點(diǎn)焊工藝是最近幾年新興的一種點(diǎn)焊工藝。膠接點(diǎn)焊工藝是電阻點(diǎn)焊與膠接的結(jié)合，具有兩者的優(yōu)點(diǎn)。這項(xiàng)工藝主要是運(yùn)用在對工件進(jìn)行清理之后，在其上涂膠進(jìn)行搭接，從而把連接件膠接在一起，然后再進(jìn)行點(diǎn)焊固化處理。在點(diǎn)焊的過程中，膠體對焊件產(chǎn)生影響。這種工藝可以實(shí)現(xiàn)對不同形狀工件的焊接，避免了焊接過程中的應(yīng)力集中現(xiàn)象。并且由于采用這種工藝接頭的強(qiáng)度比較高，可以增加電極的使用壽命。并且連接件具有良好的密封性，不會出現(xiàn)電位差 導(dǎo)致的電化學(xué)腐蝕。尤其在對于鋁或者鋼的材料焊接上具有獨(dú)特的適用性，能夠達(dá)到比較好的焊接接頭。但是這種工藝存在它自身的不足，膠接點(diǎn)焊工藝花費(fèi)的成本比較高，電量消耗大，由于膠固化所需時(shí)間也比較長。 頻點(diǎn)焊技術(shù) 中頻點(diǎn)焊技術(shù)同樣是最近幾年才發(fā)展起來的新型的焊接技術(shù)。這項(xiàng)點(diǎn)焊工藝技術(shù)主要是利用逆變技術(shù)使得工頻電轉(zhuǎn)化為 1000中頻電；焊接焊鉗選擇采用的是一體化焊鉗，使用的變壓器為中頻變壓器。中頻點(diǎn)焊技術(shù)相較于傳統(tǒng)的點(diǎn)焊技術(shù)具有以下的優(yōu)勢： 銹鋼和帶鍍層的鋼板， 于采用中 頻技術(shù)，為焊接提供了堆成的電網(wǎng)負(fù)載，大大降低了成本。 用中頻點(diǎn)焊技術(shù)優(yōu)化了功率系統(tǒng)，從而節(jié)省能源的消耗。 頻技術(shù)縮短了焊接時(shí)間并且降低電流負(fù)荷，這大大降低了電極的損耗，延長使用時(shí)間。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 16 中頻點(diǎn)焊焊接示意圖 章小結(jié) 隨著社會的發(fā)展，在生產(chǎn)過程中運(yùn)用先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備實(shí)施點(diǎn)焊技術(shù)已經(jīng)成為各大汽車制造商的必然選擇。越來越先進(jìn)便捷的技術(shù)投入到車身點(diǎn)焊工藝中，點(diǎn)焊機(jī)器人采用的電焊鉗是逆變一體式 ，對汽車工業(yè)工人的生產(chǎn)提供了最大的便利，并且極大的提高了焊接的質(zhì)量。膠接點(diǎn)焊技術(shù)巧妙地融合了電阻點(diǎn)焊與膠接的優(yōu)點(diǎn)，滿足了對不同形狀工件的焊接，避免了焊接過程中的應(yīng)力集中現(xiàn)象。中頻點(diǎn)焊技術(shù)的采用順應(yīng)了當(dāng)今社會對汽車工業(yè)“綠色環(huán)?！钡囊?，采用利用逆變技術(shù)使得工頻電轉(zhuǎn)化為 1000中頻電；焊接焊鉗選擇采用的是一體化焊鉗，使用的變壓器為中頻變壓器，大大節(jié)省了能源的消耗。 第五章 總結(jié)以及展望 2014 年 2 月我開始了我的畢業(yè)論文寫作工作，時(shí)至今日經(jīng)過了將近 3 個(gè)多月的畢業(yè)設(shè)計(jì)， 論文已經(jīng)完成。從最初的茫然，到慢慢的進(jìn)入狀態(tài)，再到對思路逐漸的清晰，整個(gè)寫作過程難以用語言來表達(dá)。歷經(jīng)了幾個(gè)月的奮戰(zhàn)，緊張而又充實(shí)的畢業(yè)論文終于落下了帷幕。在這次畢業(yè)論文的寫作過程中，我擁有了無數(shù)難忘的回憶和無盡的收獲。 2 月底，在指導(dǎo)老師的推薦下我選擇了“車身點(diǎn)焊工藝的關(guān)鍵技術(shù)研究”作為我的論文題目。當(dāng)開題報(bào)告定下來的時(shí)候，我立刻收集資料，然而面對浩瀚的書海真是有些茫然，不知如何下手。在導(dǎo)師細(xì)心的指導(dǎo)下，我終于對自己現(xiàn)在的買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 17 寫作方向和方法有了一定的掌握。通過自己查閱研讀大量的相關(guān)資料，文獻(xiàn)以及老師的悉心指 導(dǎo)，我對車身點(diǎn)焊工藝有了比較清晰完整的認(rèn)識了解。通過對比不同車身材料所運(yùn)用的不同點(diǎn)焊技術(shù)，比較它們之間相關(guān)參數(shù)值的差異，讓我基本掌握了點(diǎn)焊工藝所涉及的關(guān)鍵技術(shù)。在了解查找點(diǎn)焊工藝的技術(shù)的過程中也遇到了許多的困難。我不會忘記這令人難忘的幾個(gè)月時(shí)間。在我徜徉書海查找資料的日子里，面對無數(shù)書本的羅列，最難忘的是每次找到資料時(shí)的激動和興奮，記憶最深的是每一步小小思路實(shí)現(xiàn)時(shí)那幸福的心情，這次做論文的經(jīng)歷也會使我終身受益，我感受到做論文是要真真正正用心去做的一件事情，是真正的自己學(xué)習(xí)的過程和研究的過程，沒有學(xué)習(xí)就不可能 有研究的能力。當(dāng)然經(jīng)過對點(diǎn)焊技術(shù)的研究也讓我更加明白車身制造的艱難。 本文旨在通過對車身點(diǎn)焊工藝及其關(guān)鍵技術(shù)的研究來推動今后我國汽車工業(yè)的發(fā)展。焊接技術(shù)作為機(jī)械制造業(yè)中必不可少的加工工藝，但是隨著新材料，新產(chǎn)品在汽車工業(yè)中的運(yùn)用，傳統(tǒng)的點(diǎn)焊技術(shù)必然會受到?jīng)_擊與挑戰(zhàn)。所以我們必須對現(xiàn)有的點(diǎn)焊技術(shù)有一個(gè)完整而深入的認(rèn)識，這樣才可以在已有的基礎(chǔ)上利用新技術(shù)，新方法促進(jìn)點(diǎn)焊技術(shù)的發(fā)展。大力應(yīng)用高科技，采用計(jì)算機(jī)信息技術(shù)，實(shí)現(xiàn)智能工藝，從而提高我國汽車制造業(yè)信息化水平，創(chuàng)造較高的社會效益。 參考文獻(xiàn)（ 1車身點(diǎn)焊工藝研究 熊曉華 2焊接技術(shù)在汽車制造中的應(yīng)用 朱俊 現(xiàn)代焊接 2013 年第 8 期 3從電阻點(diǎn)焊 (摩擦點(diǎn)焊 ( 鋁合金車身焊接裝配新工藝 劉步豐 朱文峰科技資訊 2008 10 08 4張彩云，電阻焊接技術(shù)及其應(yīng)用設(shè)備 J2003,24（ 5）：2015Z. M. L. S. et A 2005 文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 18 (2005 6et 6, 2005, 5 62. 7點(diǎn)焊技術(shù)在汽車工業(yè)中的應(yīng)用 袁少波 童彥剛 電焊機(jī) 2005第35 卷第 2 期 8水野正夫，田和之，阪口章鋁及其合金的焊接 M許慧姿，譯 ,北京：冶金工業(yè)出版社， 1985 9焊接方法及設(shè)備 畢惠琴 (第二分冊 )電阻焊 1987. 10壓力焊技術(shù)的新發(fā)展 趙熹華 這個(gè)機(jī)械工程學(xué)會焊接學(xué)會中國焊接協(xié)會 15 周年， 2002 11點(diǎn)焊機(jī)器人焊接系統(tǒng)的控制研究 朱錦洪 黃石生 李發(fā)興 電焊機(jī) 1995,35（ 1）： 1412, 992,(5):4713, M. A of 1994,116: 49114 鎂合金焊接技術(shù)的研究現(xiàn)狀及應(yīng)用 J 馮吉才，王亞榮，張忠典 中國有色金屬學(xué)報(bào) 2005,15（ 2）： 16515趙熹華 ,馮吉才 ,壓焊方法與設(shè)備 機(jī)械工業(yè)出版社 ,2005 年 8 月 16汽車焊接技術(shù) 鵬程 閆龍 李青義 17 生產(chǎn)與應(yīng)用 鋁合金車身的點(diǎn)焊工藝 元恒新 陳海英 電焊機(jī) 18鍍層厚度對鍍鋅鋼板點(diǎn)焊質(zhì)量的影響 程挺軒 電焊機(jī) ,2001,(28 一30 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 19 致 謝 在這次畢業(yè)寫作過程中，同學(xué)之間互相幫助，發(fā)表不同的看法，討論并解決論文寫作過程中的疑難問題；在此更要感謝