汽車車身鈑金修復技術車身熱接合技術車身熱接合技術項目描述：隨著人們對汽車動力性、安全性、舒適性、燃油經(jīng)濟性等性能的要求越來越高，勢必要增加汽車的功能性部件以滿足以上要求，可功能性部件的增加不可避免的增加了汽車的質(zhì)量，使動力性和燃油經(jīng)濟性趨于下降。解決這一矛盾的關鍵是采用輕量化車身的結(jié)構設計。各大汽車制造商紛紛研制新材料，使車身的材料日益豐富多彩。例如奧迪A8車身材料（圖8-0-1）分別為鋁合金、鋼、碳纖維復合材料、鎂合金，如果細分共有29種,其中包括11種鋼材、16種鋁材、1種鎂材和1種碳纖維復合材質(zhì)（奧迪A8車身首次應用碳纖維復合材料）。其中鋁合金占比58%,鋼占比40.5%,碳纖維1%,鎂合金0.5%。圖8-0-1奧迪A8車身材料車身熱接合技術車身板件的連接分為可拆卸連接和不可拆卸連接，可拆卸連接包括螺栓螺母連接（圖8-0-2）、卡扣連接（圖8-0-3）、鉸鏈連接（圖8-0-14等。圖8-0-2螺栓螺母連接8-0-3卡扣連接

圖8-0-4鉸鏈連接車身熱接合技術不可拆卸鏈接就是車身接合，車身接合技術分為熱接合技術和冷接合技術。每一種接合技術的選用要根據(jù)零件的材料、強度和性能參數(shù)等特性，以及生產(chǎn)工藝和生產(chǎn)線的匹配來確定，兼顧制造、質(zhì)量、成本等因素最終按不同的比例分布在車身上。當前車身上常用的接合工藝高達14種，包括8種熱接合工藝和6種冷接合工藝，如表8-0-1所示。熱接合技術冷接合技術MAG焊接電阻點焊MIG焊接MIG釬焊激光釬焊激光焊接連續(xù)成型旋接摩擦元件焊接折邊連接粘接連接盲鉚接沖壓鉚接連續(xù)成型鉚接無鉚釘連接由于熱接合技術中的MAG焊接和電阻點焊在第一部分介紹過，本項目介紹其它熱接合技術。車身熱接合技術一、MIG焊接簡介MIG焊接屬于電弧焊中熔化極惰性氣體保護焊的一種，指的是采用惰性氣體（氦氣、氖氣、氬氣等）隔絕空氣對母材進行保護，以防止高溫使母材氧化的焊接方式。在汽車車身上的MIG焊接通常指的是鋁合金的焊接，所以也可以稱為MIG鋁焊。在汽車行業(yè)中，鋁材應用已有多年歷史。其主要性能為低密度，變形時較強的沖擊能量吸收能力，高強度、耐腐蝕性和可回收性。鋁材主要應用于發(fā)動機蓋（圖8-0-5）、車門、翼子板、立柱外板等，但也越多地應用于車身結(jié)構部件中，甚至出現(xiàn)了全鋁車身（圖8-0-6）。圖8-0-5鋁合金發(fā)動機蓋

圖8-0-6全鋁車身車身熱接合技術從表8-0-2格可以看出，鋁合金的密度為鋼鐵的1/3,導熱性是鋼鐵的4-5倍，導電性是鋼鐵的5-6倍，熔點比鋼鐵低800℃。正是由于鋁合金的物理性能與鋼鐵有如此大的差異，在焊接時就不能采用與鋼鐵相同的熔化極活性氣體保護焊（MAG焊），適合采用熔化極惰性氣體保護焊（MIG焊接），用這種方法更容易進行高質(zhì)量的焊接。材料鋼鐵鋁合金密度（kg/dm3）7.92.7導熱性(W/（㎡·K）50-60238熔點（℃）1460660電阻率Ω?mm2/m0.14-0.180.029表8-0-2鋁合金與鋼鐵的物理性能對比車身熱接合技術另外鋁合金在空氣中極易與氧氣發(fā)生反應生成氧化鋁，氧化鋁形成的時間非常短，大約半小時之內(nèi)，在處理后的鋁板表面就形成一層致密的氧化鋁薄膜，這層氧化鋁好似盔甲阻止了鋁板進一步被氧化，同時會使焊接產(chǎn)生缺陷，在焊接過程中要注意清潔氧化層和焊接的時效性。二、釬焊的簡介釬焊，是指低于焊件熔點的釬料和焊件同時加熱到釬料熔化溫度后，利用液態(tài)釬料填充固態(tài)工件的縫隙使金屬連接的焊接方法。文化熏陶：中國在公元前5世紀的戰(zhàn)國初期已經(jīng)使用錫鉛合金釬料，在秦始皇兵馬俑青銅器馬車（圖8-0-7）中也大量采用了釬焊技術。中國最早見著于文獻記載的釬焊是漢代班固所撰《漢書》中有云:“胡桐淚狀似眼淚也，可以焊金銀也，今工匠皆用之”。1637年出版的明代宋應星科技巨著《天工開物》（圖8-0-8）中有“中華小釬用白銅沫，大釬則竭力揮錘而強合之，若以胡桐汁合銀，堅如石。今玉石刀柄之類焊藥，加銀一分其中，則永不脫。試以圓盆口點焊藥于其一隅，其藥自走，周而環(huán)之，亦一奇也”。這一記述指出了銅釬焊應以硼砂做釬劑，銀釬焊則可以胡桐樹脂為釬劑，并且對釬焊焊接做了精彩的描述。車身熱接合技術圖8-0-7青銅器車馬

圖8-0-8天工開物車身熱接合技術1.按照釬料熔點分類根據(jù)釬料熔點的不同，釬焊又分為軟釬焊和硬釬焊。①軟釬焊軟釬焊的釬料熔點低于450°C，接頭強度較低（小于70MPa）。軟釬焊多用于電子和食品工業(yè)中導電、氣密和水密器件的焊接。以錫鉛合金作為釬料的錫焊最為常用。錫焊在車身維修上也有應用，被稱之為補錫。通常我們在對板件損傷修復時,會用到介子機、手工具去修復，但對一些變形的狀況很難像上述方法修復時，例如過度的加工硬化凹陷區(qū)域，就可以采用鉛錫合金把凹陷的部位直接填補起來。補錫大致上就是將錫條加熱到熔融狀態(tài)并將其涂抹在車身凹陷處，如圖8-0-9所示。然后繼續(xù)加熱并用壓平板抹平，最后打磨平整，如圖8-0-10所示。圖8-0-9加熱錫條涂抹在車身凹陷

圖8-0-10壓平板抹平車身熱接合技術這種補錫工藝因環(huán)保問題現(xiàn)在已經(jīng)取消，產(chǎn)生污染的原因主要是所用錫條主要成分是有毒的重金屬鉛。②硬釬焊:硬釬焊的釬料熔點高于450°C，接頭強度較高(大于200MPa)。硬釬焊接頭強度高，有的可在高溫下工作。硬釬焊的釬料種類繁多，以鋁、銀、銅、錳和鎳為基的釬料應用最廣。鋁基釬料常用于鋁制品釬焊，銀基、銅基釬料常用于銅、鐵零件的釬焊。車身維修中用到的是采用銅基釬料焊接鋼鐵車身的硬釬焊，在任務2中講詳細介紹。2.按照釬焊加熱熱源分類按照釬焊加熱熱源的不同可以將釬焊分為:烙鐵釬焊、火焰釬焊、浸沾釬焊、感應釬焊、真空釬焊等，車身維修或制造中用到的主要是電弧釬焊和激光釬焊，以前在車身維修中用可燃氣體與氧氣或壓縮空氣混合燃燒的火焰作為熱源進行焊接的火焰釬焊，由于會降低焊接部位強度已經(jīng)被禁止使用。釬焊以其防腐性好、熱影響少、不易使板件變質(zhì)變形、容易焊接成型等優(yōu)點，在汽車車身上得到了廣泛的應用，比方汽車外覆蓋件維修時的補錫、分體式側(cè)圍的后頂側(cè)板維修時的火焰釬焊（圖8-0-11）等。以上兩種釬焊技術，隨著環(huán)保要求的提高和車身沖壓技術的發(fā)展，已經(jīng)退出了歷史的舞臺。技術更先進的兩種釬焊取而代之，在車身制造和維修中得到了應用，分別是激光釬焊和MIG電弧釬焊，如圖8-0-12所示。車身熱接合技術圖8-0-11火焰釬焊

圖8-0-12激光釬焊和MIG電弧釬焊車身熱接合技術3.MIG電弧釬焊簡介MIG電弧釬焊，即使用惰性氣體（一般為純氬氣）保護的電弧銅釬焊，也簡稱電弧銅焊、MIG硬釬焊、MIG釬焊，使用銅焊絲（釬料）對鋼板進行焊接的工藝。在焊接過程中，溫度遠低于傳統(tǒng)MAG焊接（活性氣體保護焊），母材本身不熔化，銅焊絲熔化。熔融的焊絲位于鋼板外側(cè)，母材板件通過液體的毛細管作用接合。由于液體無需外力輔助即可流動，且流動與外力方向相反，所以采用前進法焊接及推焊（圖8-0-13）的焊接方法，可增強焊接強度。MIG電弧釬焊的焊接溫度低，減小了對熱成型超高強度鋼晶體結(jié)構的破壞，使焊接后的鋼板最大程度保持原有強度。圖8-0-13焊接方向車身熱接合技術科學探究：毛細管作用當含有細微縫隙的物體與液體接觸時，在浸潤情況下液體沿縫隙上升或滲入，在不浸潤情況下液體沿縫隙下降的現(xiàn)象。在浸潤情況下，縫隙越細，液體上升越高。就是指液體在細管狀物體的內(nèi)側(cè)因為內(nèi)聚力以及附著力的差異，克服地心引力而向上升。三、保護氣體對材料進行上述兩種焊接方法，采用的保護氣體不能使活性氣體或混合氣體，必須是惰性氣體，可以采