项目三(任务三车身焊接工艺 )

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1、王学军,汽车钣金技术,任务三 车身焊接工艺,【学习目标】 1 掌握氧乙炔焊炬的操作方法 2 掌握二氧化碳气体保护焊的焊接工艺 3 掌握电阻点焊的焊接工艺 4 了解车身板件常用焊接技巧,一、任务分析,在汽车制造和维修作业中，焊接一直是必不可少的生产作业手段。传统的氧乙炔焊（气焊）在以往的车辆挖补、事故车修复等工作中发挥了巨大的作用。但由于其具有热量难以集中、变形大、焊接质量差、易氧化等缺点在汽车维修行业中将会逐步被淘汰。目前，仍有一些中小型维修企业在继续使用它，而一些规模较大的维修企业、4S店等已相继制定出对其使用时间、操作部位等方面的限制，适用范围也仅局限于对车辆修复时的热收缩、钎焊、表面清洁

2、、切割非结构性部件等。取而代之的是一些具有高速、低耗、变形小、易操作、使用范围广、焊接质量高等优点的如二氧化碳气体保护焊、电阻焊等，它们在事故车修复工作中起到越来越重要的作用。,（一）焊接 是对需要连接的金属板件加热，使它们共同熔化，最后结合在一起的方式。 1、类型： （1）压焊 压焊是通过电极对金属加热使其熔化，并加压使金属连接在一起。在各种压焊方法中，电阻点焊是汽车制造业的最常用的焊接方法，但它在汽车修理业中应用还较少。 （2）熔焊 通过电弧或火焰等方式将金属件加热到熔点，使它们熔化连接在一起(通常采用焊条、焊丝)。,三、相关知识与技能,（一）焊接 （3）钎焊 在需要焊接的金属件上，将熔点

3、比它低的金属熔化(金属件不需熔化)而进行连接。根据钎焊材料熔化的温度，可分为软钎焊和硬钎焊。钎焊材料的熔化温度低于450的是软钎焊，钎焊材料的熔化温度高于450的是硬钎焊。 每一类焊接方法又可具体分为多种焊接方式，其中只有几种焊接方式可用于车身修理：,（一）焊接,（一）焊接 车身上不同部位使用的焊接类型,汽车制造中使用的各种焊接方法,（一）焊接 2、特点 （1）它适合于连接整体式车身结构，焊接后仍可保持车体的完整性。 （2）可减轻重量(不需要增加接合件)。 （3）对空气和水的密封性能好。 （4）生产效率高。 （5）焊接接头的强度受到操作者技术水平的影响比较大。 （6）如果焊接中产生的热量过多，

4、周围的板件将会变形。,（二）氧乙炔焊接技术 氧乙炔焊是熔焊的一种形式，将乙炔和氧气在一个腔内混合，在喷嘴处点燃后作为一种高温热源(大约3000)，将焊条和母材熔化，冷却后母材就熔合在一起了。 由于氧乙炔焊接操作中要将热量集中在某一个部位（如图），热量将会影响周围的区域而降低钢板的强度。因此汽车制造厂都不赞成使用氧乙炔焊来修理车身。但氧乙炔焊在车身修理中有其他的应用，如进行热收缩、硬钎焊和软钎焊、表面清洁和切割非结构性零部件等。,（二）氧乙炔焊接技术 1、氧乙炔焊设备 （1）钢制气瓶 分别装有氧气、乙炔气体。,（二）氧乙炔焊接技术 （2）调节器 用来将气瓶的压力减小到一定值，并保持稳定。,（二）

5、氧乙炔焊接技术 （3）焊炬 将气瓶内流出的氧气和乙炔在焊炬体内以适当的比例混合并产生火焰，这种火焰能够将钢熔化。,（二）氧乙炔焊接技术 2、氧乙炔火焰的类型 作为焊接和切割的热源，根据两种气体的比例不同产生不同的火焰，不同配比的火焰有着不同的用途。 （1）中性焰 标准的火焰称为中性焰（如图）。当氧气和乙炔的体积混合比为1：1时，产生中性焰。这种火焰有非常明亮透明的焰心，焰心外层被明亮的蓝色火焰包围。,（二）氧乙炔焊接技术 （2）碳化焰 随着氧对乙炔的比例增加，整个火焰变得明亮，然后明亮区朝喷嘴收缩，形成一定长度的光亮区，在其外围为蓝色，如图。由于有过量乙炔，形成碳化焰。碳化焰有还原性质，火焰温

6、度较低。在钢筋气压焊的开始阶段，宜采用碳化焰，防止钢筋端面氧化，但同时有“增碳”作用，使焊缝增碳。氧与乙炔的比例为0.850.95 :1。,（二）氧乙炔焊接技术 （3）氧化焰 当氧气过剩时，氧化比较强烈，焰芯呈圆锥形状，长度大为缩短，而且变得不很清楚。火焰的内焰和外焰也在缩短，如图。氧化焰呈蓝色而且燃烧时带有噪声，含氧量越多，噪声越大。氧与乙炔的比例大于12:1。,（二）氧乙炔焊接技术 3、焊炬的调整操作 氧乙炔焊不能用来焊接现代的车身，但可以用来对非结构性板件上钎焊过的焊缝进行钎焊、清洁油漆层，对结构性部件的大体切割等。焊炬使用按以下步骤调节： （1）将合适的喷嘴安装在焊炬的前端。 （2）分

7、别将氧气和乙炔调节器调节到适当的压力值。 （3）将乙炔阀旋开约半圈并点燃气体，然后继续旋开压力阀，直到黑烟消失并出现红黄色火焰。慢慢地旋开氧气阀，直到出现带有淡黄色透明焰心的蓝色火焰。进一步旋开氧气阀，直到中间的焰心变尖并轮廓分明。这种火焰成为中性焰，可用来焊接低碳钢（如部分汽车外部覆盖件）。,（二）氧乙炔焊接技术 3、焊炬的调整操作 （4）在氧乙炔焊的焊接中，焊炬可朝向焊缝或背向焊缝操作（如图）或称为正向焊接和逆向焊接，在这两种操作中焊炬和焊条的角度要有所调整。,如果向火焰中加入乙炔或减少氧气，便形成碳化焰。 如果向火焰中加入氧气或减少乙炔，便形成氧化焰。,（三）气体保护焊 现代车身中的纵梁

8、、横梁、立柱等结构件都是应用高强度钢或超高强度钢制造，熔化极惰性气体保护焊(MIG)在焊接整体式车身上的高强度钢板方面比其它常规焊接方法更适合，当今汽车上使用的新型高强度钢不能用氧乙炔或电弧焊进行焊接，而广泛应用惰性气体保护焊。 1、气体保护焊的特点 （1）操作方法容易掌握。 操作者只需受到几个小时的指导并经过练习，就可学会并熟练掌握MIG设备的使用方法。与高级电焊工采用传统的焊条电弧焊相比，普通的MIG焊工都可以做到焊接的质量更高、速度更快、性能更稳定。,1、气体保护焊的特点 （2）MIG可使焊接板件100地熔化。因此，经MIG焊接过的部位可修平或研磨到与板件表面同样的高度(为了美观)，而不

9、会降低强度。 （3）在薄的金属上焊接时，可以使用弱电流，预防热量对邻近部位的损害，避免了可能发生的强度降低和变形。 （4）电弧平稳，熔池小，便于控制。确保熔敷金属最多、溅出物最少。 （5）MIG焊接更适合焊接有缝隙和不吻合的地方。对于若干处缝隙，可迅速地在每个缝隙上点焊，不需要清除熔渣，焊后可以很方便地将这些部位重新上漆。,1、气体保护焊的特点 （6）一般车身钢板都可以用一根通用型的焊丝来焊接。 （7）车身上不同厚度的金属可用相同直径的焊丝来焊接。 （8）MIG焊机可以方便地控制焊接的温度和焊接的时间。 （9）采用MIG焊接，对需要焊接的小区域的加热时间较短，因而减少了板件的疲劳和变形。因为金

10、属熔化的时间极短，所以能够轻松进行立焊和仰焊操作。,1、气体保护焊的特点 汽车制造业现在大量使用高强度钢板，而高强度钢板和其它薄钢板比较好的焊接方法就是MIG焊接法，所以现在车身修理中广泛应用惰性气体保护焊(MIG)。在用惰性气体保护焊进行车身修理时，能够达到快速、高质量的焊接要求。用氧乙炔焊焊接后顶侧板平均耗时约4小时，而用惰性气体保护焊来进行同样的工作只需约40分钟。 惰性气体保护焊不局限于车身的修理，还可以焊接排气结构、各种机械的底座、拖车的牵引装置、载货车的减振装置以及其它可用电弧焊或气焊的地方，都能达到良好的焊接效果。惰性气体保护焊还可用于铸铝件的焊接，例如各种破裂的变速箱、气缸和进

11、气管等。,2、气体保护焊的原理 气体保护焊使用一根焊丝，焊丝以一定的速度自动进给，在板件和焊丝之间出现电弧，电弧产生的热量使焊丝和板件熔化，将板件熔合连接在一起，这就是惰性气体保护焊的焊接过程。,2、气体保护焊的原理 在焊接过程中，惰性气体对焊接部位进行保护，以免熔融的板件受到空气的氧化。惰性气体的种类由需要焊接的板件而决定，钢材都用二氧化碳(CO2)或二氧化碳(CO2)和氩气的混合气作为保护气体。而对于铝材，则根据铝合金的种类和材料的厚度，分别采用氩气或氩、氮混合气体进行保护。如果在氩气中加入45的氧气作为保护气，就可以焊接不锈钢。 惰性气体保护焊有时又称作二氧化碳保护焊。其实惰性气体保护焊

12、(MIG)采用完全的惰性气体(例如氩气或氮气)作为保护气体。二氧化碳不完全是惰性气体，准确地说二氧化碳保护焊应该称为活性气体保护焊 (MAG)。大多数车身修理中都采用二氧化碳或二氧化碳(CO2)和氩气的混合气作为保护气体，人们还是习惯用惰性气体保护焊来概括所有的气体保护电弧焊接。许多焊接机都是既可使用二氧化碳（活性气体），又可使用氩气(惰性气体)，只需要更换气瓶和调节器就可以了。,3、二氧化碳气体保护焊焊接的工作过程 （1）焊丝在焊接部位经过瞬间的短路、回烧并产生电弧 。,（2）每一次工作循环中都产生一次短路电弧，并从焊丝的端部将微小的一滴液滴转移到熔化的焊接部位。 （3）在焊丝周围有一层气体

13、保护层，它可防止大气的污染并稳定电弧。 （4）连续进给的焊丝与板件相接触而形成短路，电阻使焊丝和焊接部位受热。,3、二氧化碳气体保护焊焊接的工作过程 （5）随着加热的继续进行，焊丝开始熔化，变细并产生收缩。 （6）收缩部位电阻的增加将加速该处的受热。 （7）熔化的收缩部位烧毁，在工件上形成一个熔池并产生电弧。 （8）电弧使熔池变平并回烧焊丝。,3、二氧化碳气体保护焊焊接的工作过程,（9）当电弧间隙达到最大值时，焊丝开始冷却并重新送丝，更接近工件。 （10）焊丝的端部又开始升温，其温度足以使熔池变平，但还不能够阻止焊丝重新接触工件。因此，电弧熄灭，再次形成短路，上述过程又重新开始。 （11）这种

14、自动循环产生的频率为50200次秒,4、气体保护焊焊接设备,4、气体保护焊焊接设备 （1）带有流速调节器的保护气体供应管道：用以防止焊接熔池受到污染；,带流速调节器的气瓶,4、气体保护焊焊接设备 （2）送丝装置：对送丝的速度进行控制；,单轮或双轮的送丝装置,4、气体保护焊焊接设备 （3）焊丝：车身修理中使用的焊丝的种类是AWS-70S-6，使用焊丝的直径为0.6 mm0.8 mm。目前使用最多的是直径为0.6 mm的焊丝。它原先是一种特制的焊丝，现在很容易可以买到。直径很细的焊丝可以在弱电流、低电压条件下使用，这就使进入板件的热量大为减少。,4、气体保护焊焊接设备 （4）焊接电源 电源的核心是

15、变压器，它把220V或380V的电压变成只有10V左右的低电压，同时电流会变得很大。鉴于焊接对电源的要求，必须使用具有稳定电压的电源。用于汽车车身修理的电源比一般工业焊机的要求要高，因为焊接薄金属板时的输出电流、电压要稳定，否则会影响焊接质量。,4、气体保护焊焊接设备 （5）电缆和搭铁接线装置：焊接的部位要与搭铁接线连接形成电流回路。,4、气体保护焊焊接设备 （6）焊枪（焊炬）：将焊丝引导至焊接部位（如图），在焊枪上有启动开关，焊枪前部主要有喷嘴和导电嘴。,4、气体保护焊焊接设备 （7）保护气：修理车身时，焊接一般用二氧化碳(CO2)或二氧化碳和氩气的混合气体（气体的比例为：75的氩、25的二

16、氧化碳，这种混合气体通常被称为C-25气体）来进行保护。采用CO2气体保护可使焊接熔深加大。但是，CO2使电弧变得比较粗糙且不够稳定，焊接时的溅出物增加(图830)。所以，在较薄的材料上进行焊接时，最好使用ArCO2混合气。,不同气体配比的焊接效果对比,4、气体保护焊焊接设备 （8）控制面板：通过控制面板可进行电压、电流、送丝速度调节，同时可以进行点焊和脉冲点焊功能的控制（如图）。,焊机的控制面板,5、气体保护焊焊接参数的调整 修理人员在焊接时，需要对下列参数进行调整(有些参数的数值是可调的)：焊机输入电压、焊接电流、电弧电压、导电嘴与板件之间的距离、焊炬角、焊接方向、保护气体的流量、焊接速度和送丝速度。大多数制造厂都提供一份表格，列出了焊机各种参数的调整范围。,5、气体保护焊焊接参数的调整 （1）焊接电流 焊接电流的大小会影响板件的焊接熔深、焊丝熔化的速度、电弧的稳定性、焊接溅出物的数量（如图）。随着电流强度的增加，焊接熔深、剩余金属的高度和焊缝的宽度也会增大。,焊接参数,5、气体保护焊焊接参数的调整 （1）焊接电流 表81给出了不同板厚的材