车身焊接工艺[1]一、车身装焊工艺的特点汽车车身壳体是一个复杂的结构件，它是由百余种、甚至数百种薄板 冲压件经焊接、铆接、机械联结及粘接等方法联结而成的由于车身冲压 件的材料大都是具有良好焊接性能的低碳钢，所以焊接是现代车身制造中 应用最广泛的联结方式表1列举了车身制造中常用的焊接方法：表1车身制造中常用的焊接方法及典型应用实例焊接方法典型应用实 例车身总成、车身侧围等分总成小型板类零件车身底板总成车门、发动机 盖总成车身顶盖流水槽油箱总成螺母、小支架车身总成车身顶盖后两侧接 缝厚料零部件单点悬挂式点焊点焊机固定式点焊焊机压床式多点电多点焊 机焊阻C形多点焊接悬挂式缝焊焊缝焊机固定式缝焊机凸焊CO2气体保护 焊电弧亚弧焊焊手工电弧焊气氧一乙炔焊车身总成补焊焊钎锡钎焊水箱焊 特微弧等离子焊车身顶盖后角板种车身底板焊激光焊车身制造中应用最多 的是电阻焊，一般占整个焊接工作量的60%以上，有的车身几乎全部采用 电阻焊除此之外就是二氧化碳碳气体保护焊，它主要用于车身骨架和车 身总成的焊接中由于车身零件大都是薄壁板件或薄壁杆件，其刚性很差，所以在装焊 过程中必须使用多点定位夹紧的专用装焊夹具，以保证各零件或合件在焊 接处的贴合和相互位置，特别是门窗等孔洞的尺寸等。
这也是车身装焊工 艺的特点之一为便于制造，车身设计时，通常将车身划分为若干个分总成，各分总又划分为若干个合件，合件由若干个零件组成车身装焊的顺序则是 上述过程的逆过程，即先将若干个零件装焊成合件，再将若干个合件和零 件装焊成分总成，最后将分总成和合件、零件装焊成车身总成轿车白车身装焊大致的程序图为如 图1所示：前底板分总成前内挡泥板总成前轮胎挡泥板总成前端分总成前 围板总成散热器罩总成底板分总成中底板分总成后底板分总成门框总成后 轮胎挡泥板总成后翼子板总成侧围分总成车身总成顶盖侧流水槽门锁加强 板前风挡下盖板总成后围上盖板总成后围下盖板总成仪表板总成白车身 顶盖总成发动机盖总成前翼子板总成行李箱盖总成车门总成图1轿车白车身装焊程序图二、电阻焊1.电阻焊及其特点将置于两电极之间的工件加压，并在焊接处通以电流，利用电流通过 工件本身产的的热量来加热而形成局部熔化，断电冷却时，在压力继续作 用下而形成牢固接头这种工艺过程称为电阻焊电阻焊的种类很多，按 接头形式可分为搭接电阻焊和对接电阻焊两种结合工艺方法，搭接电阻 焊又可分为点焊、缝焊和凸焊三种，对接电阻焊一般有电阻对焊和闪光对 焊两种特点：(1) 利用电流通过工件焊接处的电阻而产生的热量对工件加热。
即 热量不（2）整个焊接过程都是在压力作用校完成的，即必须施加压力3） 在焊接处不需加任何填充材料，也不需任何保护剂形成电阻焊接头的基 本条件只有电极压力和焊接电流2.点焊点焊是利用在焊件间形成的一个个焊点来联接焊件的两焊件被压紧 于两柱形电极之间并通以强大的电流，利用电阻热将工件焊接区加热到形 成应有尺寸的熔化核心为止然后切断电流，熔核在压力作用下冷却结晶 形成焊点点焊在车身制造中应用最广点焊的形式很多，但按供电方向 来分只有单面点焊和双面点焊两种在这两种点焊中按同时完成的焊点数 又可分为单点、双点和多点焊点焊是车身制造中应用最广的焊接方法， 一辆轿车的车身上有3500~5000个焊点，可以说，汽车车身是一个典型的点焊结构件1）点焊的 机械性质A. 与铆接和螺栓紧固相比，点焊无松动且刚性高，但滑动系数小， 在设计时必须注意可能会出现的应力集中B. 点焊没有像铆接和螺栓紧固那样的铆钉头和螺帽，所以剥离方向 的抗拉强度不如铆接和螺栓紧固，但剪切强度可以选取较大的焊点直径的 以保证，因为可以说点焊优于铆接和螺栓紧固C.点焊的疲劳强度，对 于单纯的剪切载荷而言语铆接等差别不大，但在板有变形时及承受剥离方 向重复的载荷时，其疲劳强度软弱。
D.由于点焊焊点部分的金属组织不 均匀，所以机械强度也不相同，一般周边强度大，中心部强度小2） 点焊工艺要求A.焊点质量的一般要求点焊结构靠单个或若干个合格的焊点实现接头的连接，接头质量的好 坏完全取决于焊点质量及点距焊点质量除了取决于焊点尺寸外，还与焊 点表面与内部质量有关焊点外观上要求表面压坑浅、平滑呈均匀过渡，无明显凸肩或局部挤 压的表面鼓起；外表面没有环状或颈项裂纹，也无熔化、烧伤或粘附的铜 合金从内部看，焊点形状应规则、均匀，无超标的裂纹和缩孔等内部缺 陷及热影响区金属的组织与力学性能有无发生明显的变化等不同厚度板 和多层板的焊接，点焊和板厚的关系两层点焊时：图2所示图2三层焊点时：图3所示图3点焊的使用范围（由板厚方面来看）：点焊用于薄板重叠搭接，虽然 损失了重叠部分的材料，但使总成装配加工变得容易如果板厚较大的话， 重叠部分的材料也随之增大，如果用对接接缝，熔焊焊接也不困难与之相反，随着点焊板厚的增加，由于焊机电气设备等机械电气容量 成倍增大，点焊变得十分不利根据上述理由，一般点焊的板厚为1.6mm以下，板厚在1.6~3.2mm 之间，很难判定是采用熔焊还是采用点焊，但在板厚为3.2mm以上，多数 结构不采用点焊。
汽车车身覆盖件大都是低碳钢的薄板表2为低碳钢板点焊的最小间 距，最小搭接及强度，可供选取焊接规范时参考c. 强度是按《焊接手册》的数值，并按焊点直径成比例计算出来的， 不是实验数据d. 最小焊点间距表示了实质上能忽略相邻点点焊分流效应的极限值e. 最小搭接是如图4所示尺寸表示的长度f. 不等厚板焊接时，按薄板考虑B・点焊所需的最小空间：图图45所示图5(3) 点焊设备焊件的点焊是在点焊机上完成的点焊机的种类很多，按用途可分为 通用的和专用的两大类专用的点焊机主要是多点点焊机通用式点焊机 按安装方法又可分为固定式、移动式或悬挂式点焊机；按电源性质分为I 频、脉冲及变频点焊机；按加压机构的传动装置分为脚踏式、电动凸轮式、 气压传动式及液压传动式点焊机等但不论哪一类点焊机，一般均由供电 系统、控制系统、加压机构和冷却系统等几部分组成固定式点焊机在车身焊接中主要用来点焊合件、分总成和一些较小的 总成焊机不动，每焊完一个焊点后，焊件移动一个点距，以进行下一个 焊点的焊接移动式点焊机可以用在不便用固定式点焊机焊接的外形尺寸大的车身 零部件悬挂式点焊机是将焊接变压器和焊接工具悬挂在空中，移动方便 灵活，适合于装焊大型薄板件。
按变压器与焊具连接方式，分为有缆式和 无缆式两种有缆悬挂式点焊机的焊钳与变压器之间用一种特殊的电缆连接，其优 点是移动方便，适合于大总成的点焊，劳动强度低缺点是二次回路长， 功率损耗大无缆悬挂式点焊机，它的焊接工具部分与变压器直接连接，其优点是 由于没有二次回路中电缆损耗，功率利用充分，在焊接同样厚度的材料时， 变压器的功率和体积均可减小缺点是移动起来不方便3.缝焊缝焊类似于连续点焊，是以旋转的滚盘状电极代替点焊的柱状电极 所以缝焊的焊缝实质上是由许多彼此互相重叠的焊点组成缝焊按滚盘转动与馈电方式可分为连续缝焊，断续缝焊和步进式缝焊 等缝焊主要用于要求气密性的焊缝.缝焊也是电阻焊，焊接原理跟点焊一样，只不过是缝焊用滚盘代替了 点焊的电极，焊件置于两滚盘之间，靠滚盘转动带动焊件向前移动同时 通以焊接电流，形成类似连续点焊的焊缝缝焊按滚盘转动与馈电方式分为：连续缝焊、断续缝焊和步进式缝焊 按供电方向或一次成缝条数也可分为单面缝焊、双面缝焊、单缝缝焊和双 缝缝焊等断续缝焊时，滚盘连续转动，焊件在两滚盘间连续移动，而焊 接电流断续接通由于焊接电流间断地接通，滚盘和焊件有冷却的机会， 滚盘损耗小，焊缝也不易过热，因此应用最广泛。
由于缝焊的分流较大，故焊接电流一般比点焊增加（20〜60）%，具 体数值视材料厚度和点距而定要求气密性的缝焊接头，各焊点之间必须有一定的重叠，通常焊点间 距应比焊点直径小（30〜50） %，焊点间距可按下列经验公式选取对于低碳钢C=（2.8〜3.2） t对于铝合金C二（2.0〜2.4） t式中C——缝焊焊点间距（mm）； t——两焊件中较薄焊件的厚度（mm）对于非气密性接头，焊点间距可在很宽的范围内变化，甚至可以 使各相邻焊点相互分离，成为缝点焊缝焊工艺参数主要是根据被焊金属的性能、厚度、质量要求和设备条 件来选择，通常可参考已有的推荐数据初步确定（表3）,再通过工艺试验 加以修正凸焊是点焊的一种变型，它是利用零件原有的能使电流集中的型面、 倒角或预控制的凸点来作为焊接部位的凸焊时，一次可在接头处形成一 个或多个熔核在汽车车身制造中，凸焊主要用于将较小的零件（如螺母、 垫圈等）焊到较大的零件上凸焊与点焊相比，其不同点是在焊件上预先加工出凸点，或利用焊件 上原有的能使电流集中的型面、倒角等作为焊接时的局部接触部位因为 是凸点接触，提高了单位面积上的压力与电流，有利于板件表面氧化膜的 破裂与热量的集中，减小了分流电流，一次可进行多点凸焊，提高了生产 率，并减小了接头的变形。
凸焊的特征：（1）即使热容量明显不同的组合也很容易得到良好的热平衡（焊接板和薄板时，厚板上加上突点，厚板的热容量就等于薄板的热容量）2）可得到与板厚无关的低强度焊接（点焊时根据板厚决定焊点的小）3）电极寿命长，操作效率高4）能进行焊点间距小的点焊凸焊的标准凸起形状如表4和图6所示表4突起尺寸板厚（mm）CDEFRJ0.31.30.80.30.30.80.150.41.40.90.40.40.90.150.51.71.00 .50.51.00.150.62.01.10.60.61.20.150.82.41.20.80.81.60.151.02.81. 40.90.92.00.21.23.01.61.01.02.20.21.64.02.01.21.22.70.22.04.82.6 1.41.43.20.32.45.63.01.61.63.80.32.86.33.51.81.84.40.43.27.24.02 .12.15.50.4注：凸起的大小取决于薄板的板厚，凸起在厚板上加工图6凸焊由于需要预先冲制出凸起部分，所以比点焊多一些焊前准备的工 序和设备因而，在选用凸焊时，必须全面考虑为了使各个凸点熔化能 均匀一致，凸焊时电极压力和焊接电流应均匀地分布在同时焊的各个凸点 上。
为此，凸点冲制必须精确，尺寸稳定，且焊件必须仔细清理5.二氧化碳气体保护焊二氧化碳气体保护焊是一种熔化极气体保护电弧焊接法，它利用焊丝 与工件间产生的电弧来熔化金属，由CO2气体作为保护气体，并采用光焊 丝作为填充金属1） CO2气体保护焊与其他电弧焊相比，具有以下优 点：生产率高操作性能好焊接质量高对铁锈的敏感性小 易于实现机械化和自动化气体保护焊的适应性强，应用范围广2） 二氧化碳气体保护焊的规范参数，主要有电源极性、焊丝直径、电弧电压、 焊接电流、气体流量、焊接速度、焊丝伸出长度、直流回路电感等选择 这些参数的原则是：要在保证焊接质量的前提下，尽可能提高劳动生产率, 并要注意焊接规范参数对飞溅，气孔、焊缝形成及焊接过程稳定性的影响， 在汽车车身焊接中，常用的CO2气体保护焊焊接规范列于表5中表5CO2气体保护焊焊接规范接头形式板厚焊丝直电流电压焊速CO2流量焊脚/mm 径/A/V/m/min/l/min/mm/mm0.6~11.21.62.33.24.51.21.62.33.24.51.62.33.24.50.50.80.80.81.00.81.2 1.01.21.20.81.21.01.21.01.21.01.21.00.81.0。