一汽大众钣金培训教材

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1、钣金钣金钣金教材钣金钣金钣金培训3 碰撞理论5 焊接技术6 钣金件的替换7 车身校正4 表面件的修理2 钣金工具1 车身的结构钣金钣金车身结构 一般,车辆上人员所乘座的部分,就可称作车身的本体,再装上车门、引擎盖、车窗及行李箱盖等就可成为一个完整的车身了。以大货车来说,其驾驶台周围要组成完整的车身,故成为独立的中核,可分为外部构造和内部构造。外部构造当然包括外板及外饰部分,而内部构造则包括了车身的车架强度部分。钣金钣金钣金钣金前护板覆轮盖(叶子板)水箱固定板引擎盖及覆轮盖座轮室盖板通风箱通风栅板下隔板侧隔板上隔板引擎盖钣金钣金(12)前横梁(13)前侧梁(14)前悬吊横梁(15)车顶板(16)

2、车项前内嵌板(17)车顶侧内嵌板(18)车顶板弓条(19)车顶后内嵌板(20)前柱内板(21)前柱板(22)仪表板嵌板(23)前底板总成(24)后底板总成(25)侧梁护板(下护板)钣金钣金(26)中柱 (31)后托架总成 (37)后座椅底板横梁(27)后覆轮盖 (32)后座椅托板 (38)后横梁(后角板) (33)行李箱盖 (39)行李箱侧板(28)后轮室内板 (34)后板 (40)备用轮夹具(29)后柱 (35)备用轮胎室(30)后柱内板 (36)后侧梁钣金钣金 若是附有大梁车架构造的车身,前面部分的各板金零件必须以螺栓和螺帽将其与大梁组合,而整体式构造车身除了覆轮盖、引擎盖等外板零件是由螺

3、栓接合考外,其他各部分零件是以焊接组合而成的。如此,焊接零件多,修补时较麻烦是其缺点,但车身重量轻量化,且能提高整个车身的刚性是其优点。前部车身构造钣金钣金钣金钣金 车身底板在整体式构造的场合,其各部分均为钢板压造成形后利用焊接组合成整体,结构牢固。它的形状对悬吊装置、驱动装置的影响很大,又工作性、修补性、防声效果及对上部构造的刚性等也因各个构造的不同而有差异。底板构造钣金钣金钣金钣金 如图所示是侧车身。侧车身与前部车身,车顶板及底板侧梁等结合而形成客室之侧面。侧车身之功能为车辆在行驶中能承受从底板传来的种种荷重,并使分散到车身上都,以及防止车身产生前後、左右方向扭曲的现象。又能支持车门,确保

4、客室内的气密、水密和驾驶者的视野,最重要的是要求其在车辆碰撞或翻覆时能确保客室空间的完整,避免乘员受到伤害。 侧车身构造钣金钣金钣金钣金钣金钣金钣金钣金钣金钣金钣金钣金钣金钣金钣金工具 旅行车身的修理作业,必须充分了解车身的构造及其相关知识。汽车依其制造厂商的不同,而具有其特色的构造,依年份的不同构造上也有些差异。因此当各板金零件的分解修理时若不了解构造的相关知识,就不能作正确的作业。汽车板金的修理作业,包括成型与整平两种作业,这些手工作业要求精细的最後加工和修整,且必须十分平滑。所以要成为汽车板金作业的熟练技术员,必须对作业的各阶段充分的熟悉。而车身修理作业的主要项目为变形及凹凸的修正作业,

5、这需要种种手工具及其他矫正机器等工具。在本章谨先介绍三类车身板金手工具的种类和其使用方法。 钣金钣金钣金钣金 车身修理用铁槌的大而平的面,可使钢板表面所接受的打击力扩散于相当广大的面积上,这对平板作业时有效果。 对于顶垫在板金背面而看不见的顶铁,很难给予配合正确的槌击,但铁槌的打击面大时,打击的失误减少。铁槌的打击面,其中央部分是平面的,而外周部分稍附圆弧以避免伤及板材。依作业来选择适当的铁槌极为重要,通常需要具有大平面的铁槌之外,尚需数种曲面的铁槌。 钣金钣金手顶铁类 手顶铁有各式各样的形状和大小,一般常用的为标准型。作业者必 须依修理部位的形状选择最适合考使用之。手顶铁是顶垫,在板材的背面

6、支持铁槌的打击力量,以具有铁槌的三倍重量为适当 钣金钣金撬棒类: 撬棒是由钢棒所制成,其一端或两端被延展成平的形状,有各式各样 的形式,平的部分使用于钢板的弯曲部或凹下部分的修正。 撬棒适用于板金面的内侧等狭窄而手顶铁不易伸入的部位,而且可当作手顶铁在较大的部位将铁槌的打击力扩散。钣金钣金铁锤和手顶铁的使用法 一般在板金作业时,铁槌和手项铁的使用机会非常多。这两种手工具是汽车板金工作者最基本的工具,使用这些简单的手工具能够用来将金属板整平、修正变形、延展、或者是做各种形状的东西。 使用铁槌和手顶织作业时,必须是能够将手握持之工具伸及板金里侧的部位才可。也必须先将车身板金里面的防表材料和绝缘、隔

7、音材料等物除去之。防表材料可以用熔剂剥离,而绝缘板可由板金外侧加热後除去。以加热方法除去绝缘板时,因为粘结剂变软化,可将其成块的一片片取下来。 利用手工具修整变形钣金钣金 如果铁槌打击在手顶铁没有顶到的地方时,则可以矫正变形,也可以得到与折弯相同的效果。打击处距离手顶铁较远时,则整形或打弯的力量较为减弱。 手顶铁和铁槌可以做很多的工作,将铁槌和手顶铁配合著作业上的需要交互的敲打,积工作的经验而能够使技术成为熟练。 车身板金凹入的整形顺序是先检查凹陷的程度和应力分布的状态。小的凹陷,应力是由中心处扩大,因而整形作业是由中心处开始向周围扩大。 钣金钣金钣金钣金 板金大凹陷部分的修正顺序是:用手顶铁

8、由板金内侧向外顶出,使凹陷变浅,而後使用整平槌敲打凹陷周围比原来板面为高凸的部分,此时铁槌和手顶铁的距离略远,交互著敲打此为敲虚的现象。将变形的范围缩小并使变形量集中,最後再将此残余的少部分凸起部打缩,此为“敲实” 钣金钣金钣金钣金由内侧修正凹陷钣金钣金手顶铁的曲面要小于钢板的曲面钣金钣金大凹陷钣金钣金 修正宽广的凹陷时,应力在外侧的两端处,如图所示,必须由外端向中央部分进行修正作业,将铁槌和手顶铁一面敲打一面向中央移动整形之。 钣金钣金 汽车制造厂的板金零件是以压床压造成形的,被制造时产生残留应力,修正作业进行中弹力被解放。而修理作业者必须利用这个钢板本身的弹力特性来修正变形。依正确的作业顺

9、序,并且利用此弹力特性,能使整形作业迅速且节省工时。 钣金钣金撬棒的使用法 撬棒是用于修正车身某些不能使用手顶铁的地方,有许多各种不同的形状。修正凹陷时,因板金内侧的空间狭窄而不能使用手顶铁,则以撬棒代替可得到许多的便利。 撬棒也可以当做手顶铁使用,将撬棒自缝隙插入种种形状的凹陷下或变形车身板金的内侧里,再以铁槌敲打整平板面。同时也可用来分散铁槌的打击力,此时将撬棒垫在凹陷处或凸痕面上,铁槌则敲打在撬捧上,形成间接的作用力,不仅使打击的作用力分布变广阔,也使油漆不致于被敲打剥落。 钣金钣金车身板金锉刀之使用法: 使用铁槌和手顶铁将板金变形修复後,接著是做表面的整平作业。首先使用锉刀,铁刮刀和砂

10、磨机将法膜除去,板金表面整形敲平後,以车身锉刀锉除一些小凸起处或者是用来帮助作业者能够很容易的判别出细小的凹凸处。然後再以尖头槌等工具将凹凸处消除。 钣金钣金 使用车身板金锉刀作业时,要成一适当之角度而不是顺著锉刀直行前进。如果顺著锉刀直进的话,将会把板金面锉出凹痕。而且仅轻轻加压力於锉刀上进行推锉即可,太重的压力将使锉由过分切削金属面,但是仍然需要有适当的压力以防止锉刀跳动。 锉削开始时,仅以锉刀前端的锉曲作用,随著工作行程,使锉齿的锉削作用移到中间或尾端,亦就是一个工作行程,使锉齿从前端到尾端都有锉削作用,行程要长而有规律,不可短而杂乱。 一般车身某处填补焊锡後,也可以利用车身板金锉刀做表

11、面的整形加工作业。 钣金钣金外力对损伤的影响: 车身具有充份的刚性及耐久性,使车辆在普通的行驶中能够承受荷重及冲击,同时设计成在肇事碰撞的时候能够确保车内乘员的安全。也就是以车身的变形来吸收碰撞时的冲击能量,而不致使乘贝遭到冲击力的撞击而受伤。像这样的设计是使车身前部及后段易于某一程度的变形,具有将冲击能量吸收的构造,而为了确保车内乘员的空间及安全性,围成客室的车身中央部分必须使其有强固的构造。 钣金钣金 以丰田( TOYOTA)汽车的例子,时速五十公里的正面碰撞实验的结果是引擎室的部分较原来长度撞缩了 30 一 40 %,而车箱客室部分才挤 缩了 1 一 2 %。关于这个问题首先要考虑的是碰

12、撞时,关于作用力的作用要素等问题。 钣金钣金 力的三个要素是方向、大小、作用点,但是车辆事故有很多种的情况;有单独碰到固定物的,有二重、三重的碰撞的,如图6l所示。因此处 理事故车的时候,也必须把握住车辆遭受碰撞外力的数量、碰撞外力的顺序都能够符合一致的重点上,来仔细的检查损伤的范围.下列为检视损伤时必须具备的工作要项: (1)力的方向。 (4)外力的数量。 (2)力的大小。 (5)外力的顺序。 (3)力的作用点。 力的要素钣金钣金钣金钣金钣金钣金冲击力的方向: 事故冲击力(作用力)的方向是对著路面某一角度,则这个作用力被分解成对著地面的一个垂直分力及两个水平分力,合计有三个分力。 如图 所示

13、前覆轮盖的右侧有一成 角度,力量大小 A A的作用力,作用在 A 点上,则作用力AA被分解为AB垂直分力和 AC 水平分力。又相同的作用力(如图所示),作用点一样是在 A ,与车辆的前后方向成一 角度。此作用力分解为A一D分力和A一E分力。因而如图所示来看作用力(碰撞) A A 对前覆轮盖有向下压缩的 AB 分力,向后方压缩的 AC 分力以及将覆轮盖向引擎盖侧压的A一E分力三个作用力。 钣金钣金钣金钣金冲击力和碰撞面积: 若车辆的重量、速度相同,而碰撞物是墙面(如图)或电线杆(如图)的不同情况时,则车辆所受的损伤是不相同的,单纯的正面撞击时,单位面积所受的冲击力(f)以下列公式求出: f =

14、F / A F为作用力大小,A为碰撞面积。 同样的作用力撞击面积大的话,单位面积所受的冲击力变小,但是损伤范围大而且变形量小。相反的,若撞击面积小的话,单位面积所接受的冲击力非常的大,保险杆、引擎盖、水箱等变形量大,而且引擎被向后挤压,也有的甚至于影响后悬吊。 钣金钣金力的力矩 (转矩) 车辆碰撞时,若作用力向着车辆的重心时,则车辆不会有产生旋转的现象,而直接向其作用力方向产生较预想为严重的重大损伤。但是若作用力的作用点不向著重心的话,则重心将成为回转轴,使车辆旋转,这个就称为(力的力矩)。旋转方向决定于作用力是向着重心的那一侧而定。 钣金钣金应力集中钣金钣金应力的集中: 物体受拉张、压缩等外

15、力作用时,在物体断面上的任一处皆发生一样的应力。但是若断面的某处有急剧的变化时,则发生的应力不一样,如图所示是在板的中央部切两个半圆,图 b是开一圆孔在上下端做同样大小的拉张力时应力的分布情形。由此可知在中央最小断面处不规则的应力分布情形,在此处发生最大的应力。像这样的在物体某一部分产生异常大的应力称为应力集中 钣金钣金 整体式构造车身的前侧梁或前轮室盖板的上线处都有急剧的断面变化。这是将应力集中做相反的利用,为了在车辆碰撞时将冲击力集中,使能有很好的能量吸收效率。另外设计成孔洞状的部分也是同样的道理。 钣金钣金冲击力的波延: 如图所示在弹簧的左端施予一冲击力时,则弹簧如图所示被压缩一部分也移

16、动了整个弹簧,接著这个压缩部如图叻所示沿著弹簧进行下去。如此的冲击波延是和振动波的进行是同样的道理。 事实上,冲击力的作用点、大小、和方向,波延力所经过路线上的材质、断面形状,车身组合处的构造,波延方向的改变等是影响损伤变形的重要因素。其判别法是复杂的,而存在有抵抗波延力的部位,因为能够将冲击吸收而变形,以致于减弱了冲击力。 钣金钣金钣金钣金 如图所示在作用点A施加一个大小为 F0 的冲击力时,则在 B 点断面形状变化很大的部分先变形,减弱了F0 的力量,其次由C点孔洞处的变形吸收了部分的冲击力,余下F2的力量改变波延方向至D点,为 F3的力量大小。接着是前门柱和车顶板接合处E点的变形,使波延

17、力减弱成F4的力量大小,中柱和车顶板接合处附近的冲击量逐渐趋於零,当然变形也就不很明显了。 钣金钣金 如图是表示车辆前后部分受碰撞时一般冲击力的波延途径,用圆圈圈注的部位是表示在波延途径上,大量吸收冲击力的车身部位。 钣金钣金 如前面所述,在车身上外力的作用点上,冲击力被分解为一个垂直分力和两个水平分力,车身变形量的大小由其中最大分力的大小和方向来决定。又车身的构造和其构成的各部分的强度也有很大的影响。如图用圆圈圈注的部位是将冲击力大部分吸收的部位,在损伤范围的判别上是最重要的著眼点。 钣金钣金钣金钣金前面部份受碰撞时: 碰撞力量小的话,首先保险杆被撞凹,由保险杆支架而到前侧梁也变形,前覆轮盖

18、、水箱框架、前护板、水箱前饰板及引擎盖等也都被撞缩而变形。 碰撞力较大的话,前覆轮盖顶到通风栅板与前门的间隙没有了,又引擎盖铰键弯曲且引擎盖的后面部分叠塔到通风栅板的上面。这时前侧梁在悬吊的横杆(前悬梁)装置接合处产生座屈,车轮室罩板的上部与滑柱式 悬吊座的接合处也产生很大的变形。这些变形都是为了减轻前悬吊遭受重大的冲击力。 钣金钣金 若是碰撞力非常大的话,车身的前面部分,门柱被挤压,前车门变形且车门的开关也变成困难。这时前车身门柱在通风栅板的上面附近也引起变形。前侧梁在转向齿轮箱的接合处也产生座屈,这座曲变形是为了减轻转向机构直接遭受太大的冲击力。但是如果那些变形也不能完全吸收冲击力的话,如

19、图在前侧梁后面部分的接合处有剪断力的作用,而使焊接处被剥离。 钣金钣金 从前面来的碰撞情况,例如正面冲击时,因对方车辆的车头突出物,而使前侧梁被往下压;或是车辆行驶中碰到路面上的障碍物使车头突然激烈的被往上抬。这时前侧梁的接合处成为回转轴,作力距的弯曲,如图所示,其接合处及缓冲板等也都会变形。 钣金钣金 前侧梁被压往下时,前车门铰链装配处被向下拉张,而引起车门往上 提的现象。相反的,者前侧梁被顶上时,则铰链装配处也被拉向上引起车门往下降的现象。如图所示车辆受珍方向前面来的碰撞时,前侧梁接合处为回转轴,成左右及上下的弯曲力距,作用点的另一侧也会变形。 钣金钣金后面部分受碰撞时: 碰撞力较小的话,

20、从保险杆以至后牌照板被撞凹而变形,后覆轮盖及后角板也鼓隆起来,后车底板也产生变形。 碰撞力较大时,後角板以至车顶板接合处产生变形,若为四门车的话,中柱也会变形。而冲击能量是被上述各部份的变形以及如图所示后侧梁弯曲部份的变形所吸收。 钣金钣金侧面部份受碰撞时: 车辆侧面受碰撞时因车型的不同,而损伤的情况也有相当的差异,但是一般上车门、前面部分以及中央客室部分、门柱等都会有变形,碰撞力非常大的话车底板也会变形。 前覆轮盖、後角板遭受构向的大碰撞时,另一侧也会受碰撞力的影响,特别是前覆轮盖的中央附近受碰撞时车轮室被压凹,自前悬吊横梁以至前侧梁也被冲击。此时悬吊的各部装置受损伤,前轮校正及前後轴距产生

21、歪曲。又转向装置也受影响,必须仔细检查各连结环、齿轮箱等有无异常。 钣金钣金汽车钢板的基本金属加工方法 金属加工技术可以说是汽车车身修理厂修理技师应该掌握的一项最重要的技术,但它同时也是一项最容易受到忽视的技术。近年来发展起来的性能优异的塑料车身填充剂,使人们可以很方便地校正车身上的凹陷和凸出处,并给受损部位涂敷填充剂。车身修理技师们往往花费很多的时间对塑料填充剂进行加工整形,但是,如果他们能够正确地修理受损的金属,所需的时间将会有所减少。这些不熟练的修理技师不仅浪费了宝贵的时间,而且还经常使修理质量大受影响。受损坏的金属板如果受到不适当的校正,将会产生应力,造成塑料填充剂开裂甚至丧失与金属板

22、的结合力而脱落。其结果,当然会使用户不满意。钣金钣金 但是,提高工作质量和使用户满意还不是要正确地修理受损坏金属板的全部原因,甚至也不是最重要的原因。对于当今的车架结构,最需要优先考虑的是司机及其家庭成员的安全。汽车上的所有箱形截面的横梁、内支柱和连接板上发生的弯曲都会影响车架结构的强度。必须修理受到损坏的整体式车身,使它恢复到原来的状态。 车身修理的方法不仅与受到损坏的类型和车身面板的外形及结构有关,而且受损坏的钢板种类也会影响修理方法。本章将就这些问题进行探讨。 钣金钣金汽车上使用的钢板 车身结构中有两种类型的钢板,热轧钢板和冷轧钢板。热轧钢板是在 1472 T以上的高温下轧制的,它的厚度

23、一般在1.6-8 MM 之间,用于制造汽车上比较厚的零部件,例如车身和横梁;冷轧钢板是由热轧钢板经过酸洗后冷轧变薄,并经过退火处理。由于冷轧钢板是在较低的温度下轧制的,它的厚度精度高,表面质量好,并且具有良好的可塑性大,多数整体式车身都采用冷轧钢制成。在悬架周围特别容易受到腐蚀的地方, 采用经过表面处理的冷轧钢板作为防锈钢板。高强度钢正在代替传统的低碳钢,越来越多的应用于整体式车身。 钣金钣金低碳钢 在当前的汽车车身修理中遇到的钢板大多数都是低碳钢制成的。含碳量低的钢材很软,所以便于加工,可以很安全地进行焊接、热收缩和冷加工,它的强度不会受到严重影响。但是,由于低碳钢容易变形,而且又有很大的重

24、量,汽车制造者们已开始改用高强度钢来制造汽车上需要承受载荷的零部件。 钣金钣金深色:镀锌的高抗拉强度钢 中色:镀锌钢板 浅色:高抗拉强度钢 钣金钣金高强度钢 高强度钢泛指强度高于低碳钢的各种类型的钢材,而低碳钢在大多数汽车结构上已经使用了多年。 在70年代中期,汽车制造商们面临的问题是必须减轻汽车的重量,从而达到节省燃料的目的。新设计的整体式车身通常比它们所取代的车身小,车的前部要求能够承受比过去大得多的载荷,并能够更好地吸收能量。强度较高的钢正好可以用来解决这两方面的问题。钣金钣金 目前的整体式车身对构件的要求是:一个构件,例如挡泥板或横挡,它们不再像过去那样仅具有挡泥板或横挡的作用,还要求

25、重量轻,同时还要能够承受悬架的一部分载荷,并支承横向安装的发动机、蓄电池、点火装置和减振器。它还必须设计成抗弯截面,以减少传递到乘坐室内的损害。为了成功地达到这些目的,许多汽车制造商都采用强度好、重量轻的高强度钢来制造这种新型的挡泥板。前图显示了采用高强度钢制造的几种常见的车身零部件。钣金钣金 然而,强度高和重量轻这些特性却给汽车修理业带来了一些难题。当高强度钢受到碰撞而变形时,它比低碳钢更难修复到原来的形状。在常规的修理过程中,需要采用加热的方法来释放拉伸应力或焊接新的零部件。使用高强度钢以后,这种加热需要受到严格控制,或者根本就不能加热,否则会对零部件造成结构上的损害。 钣金钣金1高强度钢

26、的类型 很多种钢都可称为高强度钢。汽车结构中常用的高强度钢有三种。在解释这几种钢的区别以前,必须先懂得强度的定义。事实上,有两个强度概念,它们都与钢或其它金属抵抗永久变形的性能有关。可以通过许多种加工方法来提高钢的强度,其中包括热处理、冷轧和加化学添加剂。根据热处理和化学添加剂的类型和程度,超过一定的时间或温度的任何进一步加热都会显著地、永久性地改变钢材的强度。钣金钣金 (l)屈服强度(或屈服应力),用单位面积所受的最小的力来表示。达到屈服强度时,材料开始永久性地变形。 (2)抗拉强度(或拉伸应力),用单位面积所受的最大的力来表示。达到抗拉强度时,材料完全破裂。 应力和强度的单位都是kgmm。

27、 此外,屈服强度和抗拉强度高的材料其可加工性都较差,而且焊接强度低。正因为如此,这种钢过去在汽车上的应用不多。近来,具有较好可成形性和焊接性的高强度薄钢板已开始应用在汽车上。 钣金钣金根据强化的过程,高强度钢可分为下面的三种: (1)高强度、低合金钢(HSLA),又称回磷钢,是通过在低碳钢中加入磷来提高钢的强度。它是最近几年新出现的一种钢,具有和低碳钢相类似的加工特性,为汽车的外部面板和车身提供了更高的抗拉强度。 (2)高抗拉强度钢(HSS),又称SiMn固溶体淬火钢。这种钢增加了硅、锰和碳的含量,使抗拉强度得到提高。过去,这种钢被用来制造与悬架装置有关的构件和车身等。沉淀淬硬钢是另一种高抗拉

28、强度钢,它是通过形成碳氮化铌沉淀物来提高强度的。钣金钣金这是在70年代初期发展起来的一种高抗拉强度钢,具有优异的加工和冲压性能。这种钢主要用于车门边护板、保险杠加强筋等。 (3)超高强度钢(UHSS),又称双相钢,是将钢材在一个连续的热处理传送带或带钢热轧机上淬火而得到的。这种钢具有两相显微组织(淬硬的马氏体结构和铁素体结构)。双相钢的可成形性好,其抗拉强度大于78000(Ibin)。马氏体钢是最著名的超高强度钢。钣金钣金2高抗拉强度钢 高抗拉强度钢的强度高于低碳钢,因为它经过一定的热处理。大多数从日本进口的汽车上都装有高抗拉强度钢制成的车身构件。常规的加热和焊接方法不会降低这种钢的强度。这是

29、因为它的屈服强度可达35000Ibin、抗拉强度可超过45000Ibin。在汽车受到碰撞而产生变形时,它的应力将增加,超过屈服强度。如果对受到碰撞的部位加热,促使它恢复原来的形状,可减小因碰撞而产生的应力,因此强度又恢复到了原来的水平。如果碰撞所产生的应力超过了材料的抗拉强度,钢材将会破裂。一般的焊接方法(包括氧乙炔焊)都可用于修理这类构件。钣金钣金 然而,进行氧乙炔焊时,必须引起特别的注意。在用氧乙炔焊炬加热的部位周围必须使用温度显示的方法,将这些地方的温度限制在1200F以内车门护梁和保险杠加强筋都不适宜矫正,而应更换(对于车门护梁的轻微损坏,只要它不影响门的对准或门的功能,可以忽略不计。

30、如果它已经凹陷或产生其它变形,应加以更换)。钣金钣金 3高强度、低合金钢 高强度、低合金钢(HSLA)在美国生产的许多车上都有应用,可用来制造前后梁、车门槛板、保险杠面杆、保险杠加强筋、车门立柱等。它的强度主要取决于添加的化学元素。 注意:通过对各种高强度低合金钢板加热而释放应力时,必须特别小心。将钢材在650度或更高的温度下暴露几分钟以后,专门加入的硬化元素将在受热部位被更大、更软的元素吸收,导致强度降低。钣金钣金 为了避免汽车在受到正常的道路载荷或碰撞力作用时,结构性能发生明显降低,加热温度决不可超过制造厂的规定值。根据经验,加热温度不可超过 700- 900 F,加热时间不可超过3min

31、。HSS和HSLA钢适合采用气体保护焊接,大多数汽车制造商都不赞成采用氧乙炔焊接法来焊接这两种钢材。钣金钣金4超高强度钢 超高强度钢内没有合金元素,它的抗拉强度几乎可达到普通低碳钢的10倍。汽车上所有的车门护梁和一些保险杠加强筋都是由各种马氏体钢即超高强度钢制成的。 这些钢材的不同寻常的高强度来源于在成形和加工过程中产生的特殊晶粒组成。为修理而进行的重新加热将会破坏这种独特的结构,而使钢的强度降低到一般低碳钢的水平。此外,这些钢材非常坚硬,用一般修理厂的设备无法在常温下对它们进行校正。因此,受损坏的马氏体钢即超高强度钢零部件不可修复,必须更换。安装新的零部件时,应采用气体保护塞焊。 钣金钣金钢

32、板的性能 在制造现代的整体式车身时,无论采用哪种类型的钢材,都必须具有良好的塑性,使它能够加工成各种形状,满足安全上和结构上的需要。 汽车钢板的不同牌号通常不会引起车身修理人员的注意,因为他或她永远不会对平整的未经加工的钢板进行工作。所有需要处理的钢板都已加工成形。 当平整的钢板被加工成一定的形状以后,它便具有钢板硬化以后的特性钣金钣金 例如,大多数小型的廉价轿车的顶板都很平坦。如果用手掌对它的中心击一掌,它可能会发生弯曲,然后迅速恢复到原来的形状。如对波纹形的顶板重复同样的动作,这种顶板对此几乎毫无反应。虽然这两种顶板可能都是由同种牌号的钢材制成的,但变形化最大的一种顶板被认为更硬、更能抵抗

33、变形。在这个用手拍打的过程中,波纹形顶板的性能比平坦的车顶变化更大。 在实际的碰撞过程中,形状已发生变化的金属板也有类似的情形。受碰撞部位的金属结构已发生变化,金属变得更硬、更能抵抗各种外力的影响。为了修理受到碰撞的汽车,车身修理技师必须知道金属的性能发生了什么样的变化。 钣金钣金 1钢材的物理结构 为了给这些特性下定义,最好应先掌握金属板的物理结构。钢材也和其它所有的物质一样,是由原子构成的。许多原子微粒结合在一起,形成晶粒(图72)。在显微镜下我们可以看见晶粒。晶粒以一定的形式构成晶体组织。钣金钣金 一块钢板的晶体组织状态决定了它能够被弯曲或成形加工的程度。为了改变平坦的钢板的形状,应改变

34、位于折缝或弯曲处的所有晶粒的形状和位置。 在发生破裂以前,低碳钢的各个晶粒都可承受相当大的变形和位移。为了证明这一点,可取出一根焊条,将它反复弯曲几次。你可以发现弯曲的部位将变得很热。这种热量是由弯曲部位的各个晶粒相互运动而引起的内摩擦产生的。 钣金钣金2碰撞力的影响 一种金属的原子结构和晶体组织将决定它对于外力的作用有何反应。金属板抵抗变化的能力可用三种性能来表示:弹性变形、塑性变形和加工硬化。 所有这些特性都与施加在金属板上的力所产生的各方面影响有密切的关系。它们都与“屈服点”有关。屈服点是某种金属在不破裂的情况下所能承受的力的量值。钣金钣金弹性变形(图73)是金属受到拉伸后能够恢复到原来

35、的形状的能力。例如,取一块金属板,缓慢地使它弯曲,让它略微出现弧状,当外力消失后,它将跳回到原来的形状。这种回跳现象提醒汽车修理技师:在受到损坏的金属板上会发生弹性变形。修理技师可以利用金属的回跳倾向进行修理。任何比较平滑的部位都可发生回跳,即使它们受到邻近部位的影响而偏离了原来的位置。当邻近部位的变形消除以后,这些受影响的部位往往会回跳到其原来的形状。 钣金钣金4塑性变形 塑性变形是金属发生弯曲或变成各种形状的能力。当金属的弯曲超过了它的弹性极限时,它将出现回跳的倾向,但它并不能完全回到原来的形状(图74)。一块金属板,如果被弯曲成U形,当外力消失后,它将发生回跳,但不能恢复到原来的形状。

36、这是因为它的晶体组织变成了另外一种结构。塑性对于车身修理技师非常重要,因为大多数受损坏的金属都会在不同的部位发生拉伸变形(包括永久性的变形)。钣金钣金 图75显示了弹性变形和塑性变形的情况。从图中可以看出给金属板施加拉伸载荷时,载荷的大小和金属板的延伸量之间的关系。 当载荷逐渐增加时,延伸量也成比例地增大。但是,如果载荷超过一定的极限,晶体组织将出现内部滑移,这时,即使载荷增大的速度保持一定,延伸量也会突然增大。如果再施加更多的载荷,延伸量将急速地增加并达到最大值。此后,某一个部位将局部延伸并出现断裂 。钣金钣金 图75中的A点称为弹性极限。如果施加的载荷低于A点,当载荷消除后,变形将随之消失

37、,金属板恢复原来的形状,这就是弹性变形。当载荷超过A点时,即载荷消除后,变形也会保留下来,金属板不能恢复其原来的形状,这就是塑性变形。例如,从P点取消载荷,金属板的延伸量将返回到E点,但将保留永久变形OE。当汽车在碰撞过程中受到损坏时,由碰撞而产生的变形将保留下来,除非将这种变形除去。产生永久变形的部位周围都会产生弹性变形,但在这种情况下,弹性变形无法消除。在修理受到这种类型损坏的车身时,应首先排除永久变形,这样弹性变形也会随之消失,使车身恢复到原来的形状。 钣金钣金钣金钣金 5加工硬化 加工硬化是达到塑性变形的上限时,金属出现的一种现象。金属被弯曲过的部位变得非常硬,这就是加工硬化。例如,将

38、一根焊条反复弯曲几次,在弯曲的部位将会出现弯折。这个部位的塑性变形非常大,迫使晶体组织完全离开了原来的位置,金属变得非常硬(图76)。这种硬度的增加称为加工硬化。钣金钣金受弯曲或加工部位的金属产生硬化而造成强度增加,这一认识的重要性无论怎样强调也不为过分,因为它实际上是所有金属板损坏的根源。 在任何未受损坏的车身金属板上都存在某种程度的加工硬化。碰撞造成的弯曲只能使受到影响的部位产生更加严重的加工硬化。有时,车身修理技师在校正受损坏的部位时,会加重该处加工硬化的程度。钣金钣金钣金钣金 如果由于对金属的不适当加工,造成了过度的加工硬化,将会更加难以加工。正因为如此,车身修理技师必须掌握上面讨论过

39、的金属特性。据估计,一般的车身修理技师在修理过程中造成的损坏与碰撞对汽车造成的损坏几乎同样多,这是由于缺少这方面的知识和经验而造成的。在校正金属板的过程中,多少总要引起一些加工硬化,但一定要将它控制在最小范围内。在修理过程中,不应造成损坏。 钣金钣金车身损坏的类型 车身修理的第一步是对受到损坏的部位进行分析。修理技师必须学会识别出现在受损坏的金属上的一些状态。下面列出的是金属在受到碰撞时,可能会发生的一些情况。 (1)直接损坏:断裂、擦伤或划痕。 (2)间接损坏:折损(单纯的铰折、凹陷铰折、单纯的卷曲、凹陷卷曲) 和挤压(拉伸部位、压缩部位)。 (3)加工硬化;包括正常的和碰撞时产生的。 (4

40、)造成损坏的力的方向。 金属会受到两种类型的损坏,即直接损坏和间接损坏 钣金钣金直接损坏:直接损坏很容易理解。它通常以断裂、擦伤或划痕的形式出现,用眼睛即可看到。直接损坏是引起碰撞的物体与金属板上受到损坏的部位直接接触而造成的(图77)。在所有的损坏中,直接损坏通常只占10-15。但是,如果碰撞产生了一条很长的擦伤或折痕,它将在总的损坏中占80。 钣金钣金 可以对直接损坏进行的修理是很有限的。当今汽车上使用的金属往往太薄,难以重新加工。矫直修理需花费很多时间,所以实际上一般不对受到直接损坏的部位进行修理。修理直接损坏通常需要使用塑料填充剂,有时还需要使用铅性填充剂,在填充的过程中,间接损坏也得

41、到了修理。每一种构件所受到的直接损坏有所不同。钣金钣金间接损坏 间接损坏是由直接损坏引起的。通常在所有的损坏中,大部分都是间接损坏。所有非直接的损坏都可看成是间接损坏。大多数碰撞都会同时造成这两种损坏。各种构件所受到的间接损坏没有什么区别。它总是产生同样的弯曲,同样的压缩力。对间接损坏的修理方法也是相同的,只是由于受损坏部位的尺寸、硬度和位置的不同,所用的修理工具有所不同。 间接损坏平均占所有损坏的80-90。由于各种构件所受到的间接损坏基本相同,80-90的金属板都可采用同样的方法修理。可采用一些基本的方法来修理大多数车身。钣金钣金加工硬化 如上所述,只要将金属弯曲,就会发生加工硬化。当金属

42、在制造厂第一次被加工成形时以及当它受到损坏时,都会发生加工硬化。为了便于理解,可观察一块平坦的金属板被加工成车身面板(例如翼极)的过程。将金属板放在冲压机上,板材的外缘受到严格的定位,板材的中心部位被拉人冲压机,迫使原先平坦的板材变成冲模的形状。金属在进入冲压机之前相当柔软冲压后变得很硬。由于晶体组织的重新排列,它已经产生加工硬化。 钣金钣金 加工后仍保持平坦的部位比较柔软。图78所示的翼板可分为“柔软”部位(无阴影)和“硬化”部位(有阴影)。有阴影的部位(顶部和边缘)难以受到损坏,但如果受到损坏,也难以修复。另一方面,平坦的金属在修理过程中容易被损坏,应采取正确的校正方法,以免伤及未受损坏的

43、部分。汽车上的所有金属板材都存在不同程度的加工硬化。在这些金属板受到损坏以前,必须知道哪些部位的金属最硬或最软。钣金钣金 现以一块大约12in长、6in宽的钢带为例(图79),说明加工硬化对修理过程的影响。将此钢带稍微弯曲,钢带将可恢复原来的形状。但是,如果弯曲超过了一定的极限(弹性极限),金属将出现折损。在折报部位周围的金属都将恢复原来的状态。但是在折损部位出现了加工硬化。如果试图将此处的金属弯曲到它原来的形状,会在原来折损部位的旁边出现两处新的折损(加工硬化),这是因为折损的部位硬度太高,无法恢复到原来的形状。钣金钣金 汽车上的钢板构件在受到碰撞时,造成的折报加重了加工硬化的程度。只有当金

44、属被弯曲到不能恢复原来的形状时,才会出现折损。金属被弯曲后,不一定会出现折损。如果弯曲后,金属能够恢复到原来的形状,则金属没有受到折损。加工硬化折损如图710所示。图中其它的一些受损部位只是发生弯曲,但没有折损。了解这些部位对于确定正确的修理方法起着举足轻重的作用。钣金钣金折损 如前所述,折损是金属的弯曲程度超过了其弹性极限的结果。超过弹性极限以后,弯曲的金属将不能恢复其原来的形状。这时如果要将金属弯回到其原来的形状,将会产生新的加工硬化,并形成新的形状。间接损坏中的折报可分类如下: 单纯的铰折 凹陷铰折 单纯的卷曲 凹陷卷曲钣金钣金 1单纯的铰折 单纯的铰折这一概念很容易理解。它的弯曲过程像

45、一个铰链一样,沿着其整个长度均匀地弯曲(图711)。这种铰折通常很少引起拉伸和压缩。但是,如果校正的方法不正确,它将会给修理人员带来很大的麻烦,甚至必须“拉出”,而不是被推出。图711显示的是单纯的铰折。从图中可以看出,产生这种变形时,金属上部的表面受到拉力而产生拉伸变形,而下部的表面被推到一起而产生收缩变形。由于上部受到拉伸而下部受到压缩,很显然,在金属的中间有一个未发生变形的区域。采用正确的修理方法可以校正金属的变形,并能使金属板上各处的尺寸保持一致。 钣金钣金钣金钣金 如果进行正确的修理,铰折处将可以完全恢复。 否则,如果修理方法不正确,将会对邻近的区域和折报处造成新的损坏。单纯的铰折总

46、是形成一条“直线”形的折损。以上对单纯铰折的描述是针对实心的金属板而言的。箱形截面上发生弯曲的规律与实心的金属相同。但是两者弯曲的结果有一点不同之处(图712)。箱形截面的中心线上没有强度,所以顶部的金属板被向下拉而不是受到拉伸,很少有或者说根本就没有拉伸。底部的金属板受到两边的压力,所以很容易出现铰折。如果在校正时不加注意,顶部的表面也会铰折,而造成严重的全面收缩。与实心的金属产生的铰折不同,如果进行了错误的校正,箱形截面的顶部和底部表面会同时出现凹陷。 钣金钣金凹陷铰折 对于施加在其端部的压力,金属板的抵抗能力很低。但是,它对于沿着其长度方向施加的拉力却具有很大的抵抗力。为了证明这一点,可

47、以取一条大约为 lin X 8in的钢带,并用它来推某一个物体。不需要用多少力气,钢带便弯曲了。然后再将这条钢带固定在板凳或桌子上,并用力拉它。即使用数百磅的力量也不会将它拉长或对它造成任何损坏。这个简单的实验说明:铰折中顶部金属受到的损伤比底部金属要小得多(图712)。钣金钣金折损处受到压力的一边产生严重收缩,如果箱形截面换成实心金属时,则情况更是如此。这就是凹陷铰折。 当箱形截面受到校正时,顶部的表面很容易发生进一步的凹陷。必须采用加热的方法并使用拉伸设备,以防止出现这种情况。图713显示了错误的和正确的校正方法所产生的结果。钣金钣金钣金钣金 在新型的整体式汽车车身上,有许多结构复杂的箱形

48、截面构件,其中包括箱形结构梁、车门槛板、风窗支柱、中心支柱、车顶梁等。有些箱形截面构件(例如车门)的体积庞大。任何被弯成一个角度的金属件都可看作是具有箱形截面。新型的汽车结构中带有大量的隆起和凸缘,这些部位都产生了加工硬化,都被看成是局部的箱形截面(图714)。整个翼板可看成是具有局部箱形截面的构件。和图712中的完全箱形截面一样,局部箱形截面也会发生凹陷,两者凹陷的结果相同,两者折损的名称也相同,都是凹陷铰折。而且不适当的校正会造成同样的结果:使整个尺寸缩短。钣金钣金钣金钣金凹陷卷曲 当铰折折损穿过一块金属板时,它不仅使所有的箱形或局部箱形截面产生收缩,而且也会使它穿过的任何隆起的表面收缩。

49、发生这种情况时,便形成了新的折损。这种折损试图将金属版的内部向外翻并卷起,以增加其长度。这种“长度的增加”正是这种折损的特征。这种折报称作凹陷卷曲。铰折型析报(包括凹陷铰折和单纯的饺折)增加的是深度,而不是长度。任何发生在隆起表面上的折报都会使金属收缩,凹陷卷曲式折损也不例外。这里的收缩量取决于碰撞的程度。钣金钣金单纯的卷曲折损 每当发生凹陷卷曲时,还有另外两处也同时发生折损。这两处折损发生在凹陷卷曲部位的旁边,这就是单纯的卷曲折损。由于这两处都位于金属板的隆起部分,因而也是收缩型的折损。很容易识别卷曲型的折损。凹陷的和单纯的卷曲折损都在金属板的隆起处形成一个箭头形状。初看图715所示的翼板,

50、似乎只有一个单纯的折损垂直地穿过它。实际上,它有5处析报,分别属于4种类型。卷曲折损(单纯的或凹陷的)只发生在隆起的表面上。因为这种折损区是由隆起的部分引起的。钣金钣金钣金钣金如果金属是平坦的,它将会以铰折的形式发生弯曲,产生的是单纯的饺折折损。如果金属板是隆起的,穿过它的折报在深入到金属的内部时,将倾向于卷曲。这不仅是因为金属表面具有合拢作用,还因为金属自身的收缩作用。如果金属是平坦的(无弯曲),其自身的收缩作用依然存在于金属的内部。所有发生在隆起部分的凹陷卷曲折损的方向都与隆起的方向相反。所产生的收缩也是这个方向。单纯的卷曲折损和凹陷卷曲折损一样,都使金属收缩,但两者的方向有所不同。 车身

51、修理技师应该掌握受到间接损坏部位的4种不同的折损。 钣金钣金 这里举的几个例子只是一些特殊的金属板。要能够识别出与某处可能产生的收缩有关的隆起。应该做到对各处的折损一目了然。可通过检验一些凹陷处加以练习,问自己:“哪些地方受到了直接损坏?”“间接损坏产生了什么样的结果?”并找出加工硬化的部位。找出虽然产生凹陷,但是未受损坏的部位。再找到凹陷卷曲折损处。分别检查汽车修理厂或停车场里汽车的损坏情况。将找出的所有折报列出来并考虑一个修复的方案。钣金钣金压缩力 人们经常用“压缩”和“拉伸”来形容金属受损以后的状况。这些状况也可用“高点”和“低点”来描述。重要的是应懂得这些词汇的意义。在任何损坏发生以前

52、,金属内部都已存在压缩和拉伸(应力和应变)。例如,所有隆起的部位都受到压缩。但这里的“压缩”并不是指发生损坏时产生的力。金属被挤压的部位受到一个新产生的压力的作用,该压力通过加工硬化被保留下来。如果该压力突然消失,金属将返回到它原来的形状。判断金属产生的变化并进行校正时,应考虑金属在受到损坏前未受压缩或拉伸时的状况。钣金钣金 金属被推上去的部位称为“压缩区”,被拉下的部位称为“拉伸区”。图716为一个受损坏的隆起形金属板的截面图。很显然,图中的金属发生了移动。钣金钣金 各种金属板的隆起程度有所不同。隆起很高的金属板称为“高隆起”,而接近平坦的金属板称为“低隆起”。当低隆起的金属板受损时,金属被

53、拉入损坏的中心部位。这个拉力使金属板低于它原来的高度。低于正常高度的损坏区称为拉伸区。相反,金属板上任何超出原高度的损坏区都称为压缩区。汽车外部面板上的隆起有三种类型,即单向隆起、复合隆起和双向隆起。钣金钣金 先要确定受损部位受到的是拉伸还是压缩,然后才可确定修理的方法和使用的工具。决不可用锤子敲打拉伸区,也不可用垫铁敲打压缩区的内侧。要根据压力的方向来决定需要施加的力。当损坏部位存在压缩区时,不可使用塑料填充剂。钣金钣金 1单向隆起的金属板 图7-17所示为单向隆起的金属板。钣金钣金 这块金属板在一个方向上(左或右)是平坦的,而在另一个方向上是隆起的(90度或交叉方向)。图中所示的损坏一个方

54、向为拉伸,另一个方向为压缩。从平坦的一面(图中的侧视图)看时,它与图718相类似。看正视图时,它与图719相类似。 由图717可以看出,各个拉伸区和压缩区都受到一个三维的影响。每一个凹陷处旁边都伴随着一个隆起区(压缩区)。所有隆起的部位都是这样。钣金钣金钣金钣金 提示:金属板上所有隆起处的损坏都应先进行校正,不应该只用塑料填充剂填充。 “停车场”弯折就是压缩区和拉伸区的一个很好的例子(图720)。碰撞产生一条狭窄的拉伸带,在拉伸带的周围是隆起的压缩区。隆起的部位需用挫刀挫平,而凹陷处要用塑料填充剂垫平。钣金钣金复合隆起 图721所示为复合型金属板上发生的压缩区的转移。图中所示的压力方向为从上到

55、下,几乎是垂直向下的。但是,有两处长度不同的凹陷卷曲( P到 BF 和 P 到 BC )。这是因为隆起处金属比平坦处的强度大,因而更能抵抗压力。事实上,在受到损坏时,箭头(P)两边所受到的力相同,但是左侧金属损坏的面积较大。如果不熟练的修理技师在校正这种变形时,只是设法让金属向上移动,将会对金属板上较平坦的部位造成进一步的损坏。平坦的部位将会屈服于校正力而断裂,但受力最大的部位(P到BC)却未受影响。对这种情况进行的校正应该是将折报处( P 到 BC )展开,因为这里是展开较平坦部位的“关键”,而且此处受到的力最大。钣金钣金钣金钣金 如果一块隆起的金属板上有一个收缩区(由焊接、不正确地操作铁锤

56、或垫铁、或由隆起处的折损引起),则收缩区将低于正常的高度。对于出现在隆起处的凹陷区,如果在它的附近没有伴随着出现一个压缩区,便可以用拉的方法来校正收缩的凹陷区。通过升高凹陷区的方法进行校正时,只会降低邻近部位的高度,如图722。一块受到损坏的金属板上总会出现一些压缩区,除非它所受到的是来自下面的损坏。在后一种情况下,金属将受到向里面拉的力,出现与图718和图719相反的情况。钣金钣金 掌握这些知识将有助于车身修理技师确定正确的修理方法。例如,在一个凹陷的表面上焊接时由于金属材料的收缩会造成金属的下沉还是上升?答案金属会上升,形成一个凸起。解决这个问题可采用铁锤在垫铁上敲击,使金属表面得以降低。

57、不熟练的修理技师常常以为拉伸会使凹陷的金属表面升高。事实上,这种情况只会发生在隆起的金属板上。钣金钣金双向隆起 为简便起见,我们假设上面讨论过的金属板上的各种弯折都发生在一个方向上,而在另一个方向上保持平坦。大多数金属板上发生的弯折都与这种假设很接近。但是,也有一些金属板在两个方向上都有隆起(图723)。这类隆起就是双向隆起。钣金钣金 在隆起的表面上发生的弯曲折损会扩散到离它最近的平坦区。在有双向隆起表面的金属板上,卷曲折损通常会从受碰撞处向各个方向传播,就像车轮上的辐条一样,而轮心则像是最初的碰撞点。图724所示就是这种类型的金属板所受到的损坏。钣金钣金确定损坏的方向 上述内容都是为了使车身

58、修理技师能够采用正确的方法来修理受到损坏的车身。下面将帮助你找出损坏的方向。碰撞损坏的方向应该和碰撞的方向完全相反。一般通过目测检查即可找出损坏方向,但是在金属极重叠的情况下,问题往往会变得复杂。 凹陷卷曲折损总是从初次发生接触的位置向外传播。当有两到三个部位出现这种折损时,情况更加简单,它们都汇聚到的那一点就是最初的碰撞点(好像车轮的辐条汇聚到轮心一样)损坏的方向通常和凹陷折损处大约成 90度角(图 725)。钣金钣金钣金钣金 慢速的运动有助于看清事故发生的过程。如果采用慢速运动的方式,按照与发生时相反的顺序来观察事故,研究每一处折损并将金属的各个加工硬化区展平,便可以看出应怎样进行修理。当

59、然,不可能总按照与事故发生时相反的顺序来观察损坏的情况。各折损处无法被同时展开。因加工硬化而收缩的金属也不可能再“软化”。金属上各开裂处更不可能自行焊接。但是,在开始修理以前,车身修理技师必须先弄清损坏是怎样产生的,必须知道金属所处的状态,并采用正确的修理工具和方法。钣金钣金校正金属的方法 上述分析和有关折损的理论使修理技师具备了有关的知识。接下来他们还必须具备有关修理的基本技能,然后他们还应该能够将所有这些综合在一起,进行全面的修理。修理技师必须制订出合理的修理方案,这样可以避免许多“因修理造成的”损坏,使整个修理时间都用在汽车原来受到的损坏上。 提示:车身修理技师获得成功的关键就是避免造成

60、损坏。钣金钣金 修理过程从对损坏的诊断开始,然后应进行大致的修复。必须正确地进行大致修复,才能使喷漆工作顺利地进行。过早地开始喷漆将很难做好。一般只有当80-90的油漆已被清除,而没有用磨光机研磨边缘时,大致的修复才算结束。 对于每一种类型的损坏、每一种汽车和汽车上不同部位的损坏,大致修复的过程各不相同。换言之,大致修复对于每一辆需要修理的车都十分重要。必须认真分析每一次损坏的情况及造成损坏的环境。大致修复阶段的正确分析将有利于修理工作,否则会导致失败。不正确的大致修复会造成时间上的浪费而产生经济损失。钣金钣金 一个典型的例子就是修理技师将所有的凹陷部位向上敲打,并将所有的隆起部位向下敲打,认

61、为这样做最终能使金属变平。 善于进行损坏分析的修理技师知道不能采用这种方法来整平金属。卷曲折损(包括单纯的和凹陷的)需要采用特别的方法加以处理,铰折型折损也是这样。对于平坦的低隆起金属,保护比校正更加重要。对低隆起的平坦部位上发生的加工硬化折损处进行的敲打,将会严重损坏平坦部位上(到目前为止)未受损坏的金属。每一种折报都有一定的修理方法。但是基本规则永远有效。当某一部位需要拉伸时,必须使用拉伸夹具、和液压千斤顶组合在一起的焊锡板、锤子和势铁,以及其它一些工具。钣金钣金凹陷处的收缩 修理过程结束以后,如果金属板内的应力没有消除,它仍将受到拉伸。对损坏部位简单地涂敷塑料填充剂也可以得到很好的外观,

62、但是,这样的汽车在道路上行驶时,振动将会使车发出类似拍打的声音。另外,当司机给汽车打蜡时,将发现车身上的不规则表面。最后,车身修理厂将会面对不满意的用户,还需要再花时间来进行第一次修理时应该做好的工作。钣金钣金 1受到拉伸的金属 当金属受到碰撞而产生严重损坏时,在严重折损处通常会受到拉伸。同样的部位在校正过程中也会受到轻微的拉伸。在直接损坏部位的隆起处、槽和折损处的金属容易受到拉伸。当金属板上存在拉伸区时,一定要将拉伸区矫正到原来的形状。可将受到拉伸的部位与一个轮胎的凸胀相比较。受到拉伸的表面上设有一处符合正确的金属板的形状(图745)。钣金钣金 金属上某一处受到拉伸以后,金属的晶粒将互相远离

63、,金属板变薄并发生加工硬化。可以采用收缩的方法将金属分子拉回到其原来的位置上,使金属恢复到应有的形状和厚度。收缩的目的是移动受拉伸的金属,但不影响周围的未受损伤的弹性金属。在进行任何收缩以前,必须尽量将损坏部位校正到原来的形状。然后,车身修理技师才可以准确地判断出损坏的部位是否存在受到拉伸的金属。如果存在,就应进行收缩。钣金钣金 2收缩的原理 图746为一条钢棒,它的两端都能够自由地伸缩。加热可以使它膨胀,而冷却可以使它回到原来的长度。 如果将同一条钢棒的两端都固定住,对它先加热后冷却,钢棒的尺寸将会缩短。这一过程如下所述:钣金钣金 (l)加热时,钢棒试图膨胀(图747a),但是由于它的两端都

64、无法膨胀,在钢律内部便产生了一个很大的压力载荷。 (2)当温度进一步升高时,钢棒达到赤热状态并开始变软,压力载荷集中在赤热部位并随着赤热部位直径的增大而释放(图747b)。 (3)如果钢棒被骤然冷却,便会产生收缩。同时,由于赤热部位直径的增大,会使钢棒的长度缩短(图747c)。钣金钣金 上面有关钢棒收缩的原理也适用于金属板上变形部位的收缩。将变形区中心的一小块地方加热至暗红色,随着温度的升高,钢板的受热处开始隆起并试图向受热范围以外的地方膨胀。由于受热范围以外的金属既冷又硬,钢板无法膨胀,所以产生了很大的压力载荷。 如果这时继续加热,金属的延伸将集中在柔软的赤热部位,这里的金属被向外推出,使这

65、里变厚并释放了压力载荷。钣金钣金 如果处于这种状态的赤热部位受到骤然冷却,金属将会收缩,与加热前相比,表面积将会减小。当金属板由于冷却而收缩时,它的内部产生拉力载荷以抵抗加热时形成的压力载荷。 很多种焊接设备都可用于金属的热收缩。点焊和气体保护焊接设备上都备有改装成热收缩设备的附件。其中最常用的是带有 1 号或 2 号喷嘴的氧乙炔焊炬。钣金钣金 3用气体焊炬进行收缩 用焊炬收缩某一部位时,可以对延伸区(即隆起处)的一小块地方加热,使它变成鲜红色。先让延伸区的最高点收缩,然后再让下一个最高点收缩,以此类推,直到整个部位都缩回到原来的位置(图748)。 钣金钣金 收缩和加热的范围都由待收缩部位剩余

66、金属数量的多少来决定。收缩范围可以在一美元硬币到一枚图针头的大小之间变动。加热的范围越大,热量越难以控制。一般的收缩范围大约相当于一枚两角伍美分硬币的大小。平坦的金属板上应采用小范围的收缩,因为这样的金属板容易变形。钣金钣金 可以采用一个很小的加热点来清除平坦的金属板上的“油壶”。“油壶”在这里指的是金属板上发生很轻微凸起的地方。这里会发生凹陷,一旦压力消失以后,凹陷处将发生回弹,很像一个油壶的底。 加热时,采用焊接金属板的中性焰,并使用1号或2号喷嘴。焰心到金属的距离为18 in并使它保持稳定,直到金属开始发红。然后缓慢地沿着圆周运动方向向外移动,直到整个受热部位都变成鲜红色(图749)。钣

67、金钣金钣金钣金 提示:对金属加热时,不可使金属的颜色超过鲜红色。否则,金属会开始熔化,产生烧穿孔。 当焊炬的热量进入金属板上一小块区域时,受热的金属开始膨胀。与此同时,该区域周围温度较低的金属产生出抵抗膨胀的力。随着温度的增加,受热的金属变得比较柔软。这些柔软的金属堆积起来,并在受热处形成隆起(图750)。钣金钣金 这里的金属通常都会隆起而不是凹陷,因为金属的顶部先受热。当顶部开始隆起时,受热部位的其余金属也相应地隆起。 加热后,用尖锤在加热区周围轻敲几下,使金属分子之间相互靠拢(图751)。钣金钣金 在此过程中,不需用垫铁支撑金属,除非金属发生塌陷。如果需要支撑金属,只能将垫铁轻轻地放在金属

68、的下面。一旦金属上的红色消失,便可以用铁锤不在垫铁上的敲击法或铁锤在垫铁上(轻敲)敲击法,对加热点周围进行整平。 提示:决不能使用铁锤在垫铁上(重敲)敲击法进行整平,以免重新拉伸金属。 当金属上的红色消失并经过整平以后,用一块潮湿的布或海绵使金属的收缩部位冷却。这样做可以使金属发生更大程度的收缩,同时也会产生轻微的变形。应矫正这种变形,然后才能开始下一次的收缩。钣金钣金 很难准确地判断出每一个加热点将会有多大的收缩量。在某一处进行收缩时消除的过剩金属可能远远多于在另一处进行的同样大小的收缩。 当收缩过的部位完全冷却下来时,经常会出现过量的收缩。当某一部位产生过量的收缩时,最后一次收缩的金属通常

69、会塌陷或被拉平,收缩区周围的金属有时甚至会被拉出原有的轮廓。校正过量收缩的方法是用重铁锤在垫铁上敲击法拉伸最后一次的收缩。最后一次收缩通常是造成过量收缩的直接原因。钣金钣金 4对槽进行收缩校正 槽是金属在碰撞过程中受到拉伸的一个例子。修理时,必须将出现糟的部位收缩到金属原来的形状。简单地将凹陷处拔出将会使金属变形。用填充剂填满槽而不让金属板恢复原来的形状的做法会使应力保留在金属板中,造成填充剂失效。应按照下列方法对槽进行收缩。钣金钣金 (1)用气焊炬或焊条对槽的最低点加热,直到金属变成暗红色。 (2)在烧红的部位用铁锤在势铁上敲击法进行敲击。在本章的前面部分曾介绍过,这种方法可以增大柔软金属内

70、的拉力,迫使金属变形,返回到原来的位置。 (3)当金属还没有受热时,将垫铁直接放在槽的下面,并轻敲相两边的隆起处。这样做不仅可以压平槽两边的隆起,也可以使槽内的金属上升。 (4)如果是一个长槽,上述过程应重复数次,才能够完成对整个槽的校正。每次加热的长度应保证在金属冷却以前能够完成矫正。 钣金钣金打褶 打褶是处理延伸金属的另一种方法。和采用加热的方法使金属收缩不同,这种方法是用铁锤和垫铁在延伸区产生一些“榴”。采用铁锤不在垫铁上敲击法,用尖锤在延伸部位轻敲(图752)。给金属打褶将使金属表面稍有降低。对于打招后降低的部位,要用塑料填充剂填平,然后挫平并磨光。钣金钣金锉平修理过的部位 被损坏的部

71、位经过敲击和拉出以及尽可能的修整以后,还要用车身锉来寻找剩余的高点和低点(图753)。钣金钣金 从未损坏区的一边开始挫,然后穿过损坏区,到达未损坏区的另一边。采用这种方法时,未损坏区和损坏区的正确平面都能够得到保持。在挫的过程中,应该握住手柄向前推。用手握住挫的头部,以便控制压力的大小和方向。每次挫的行程应尽量拉长。在返回的行程中,用手柄将车身挫从金属上拉回。当锉一个很平坦的部位时,将挫与推进方向成30o角水平地推,也可将挫平放、沿着30o斜角的方向(图754)。 钣金钣金 在隆起的金属板上,应将挫平放,并沿着变平的凸起处平推,或者沿着凸起处最平坦的方向平放,以30o或更小的角度向一边推(图7

72、55)。钣金钣金 用车身挫可以找出所有的低点。于是,修理技师便可“拉出”各个低点,敲平各个高点,然后再用车身挫寻找。应反复进行这一过程,直到所有的低点消失,最后还应将这一部位挫平。钣金钣金铝的加工 铝可用来制造汽车上的各种板,例如外壳和顶板。过去,铝多用在载货车上。但是现在铝在轿车上的应用也在增加。纯铝的重量轻,除了强度以外,更由于它具有很高的成形能力,所以用途很广。汽车上使用的是铝和其它金属的合金,并经过热处理,以获得更高的强度。 铝的抗腐蚀能力是它的突出优点。当初次暴露在空气中时,铝的表面会形成一层很薄的氧化膜。这层氧化膜可以起到自我保护的作用,避免进一步的腐蚀。根据合金的种类和是否经过热

73、处理,铝的各种特性有所不同。钣金钣金 和钢板相比,铝板的修理更需要小心。铝比钢软得多,而且当铝受到加工硬化以后,更难以加工成形。它的熔点也较低,被加热时容易变形。必须记住,铝制的车身及车架构件的厚度通常是钢件的月1.5-2倍。由于加工硬化的影响,铝件受到损坏后更加难以修复。在修理损坏的铝板时,应该考虑到铝的这些特性。钣金钣金(1)各种铁锤和垫铁。 用铁锤和垫铁校正铝板的方法与前面介绍过的校正钢板的方法基本相同,但是也有下面的不同点: 1)一般建议采用铁锤不在垫铁上的敲击法来校正铝板。由于铝板的可延展性不及钢板,在受到碰撞而变形后,铝板不容易恢复原来的尺寸。因此,铁锤不在势铁上的敲击法对铝板的变

74、形较缓和。为了降低隆起处的高度而用铁锤和垫铁敲击时,必须注意不能加重损坏的程度。钣金钣金 2)采用铁锤在垫铁上的敲击法将铝合金夹在铁锤和垫铁之间时,它会迅速弯曲。如果需要采用铁锤在垫铁上敲击法,应注意锤击太重或次数太多都会拉伸铝板。应该多次轻敲,而不能只是重敲一、二次。 3)用于修理钢板的收缩锤不可用于铝板,以免使铝板开裂。钢板和铝板应使用不同的工具来修整。 提示:裸露的铝表面上不可涂敷填充剂或油灰。第一次使用前,应先涂上环氧树脂底剂。另外,也不能使用铅性填充剂,因为铅会降低铝的耐腐蚀性。钣金钣金 (2)撬起。对于铝板上出现的小范围凹陷,用尖锤或杠杆撬起效果很好。但是,应注意不能使凹陷处升高太

75、多,也不能拉伸柔软的铝。 (3)弹性敲击。可以使用铁锤和修子刀进行弹性敲击,来释放高隆起处的应力。修平刀将敲击产生的力分散到一个较大的范围,使坚硬的折损处弯曲的可能性大为减小。 (4)锉。由于铝很柔软,应减轻手施加在车身锉上的压力。应使用圆形边缘的车身锉,以免擦伤金属。钣金钣金 (5)打磨。在铝板上打磨时,应特别小心。不仅要防止高速旋转的砂轮机上粗糙的砂轮会很快烧穿柔软的铝,还要注意打磨过程中产生的热量能够迅速使铝板弯曲。可以使用36号粒度的疏涂层砂轮。打磨时要特别注意,只能将油漆和底层涂料磨掉,不可磨到金属。打磨2-3次,然后用一块湿布使金属冷却并缩小其增热量。对于小范围和薄边的打磨,应使用

76、双向砂轮机或电动抛光机,转速应低于 2500rmin。使用粒度为 80号或 100号的砂纸和柔软、能变形的砂轮垫块。钣金钣金(6)热收缩。采用热收缩的方法校正铝板时,与校正钢板有重要的区别。校正钢板时,必须尽量避免加热,以免降低钢的强度。校正铝板时,必须利用加热的方法来恢复加工硬化时降低的可塑性。如果不加热,当校正力施加到铝板上时,会引起开裂。 在开始校正前,先用焊炬对受损坏的铝加热。由于铝在高温下也不会改变颜色,所以往往会过量加热。铝在1220T的温度下便会熔化,因此对加热的控制十分重要。可以使用在230度时改变颜色的热敏涂料或热敏“笔”来控制加热的温度。钣金钣金 l)围绕铝板的加热区用热敏

77、涂料或热敏“笔”画一个环状的标志(图7 57)。 2)均匀移动火焰,对变形处加热。 3)当用热敏涂料或热敏“笔”画的标志改变颜色时,停止加热。这时,受热处中心位置的温度在230度,高铝的熔点还有相当的余量。如果加热温度太高,可能会造成铝板的熔化。另外,对于热收缩部位应极缓慢地进行冷却,以免过度的收缩造成铝板变形。钣金钣金钣金钣金 (7)焊接。由于铝板的导热性好,它最适合采用惰性气体保护焊接。用气体保护焊更容易进行高质量的焊接。气体保护焊接法还可以起到清洁的作用。推动焊炬时,电弧便开始清洗位于焊炬前面的铝表面,焊炬实际上清除了焊接部位铝表面上的氧化物。和焊接钢板相比,焊接铝板也需要类似的条件:

78、1)使用铝焊丝和 100的氮气。 2)和焊接钢板相比,焊接铝板时的送丝速度较快。 3)焊接铝板时,焊炬应更加接近垂直位置。焊接方向只能从垂直方向倾 斜约5”-15”。 4)如图758,只能采用正向焊接法,不能在铝板上进行逆向焊接。只 能推,不能拉。进行垂直的焊接时,应从下面开始,向上焊接。钣金钣金 5)将送丝滚轴上的压力调低一点,以免焊丝弯曲。但也不可将压力 调得过低,防止造成送丝速度不稳定。 6)焊接铝板时,保护气体的数量要增加约50。 7)焊接铝板会产生更多的溅出物,应在喷嘴和导电铜嘴的端部涂上 防溅剂。钣金钣金 比较铝板和钢板焊接的最好办法是在1.5mm厚的小金属块上作一些对接焊试验。

79、l)用石蜡和油脂清除器和一块干净的布对焊接部位的正面和反面进行 彻底的清洁。 2)将两块直角边的试样放在金属台上,并将焊接夹具固定在台上。 3)如果试样表面有涂层,用装有粒度为80号的砂轮的砂轮机磨去宽度 为34in范围内的涂层,让金属裸露出来。也可以使用双向砂轮机。 不要将砂轮压得太紧,以免温度升高后,铝板上的微粒脱落,堵塞 砂纸。钣金钣金 4)用不锈钢钢丝刷刷净铝表面,直到表面发亮为止。 5)在喷嘴内装入直径为003in的铝焊丝,当焊丝伸出喷嘴大约lin时, 启动焊炬。 6)按照焊接机的使用说明书调整电压和送丝速度。但是,说明书上给 出的只是大概的数值,修理技师可能还要对这些数值进行调整。

80、必 须注意:和钢板的焊接相比,焊接铝板时的送丝速度较快。 7)剪断焊丝的端部,以便将熔化的部分清除掉。 8)将两块试样放在一起,并在它们之间留一条焊缝。导电嘴到焊接处 之间的距离为516-916in(图759)。钣金钣金钣金钣金钣金钣金将汽车上的金属零部件连接在一起的方法有二大类: 机械连接方法(图61) 金属焊接方法。 焊接作为一种修理方法,给金属件加热,使它们共同熔化,成为所需的形状、焊接又可分为三类: (1)压焊 这种方法用电极给金属加热使其熔化,并加压使金属连接。在各种压焊方法中,电阻焊(点焊)是汽车制造业的一种不可缺少的焊接方法,但它在汽车修理业中应用较少。 钣金钣金 (2)熔焊 这

81、种方法将金属件加热到熔点,使它们连接在一起(通常采用焊条),然后冷却。 (3)钎焊 在要焊接的金属件上,将熔点比它低的金属熔化(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850T的是软针焊,钎焊材料的熔化温度高干850T的是硬针焊。 如图62所示,每一类焊接方法又可具体分为许多种焊接。其中的不少种焊接都可用于车身修理厂。钣金钣金钣金钣金 1焊接特性 在修理受碰撞而损坏的汽车时,焊接是一种非常有用的方法。焊接有下列特性: (l)由于焊接的形状不受限制,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

82、合件) (3)对空气和水的密封性能好。 (4)生产效率高。 (5)焊接接头的强度在很大程度上受到操作者技术水平的影响。 (6)如果过多地加热,周围的板件将会变形。 钣金钣金2焊接在车身修理厂的应用 新的焊接技术和设备已进入车身修理厂,它们取代了曾经流行的电弧焊和氧乙炔焊。其原因是,当今汽车上使用的新型合金钢不能用上述两种方法焊接。熔化极气体保护焊(GMAW)通常又称作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和高强度、低合金方面比其它方法更具优点,高强度钢和低合金钢多用于车身结构件、加强筋、支架和底座,不用于大型的壁板和外部面板。 和传统的焊条电弧焊相比,惰性气体保护焊有许多

83、优点。所以,现在汽车制造商建议不仅将它用在高强度钢构件和整体式车身的修理;还应用于所有车身结构的碰撞修理。这项建议对于独立的碰撞修理厂也有效。钣金钣金钣金钣金 惰性气体保护焊(MIG)有下列优点:(1)操作方法容易掌握。一般的焊接工人只需受到几个小时的指导并经过 练习,都可学会并熟练掌握MIG设备的使用方法。此外,经验表明,和高级电焊工采用传统的焊条电弧焊相比,普通的MIG焊工都可使焊接的质量更高、速度更快、性能更稳定。(2)MIG可使各种母材100地熔化。因此,经MIG焊接过的位置可修平或研磨到与表面同样的高度(为了美观),这样做不会降低强度。(3)在薄的金属上焊接时,可使用弱电流。这样做可

84、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(图63)。确保了熔敷金属最多、溅出物最少。钣金钣金 (5) MIG焊接更适合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。因此,可以很方便地将这些部位重新上漆。 (6)几乎所有的钢材都可用一根通用型的焊丝来焊接。这种焊接设备内的焊丝通常适用于任何焊接工作。 (7)不同厚度的金属可用相同直径的焊丝来焊接。焊接设备内的焊丝适用于任何焊接工作。 (8) MIG焊机可控制焊接的温度和焊接的时间。 (9)采用MIG焊接法,可使需要焊接的小区域的受热时间较短,因而减少了母材的疲劳和

85、变形。因为金属熔化的时间极短,所以能够进行立焊和仰焊。钣金钣金 对于受到碰撞的较新的汽车,可用手提式电阻点焊机进行焊接修理。这种焊接方法可像制造厂进行焊接那样进行点焊连接。在使用这种点焊设备时,操作者必须在设备上安装一些合适的延长物和电极,以便到达需要焊接的部位。采用挤压式电阻点焊机进行焊接时,应适当调整对金属板的夹紧力。在一些设备上,可同时调整电流强度和时间。调整完毕后,将点焊机定位在需要焊接的金属板处,一定要使电极的极性彼此相反。开始进行点焊。 如果邻近的金属板和构件的温度控制在最佳状态,电阻点焊机将可进行快速、高质量的焊接。这种焊接方法所需掌握的操作技术也很少。钣金钣金 在进行焊接前,一

86、定要先查阅汽车制造厂提供的汽车维修说明书。更换车身上的各种面板和壁板时,所有焊接接头的大小应和原来制造厂的焊接接头相类似。除点焊外,更换零部件后的焊接接头的数量应和原来的焊接接头数量相等。强度和耐久性需要根据焊接到车身上的零部件位置决定。根据预期的用途、物理性能和零部件安装到车身上的位置,汽车制造厂规定了各种最佳的焊接方法(图64)。钣金钣金钣金钣金 进行修理时,务必要采用不会降低车身原有强度和耐久性的最佳焊接方法。请按下列要求选择焊接方法: (1)尽量采用点焊或惰性气体保护焊。 (2)除了在制造厂已进行过钎悍的零部件外,切勿对车身零部件进行 钎焊。 (3)切勿在新型的汽车车身上使用氧乙炔焊炬

87、。 钣金钣金 提示:无论进行哪一种类型的焊接,都必须先将焊接部位清理干净。清除表面所有的杂质,使金属暴露出来。如果灰尘、锈斑、保护层、油漆、镀锌层或其它富含锌的物质遗留在焊接部位,这些物质在加热时将会燃烧,而且燃烧生成的灰尘或氧化物将会成为焊接接头的一部分。这些外部杂质将会降低焊接接头的强度,甚至在某些情况下会使焊接无法正常进行。 钣金钣金惰性气体保护焊 如前所述,当汽车制造业开始使用薄型的高强度、低合金钢时,惰性气体保护焊(MIG)便在车身修理厂得到广泛应用。汽车制造商认为,焊接低合金钢板和其它薄型钢板的唯一正确的方法就是MIG焊接法,或与其相似的熔化极气体保护焊(GMAW)。厂内如安装了惰

88、性气体保护焊接机以后,您将很快发现,它在各种情况下都能够进行快速、高质量的焊接。用氧乙炔焊接机焊接后顶侧板平均耗时约4h,而用情性气体保护焊接机来进行同样的工作只需约 40min。钣金钣金 惰性气体保护焊机的应用并不局限于车身的修理。将它用于焊接排气结构、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,都可收到良好的效果。此外,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、气缸头和进气管等。 惰性气体保护焊使用一根焊丝,焊丝和电极以一定的速度自动进给,在母材和焊丝之间出现短弧,短弧产生的热量使焊丝熔化,因而将母材连接起来。由于焊丝以稳定的速度自动送丝

89、,这种方法又可称为半自动电弧焊接法。在焊接过程中,用情性气体对焊接部位进行保护,以免母材受到空气的氧化。所使用的惰性的种类由需要焊接的母材而决定。钣金钣金钣金钣金大多数钢材都用二氧化碳(CO2)进行气体保护(图66)。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。在氮气中加入 4 - 5的氧气,用这种气体进行保护时,甚至可以焊接不锈钢。 钣金钣金 提示:惰性气体保护焊有时又称作二氧化碳保护焊。但实际上,熔化极惰性气体保护焊(MIG)采用完全的惰性气体(例如氩气或氮气)作为保护气体。既然二氧化碳不完全是惰性气体,我们应更准确地将它称作MAG(熔化极活性气体保护

90、焊)。不过大多数汽车车身修理厂都采用二氧化碳作为保护气体,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。事实上,市场上出售的许多焊接机都是既可使用二氧化碳(一种半活性气体),又可使用氩气(惰性气体),只需简单地更换气瓶和调节器钣金钣金 惰性气体保护焊接中采用的短路过渡电弧焊是将熔化的金属熔敷到母材上的最佳办法。对汽车上的金属薄板进行焊接会使金属产生应力、气泡而造成板件变形。为防止这种情况的出现,必须控制焊接接头附近的热量。短路过渡电弧法采用极细的焊丝、弱电流和低电压。采用这种方法可使进入金属板的热量保持在最小值,而且母材的焊接熔深很浅。钣金钣金 如图67所示,焊丝的端部被电弧产生的

91、热量熔化,形成液滴。液滴与母材相接触,形成短路。与此同时,一股强电流流过金属,短路的部位受到挤压力的作用而分离(即回烧),这时又重新产生了电弧。上述过程也就是裸焊丝以受控制的恒定速度连续送丝,变成熔化的液滴而形成短路,使电弧熄灭。电弧熄灭以后,处于熔化状态的金属变平并冷却,但焊丝继续送丝,再次和工件之间形成短路。随着每一次短路的发生,焊丝上的金属被转移到了工件上。一般来说,如果电流流过一段圆筒形的流体(熔融金属),也就是说电流流过电弧,则电流被拉向了焊接部位。这样就在指向圆筒中心的方向产生一个收缩力。我们将这种现象称为夹紧效应,并将这个力称为夹紧力(图68)。 钣金钣金钣金钣金惰性气体保护焊的

92、工作过程可概括如下: (1)焊丝在焊接部位经过瞬间的短路、回烧并产生电弧(图6-9)。 (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保护层,它可防止大气的污染并有助于稳定电弧。 (4)连续送丝的焊条与工件相接触而形成短路,电阻使焊丝和焊接部位受热。钣金钣金 (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。 (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。

93、(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)这种自动循环产生的频率为50-200次/秒。钣金钣金惰性气体保护焊接设备: 汽车车身修理用的大多数惰性气体保护焊接设备都是半自动的。在工作过程中,设备自动运行,但焊枪需用手来控制。在开始焊接前,操作者应作下列调整: 电弧电压。 送丝速度。 调整保护气体的流速并接通电源。 进行上述调整以后,操作者便可将精力完全集中于焊接的部位、熔池和所采用的焊接技术。钣金钣金 无论哪一种类型的惰性气体保护焊设备,都由下列基本部分组成(图6-10): (1)带有流速调

94、节器的保护气体供应管道,用以防止熔池受到污染。 (2)送丝控制装置,对送丝的速度进行控制。 (3)指定类型和直径的成卷的焊丝。 (4)和焊机相连接的电源。 (5)电缆和接线装置。 (6)焊枪和电缆。操作者用来将焊丝引导至焊接部位。钣金钣金 一般使用直径很细的焊丝,其直径为 164-132 in(约等于自动铅笔的细铅芯和超细铅芯的直径)。目前使用最多的是直径为 164 in的焊丝。它原先是种特制的焊丝,但现在大多数焊丝制造厂都可以生产了。直径很细的焊丝可在弱电流、低电压条件下使用,这就使进入母材的热量大为减少。 鉴于焊接对电源的要求,须使用具有稳定电压的电源。用于汽车车身修理的电源常都是配套的,

95、即电源、送丝装置和焊丝都包含在一个附属装置内(图611)。这种附属装置可进行电压调节和送丝速度调节。并有点焊控制和脉冲控制功能。钣金钣金 惰性气体保护点焊又称作可熔性点焊,因为焊丝在焊接处熔化。可熔性点焊有多种操作方法,在所有的车身部位借助各种喷嘴都可进行可熔性点焊。 当对厚度不同的金属进行点焊时,应将较轻的金属焊接到较重的金属上。 与脉冲焊接相比,点焊通常需要较多的热量。对点焊工艺参数进行调整时,最好借助于金属样品。为了检验点焊的质量,可将焊接在一起的两个样品拉开。高质量的焊接接头会在底层的试样上裂开一个小孔。如果焊接接头很容易就被拉开,则应延长焊接时间或提高温度。每完成一次点焊,都应断开触

96、发器,然后再将触发器合上,以便进行下一次点焊。惰性气体保护点焊有一个优点,即完成焊接后,容易对焊缝的隆起部分进行抛光。抛光不会产生任何需要重新填满的凹坑。钣金钣金 脉冲控制使得在金属材料上连续进行的焊缝较少产生烧穿或变形。脉冲控制可按预定的时间起动并停供焊丝,不需要松开触发器。可按操作者的习惯和金属的厚度来选择焊接的“接通”和“关闭”时间。 大多数惰性气体保护焊的回烧控制都可调整,以免在焊接结束后,焊丝陷入熔地。 在惰性气体保护焊中,电源的极性对于确定工件的熔深起着重要的作用。用干惰性气体保护焊的直流电源一般为直流反向极性。即焊丝为正极、工件为负极。采用这种连接时,焊接熔深最大。钣金钣金 采用

97、CO2气体保护也可使焊接熔深最大。但是,CO2使电弧变得比较粗糙且不够稳定,这将使焊接时的溅出物增加。所以,在较薄的材料上进行焊接时,最好使用ArCO2 混合气。如果需焊接的材料非常薄,应以正向极性进行焊接。在正向极性状态,焊丝为负极而工件则为正极。这将在焊丝上产生更多的热量,并使焊接熔深较浅。采用正向极性的缺点是:它会产生许多气泡,需要更多地进行抛光。必须根据焊丝的直径来调整电压和送丝速度。调整这些参数时,必须先按照制造厂的推荐值进行粗略的调整,各项参数大致选定后,再每次只改变一个参数进行微调,直到将焊接机微调到最佳焊接状态。可采用视觉信号或听觉信号对惰性气体保护焊机进行调整。 钣金钣金惰性

98、气体保护焊机的操作方法: 按照设备上或制造厂提供的说明书的规定,将情性气体保护焊机的配套电源装置连接到合适的输入电网。 搬动保护气体气瓶时应小心。用链条或带子将气瓶牢固地固定在底座上,从而使气瓶和惰性气体保护焊机的传动装置连接在一起。也可将气瓶安装在墙壁、柱子等处。安装调节器时,一定要遵守安全规则。 夹持器应安放在车身金属件焊接部位附近清洁的表面上,形成一个从焊接机到工件然后再回到焊接机的焊接回路。不能将夹持器当作接地装置。为安全起见,焊接机应带有地线。 送丝装置中的各元件应按照设备说明书的规定安装并调整。对送丝装置的调整通常可按下列步骤进行: 钣金钣金 (1)安装焊丝。用手将焊丝送进约 12

99、 in,焊丝一定要能够顺利地通过焊枪。 (2)适当调整送丝滚轴,使焊丝得到足够的拉力,能够离开焊丝卷轴并穿过焊枪及钢套管。应确保送丝滚钢槽、焊丝导向装置、钢套管和焊枪的导电铜管的尺寸都与所使用的焊丝的尺寸相一致。应调节焊丝的压力,以便当焊丝停留在喷嘴上时,焊丝可在滚轴上打滑,但焊丝的压力要足以承受 30- 40 度的偏移。如果焊丝受到的压力过大则会变形,并在套管内产生螺旋效应和不稳定的送丝。钣金钣金 (3)停留在焊炬端部的焊丝如果受到过大的压力,也会使它在滚轴和钢套管的人口处之间产生聚集。还应调整焊丝卷轴上的压力,使焊丝能够被顺利地拉出。但是,当触发器断开时,这个压力应能阻止卷轴空转。 正确地

100、操纵焊接设备是焊接成功的基本要素。操作者为进行某一项焊接工作而调整焊机时,需对下列参数进行调整(这些参数的数值都是可调的):焊机输入电压、焊接电流、电弧电压、导电嘴与母材之间的距离、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,列出了焊接机各种参数的调整范围。钣金钣金焊接电流 焊接电流的大小会影响母材的焊接熔深(图)、焊丝熔化的速度、电弧的稳定性、焊接溅出物的数量。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(表6l)。 钣金钣金钣金钣金电弧电压: 高质量的焊接有赖于适当的电弧长度。而电弧长度是由电弧电压决定的。当电弧电压调整到适当的数值

101、时,在焊接部位将连续发出轻微的嘶嘶声。 电弧电压过高,电弧的长度增大,焊接熔深减小,焊缝呈扁平状。 电弧电压过低,电弧的长度减小,焊接熔深增加,焊缝呈狭窄的圆拱状。 由于电弧的长度由电压的高低决定,电压过高将产生过长的电弧,从而使焊接溅出物增多。(图617)。劈啪作响或没有电弧都表示电压过低。 钣金钣金导电嘴到母树的距离 导电嘴到母材的距离(图618)对于进行高质量的焊接也是一项重要因素。标准的距离为 14-58 in。 如果导电嘴到母材的距离过大,从焊枪端部伸出的焊丝长度增加而产生预热,这样就加快了焊丝熔化的速度。同样,如果导电嘴到母材的距离过大,保护气体所起的作用也会减小。 如果导电嘴到母

102、材的距离过小,将难以进行焊接,因为焊接部位被挡在导电嘴的后面。 钣金钣金钣金钣金焊枪角度和焊接: 有两种焊接方法,即正向焊接和逆向焊接。正向焊接的熔深较小且焊缝较平。逆向焊接的熔深较大,并会产生大量的熔敷金属。采用上述两种方法时,焊枪角度都应在10-30度之间。 钣金钣金保护气体的流量: 严格控制保护气体的流量是优质焊接的基础。如果气体的流量太大,将会形成涡流而降低保护层的效果。如果流出的气体太少,保护层的效果也会降低。应根据喷嘴和母材之间的距离、焊接电流、焊接速度以及焊接环境(焊接部位附近的空气流)来调整保护气体的流量。钣金钣金焊接速度 如果操作者快速地进行焊接,焊接熔深和焊缝的宽度都会减小

103、,而且焊缝会变成圆拱形。当进一步增加焊接速度时,将会产生咬边。而焊接速度过低则会产生许多烧穿孔。一般来说,焊接速度由母材的厚度、焊机电压二种因素决定。 钣金钣金送丝速度: 均匀而尖锐的噪声表示焊丝与热量的比率正常,这时产生的温度在9000左右。送丝速度已调整到正确数值的视觉信号为:随着电弧的缩短和送丝速度的加大,稳定的反光亮度开始减弱。 如果送丝速度太慢,随着焊丝在熔池内熔化并熔敷在焊接部位,将可听到嘶嘶声或啪啦声。此时产生的视觉信号为反光的亮度增强。 送丝速度太快将堵塞电弧。这时,焊丝的熔敷速度大于热量和熔池的吸收速度。因此,当焊丝熔化成许多金属熔滴并以焊接部位飞走时,会产生飞溅。这时产生的

104、视觉信号为频闪弧光。钣金钣金 在调整到正常值之前,必须完全弄清这些信号所代表的意义。使用焊丝、C25气体和一个加热装置,产生约24V、45-50A的电流,每秒发生约200-230次短路和熔敷时,会形成尖锐的噪声。 当首次激发触发器时,固态焊丝开始接触钢质的固态底板。在接触以前,焊丝内已有电流流过,并且保护气体也已开始流动。初次接触在焊丝和母材上生成少量的氧化物火花。 氧化物火花生成以后,焊丝还没来得及被熔池吸收,便已开始熔化,因而形成许多金属熔滴。当加热产生熔池以后,便不再形成金属熔滴。在焊接过程中,当焊丝和母材都已熔化时,便形成稳定的转换,并且只放出氧化物火花。 慢速送丝时,在电弧转换开始后

105、,便产生一种“熔敷转换”现象。每秒钟大约产生1-230次熔敷。每产生一次金属的熔敷,都伴随一声啪啪声。而每次熔敷结束,都可听到嘶嘶声。 钣金钣金当啪叭声和嘶嘶声达到200次/S时,便产生平稳的蜂鸣声。 增加或减小送丝速度,都会使金属熔滴在每秒钟转换150次的情况下进一步回烧。这时的声音是较低的蜂鸣声,与转换230次/S时的尖锐噪声有所不同,反光也比230次S 转换时的更明亮。金属熔滴需要回烧的时间越长,电弧给熔池加热的时间也越长。所以,当送丝速度较低时,所形成的焊接接头较平坦。 在仰焊时,过大的熔池和金属熔滴会带来很大的危险。金属熔滴被重力吸引到导电嘴或进入气体喷嘴,这将会引起许多麻烦。钣金钣

106、金 因此,进行仰焊时,一定要采用较快的送丝速度、较短的电弧和较小的金属熔滴,并使电弧和金属熔滴互相接近。将气体喷嘴推向工件,以确保焊丝不会向熔池外移动。如果焊丝向熔池外移动,熔化的焊丝将会产生金属熔滴,直到形成新的熔池来吸收这些熔滴。 在气体喷嘴的附近会产生氧化物火花。必须将它们仔细地清除掉,以免落入喷嘴内部并形成短路,还必须清除掉因送丝太慢而形成的金属微粒,以免短路。 表63概述了几个焊接参数的不同影响,以及为改变各种焊接特性所需进行的调整。 钣金钣金钣金钣金焊接位置: 在修理受碰撞的汽车时,焊接位置通常由汽车上需要进行焊接的位置决定。热量和送丝速度都会受到焊接位置的影响(图625)。钣金钣

107、金 平焊一般容易进行,而且它的焊接速度较快,能够得到最好的焊接熔深。对不在汽车上的零部件进行焊接时,可尽量将它放在能够进行平焊的位置。 对水平焊缝进行焊接时,应使焊炬向上倾斜,以避免重力对熔池的影响。 焊接垂直焊缝时,最好让电弧从接头的顶部开始,并平稳地向下拉。 如前所述,最难进行的焊接是仰焊。容易造成熔池过大的危险,而且一些熔融金属会落入喷嘴而引起故障。因此,在进行仰焊时,一定要使用较低的电压,同时还要尽量使用短电弧和小的焊接熔池。将喷嘴推向工件,以保证焊丝不会向熔池外移动。最好能够沿着焊缝均匀地拉动焊炬。 钣金钣金 (l)定位焊这种方法实际上是一种临时点焊,也就是在进行永久性焊接的过程中,

108、用一种很小的临时点焊来取代定位装置或薄板金属螺钉,对需要焊接的工件进行固定。和定位装置或薄板金属螺钉一样,定位焊始终是一种临时性的措施。各焊点间的距离大小与母材的厚度有关。一般来说,其距离为母材厚度的地 30 倍。定位焊要求母材之间正确地对准,这十分重要,应认真操作。 钣金钣金(2)连续焊 焊炬缓慢、稳定的向前运动,形成连续的焊缝。应固定好焊炬,以免产生晃动。采用正向焊法,连续地匀速移动焊炬,并经常观察焊缝。焊炬应倾斜 10- 15度,以便获得最佳形状的焊缝、焊接线和气体保护效果。导电嘴到母材之间应保持适当的距离,焊炬应保持正确的角度钣金钣金 如果不能正常进行焊接,问题可能是焊丝太长。如果是这

109、个原因,金属的焊接熔深将会减小。为了得到适当的焊接熔深,以提高焊接质量,应使焊炬靠近母材。如果平稳、均匀地操纵焊炬,将可得到高度和宽度恒定的焊缝,而且焊缝上带有许多均匀、细密的焊波。 钣金钣金 (3)塞焊 进行塞焊时,应在外面的一个或若干个工件上打一个孔,电弧穿过此孔,进入里面的工件,这个孔被熔化的金属填满。 钣金钣金 (4)点焊 点焊法是当送丝定时脉冲被触发时,将电弧引人被焊的两块金属板。 钣金钣金 (5)搭接点焊 搭接点焊法是将电弧引入下层的金属板,并使熔融金属流入上层金属板的边缘。在本章的后半部分将详细介绍塞焊、点焊、搭接点焊和连续点焊。 钣金钣金 (6)连续点焊 连续点焊就是一系列相连

110、的或重叠的点焊,形成连续的焊缝。 钣金钣金基本的焊接方法: 用于修理或重新连接受损坏的零部件或备件的惰性气体保护焊包括各种对接焊、搭接焊、凸缘焊、塞焊和点焊。每种类型的焊缝都可用几种不同的方法进行焊接。主要根据给定的焊接条件和参数来决定采用哪种方法。这些条件和参数包括:金属的厚度和状态、被焊接的两个金属工件之间的裂缝的数量(如果有裂缝)、焊接位置等。 例如,可采用连续焊或连续点焊的方法进行对接焊。在进行永久性的连续焊或连续点焊时,也可以沿着焊缝上的许多不同点进行定位焊,用这种方法来固定需要焊接的工件。搭接和凸缘连接可采用上述6种焊接技术。 钣金钣金 1对接焊 对接焊是将两个相邻的金属板边缘安装

111、在一起,沿着两个金属板相互配合或对接的边缘进行焊接的一种方法。 进行对接焊时必须注意(尤其是在薄板上),每次焊接的长度最好不超过 34 in。要密切注意金属板的熔化、焊丝和焊缝的连续性。同时还要注意焊丝的端部不可偏离金属板间的对接处。如果焊缝较长,最好在金属板的若干处进行定位焊(连续点焊),以防止金属板变形(图629)。钣金钣金图630显示如何在焊缝的终点前面距离很近的地方产生电弧,然后立刻将焊炬移动到焊缝的起点处。此时,焊缝的宽度和高度将保持一定。 钣金钣金 焊接时,应当使某一段区域的对接焊能够自然冷却,然后再进行下一区域的焊接(图631)。尽管外层金属板对接焊的敏感性较小,但也还是要按这样

112、的要求进行焊接,以防止由于温度升高而引起的弯曲和变形。为了将间隔开的焊缝之间的间隙填满,可先用砂轮磨光机沿着金属板表面进行研磨,然后再将间隙中填满金属(图632)。如果焊缝表面未经研磨便将焊接金属填入,则会产生气泡。 钣金钣金 在焊接金属薄板时,如果薄板厚度为l32in或更薄,必须采用不连续的焊(即连续点焊),以防烧穿薄板。保持适当的焊炬角度,并按正确的顺序操作,便可得到高质量的焊缝(图633)。可采用逆向焊法(图619)来移动焊炬,因为这样比较容易对准焊缝。 钣金钣金钣金钣金 即使在对接焊的过程中形成了理想的焊缝,如果从金属的边缘处或靠近边缘的地方开始焊接,金属板仍会产生弯曲变形(图637a

113、)。因此,为了防止金属板弯曲,应从母材中心处开始焊接,并经常改变焊接的位置,以便将热量均匀地扩散到母材金属中去(图6-37b)。金属板的厚度越小,焊缝的长度应越短。 钣金钣金 进行对接焊时,熔深一定要达到焊缝的背部。当需要对接焊的金属的厚度为116in或更大时,必须留一个槽,以确保有足够的熔深。如果实际需要焊接的地方没有槽,可在焊缝处磨出一个V型槽(图638),使熔深到达焊缝的背部。 对接焊完毕后不需要加固。加固过的焊缝强度低于未经加固的焊缝,这是因为在加固过的地方会产生应力集中。 钣金钣金 2搭接焊或凸缘焊 搭接焊或凸缘焊(图6-39)所采用的方法相同,都是在需要连接的几个相互重叠的金属板的

114、上表面的棱边处将两个表面熔化,这与对接焊相类似。所不同的是其上表面有一个棱边。搭接焊或凸缘焊只能用于修理原先在制造厂进行过这种焊接的地方,或用于修理外板和非结构性的金属板。当需要焊接的金属多于两层时,不可采用这种方法。 对接焊中所采用的温度控制方法,在搭接焊或凸缘焊中也同样适用。决不可连续进行焊接,应按照能使焊接部位自然冷却并预防温度上升的顺序进行焊接。钣金钣金3塞焊 在车身修理厂,可采用塞焊来代替汽车制造厂的电阻点焊。这是因为塞焊可用在车身上曾在汽车制造厂进行过电阻点焊的所有地方,它的应用不受任何限制。它具有足够的强度来承受各种结构件的焊接载荷。塞焊还可用于装饰性物体的外壳和其它金属薄板上。

115、 塞焊是点焊的一种形式,它是通过一个孔进行的点焊。在需要连接的外层母材上钻(或冲)一个孔(图640)来进行焊接(图641)。钣金钣金 应将两块母材紧紧地固定在一起。焊炬和被焊接的表面应保持一定的角度,将焊丝放入孔内,短暂地触发电弧,然后断开触发器。熔融金属填满该孔并凝固。一定要让焊接深入到下面的金属板。在金属下面的半球形隆起表明有适当的焊接熔深。 钣金钣金钣金钣金提示:间断的焊接会在金属表面上产生一层氧化物薄膜,而形成气泡。如果发生这种情况,可用钢丝剧来清除氧化物薄膜。 应该让焊接过的部位自然冷却,然后才可进行相邻部位的焊接。不可用水或空气对焊点周围进行强制冷却,这一点很重要。让其缓慢、自然地

116、冷却,将会减小金属板的变形,并使金属板保持原有的强度。 塞焊还可用于将两个以上的金属板连接在一起。当需要将两个以上的金属板焊接在一起时,应在每一层金属板上冲一个孔(最下面的金属板除外)(图643)。每一层附加金属板的塞焊孔直径应小于最上层金属板塞焊孔的直径。钣金钣金同样,如果要将不同厚度的金属板焊接在一起,应在较薄的金属板上冲较大的孔,以保证较厚的金属能首先熔化。当采用塞焊法焊接不同厚度的金属时,应将较薄的金属板放在上面。 使用情性气体保护焊机可自动进行塞焊,而且耗时极少,对相邻金属板引起的温升也较少。只要不立即对邻近的部位进行焊接,焊缝便可在极短的时间内冷却。 提示:进行高质量塞焊的要素是:

117、适当的时间、电流、温度和对设备的调整;各工件必须紧密地固定在一起;焊丝必须能和被焊接的金属相容;底层金属应首先被熔化;另外,焊接机的夹紧装置必须位于焊接位置的附近。 钣金钣金 4 点焊 可采用惰性气体保护焊机进行点焊。事实上,现在的大多数用于碰撞汽车修理的气体保护焊机都带有内部定时器,在经过一次点焊所需的时间后,便会切断送丝装置并关闭电弧。 前已指出,某些气体保护焊机还带有回烧时间调整装置,通过这种调整可防止焊丝陷入熔他。时间的设定值取决于工件的厚度。这方面的数据资料通常可在焊机的用户说明书中找到。 钣金钣金5连续点焊 气体保护连续点焊使用一般的喷嘴,不使用点焊喷嘴。进行连续点焊,要将点焊的方

118、法和连续焊的焊炬操作和运行方法结合起来(图647)。为此,要安装自动定时器(自动关闭走时器或脉冲间隔定时器,取决于不同的焊接机)。点焊脉冲和关闭信号自动交替出现,只要压住触发器,便进行焊接一停一焊接一停,并会发出扑啼啼一扑哧哧的声音。钣金钣金 也可将上述过程看作是焊接一冷却一焊接一冷却,这是因为在电弧关闭的时间内,刚才焊接过的部位会稍有冷却并开始凝固,然后再进行下一个部位的焊接。这种间歇方式所产生的变形较小,熔透和烧透较少。连续点焊的这些特征使它适用于薄型装饰性金属板的连续焊接。 连续点焊的间歇式冷却和凝固也使它在容易发生变形的垂直焊中优于连续焊接。对垂直焊缝进行连续点焊时,电焊工不需要对付连

119、续不断的焊接熔池,解决了重力将电弧前面的焊缝向下拉的问题。同样,连续点焊还适用于仰焊。连续点焊实际上不会产生可被重力拉下来的焊接熔地。 钣金钣金镀锌金属的惰性气体保护焊 对镀锌钢材进行气体保护焊接时,不必将锌清除掉。如果将锌磨掉,金属的厚度降低,强度也随之降低。另外,如果在焊接部位的周围产生一个无锌区域,该区域将极易受到腐蚀。 和没有镀层的钢相比,焊接镀锌钢材时,应采用较低的焊炬运行速度,这是因为锌蒸气容易上升到电弧的范围内,干扰电弧的稳定性。焊炬运行速度较低,可使锌在焊接熔池的端部烧掉。根据镀锌层的厚度、焊接的类型和焊接的位置来决定焊炬运行速度需要降低的值。应根据经验来选择这些数据。钣金钣金

120、 和没有镀层的钢相比,镀锌钢材的焊接熔深略浅,所以,需要对底部的直角边缘间隙稍作对接焊。为了防止较宽的间隙造成烧穿或过量的熔深,焊接时,应使焊炬左右摆动。 和无镀层的钢材相比,焊接镀锌钢材产生的溅出物比较多。所以,应在焊炬喷嘴的内部加上防溅剂,而且应该经常清洁喷嘴。 警告;锌蒸气有毒。应有良好的通风条件,操作者还应戴上供气的防毒面罩。钣金钣金检查焊接质量 在每一次修理性焊接的过程中,都应经常检查焊接的质量。可以很方便地用一些试验板来进行检查。在对汽车上的零部件进行焊接以前,可先在一些金属板上进行试焊。这些金属板和汽车上需要焊接的零部件的性质相同。如果焊接这些试验板时,焊机的各项参数调整适当,则

121、对汽车零部件的焊接质量就有了保证。为了检验焊接的质量,可将焊接处用錾子断开,也可按本章后面将要介绍的方法,对电阻点焊进行破坏性试验。钣金钣金惰性气体保护焊接的缺陷 表64概述了气体保护焊接可能产生的缺陷及其原因。正确的焊接方法为高质量的焊接提供了保证。如果产生焊接缺陷,就应设法改变操作方法。 进行气体保护焊接时,几种被焊接材料(即金属板)的性质必须非常相似,以使它们被焊接到一起时,能够相互溶合。有许多种方法可使金属熔化并流动,具体采用哪种方法,要由被焊金属的性质决定。使焊接部位保持清洁、几种性质相似的金属的混合以及正确的加热,做到这几点便可获得高质量的焊接。 钣金钣金钨极惰性气体保护焊 钨极惰

122、性气体保护焊(TIG)是气体金属电弧焊的另一种形式,它在汽车车身修理厂的用途有限。但对于一般性的汽车修理或在发动机及散热器修理厂,它却是一种很有用的方法。 惰性气体保护焊机每分钟平均可焊出25in长的焊缝。而TIG的焊接速度要慢得多,每分钟只能焊接出 5- 10in长的焊缝。然而,正是由于速度较低,使 TIG 焊接便于控制,所以它能获得最好的外观质量。TIG焊接可用于修理铝质气缸头的裂缝、翻修燃烧室以及其它需要焊接的汽车零部件。钣金钣金 和惰性气体保护焊机一样,TIG焊接机也采用惰性气体(例如氩气或氦气)来屏蔽焊接部位,防止大气中的氧气或氮气对焊接部位造成污染(图648)。和惰性气体保护焊机采

123、用的不断送进的焊丝不同, TIG焊接机采用的是一根熔点很高(约 6 900T)的钨焊条,用它来触发焊炬和工件之间的电弧。 由于钨焊条的熔点很高,所以在焊接过程中不消耗钨焊条。当焊接各种较厚的材料时,必须使用另外的焊条。焊接时,一手持焊炬,另一只手拿焊条(见图649)。 钣金钣金钣金钣金电阻点焊 电阻点焊是汽车制造厂在流水线上对整体式车身进行焊接时最常用的一种方法(图650)。据估计,在各汽车制造厂对整体式车身进行的焊接中,有90-95都采用电阻点焊。 在美国,电阻点焊还广泛应用于汽车遮阳顶的安装和汽车的改装。 虽然电阻点焊在欧洲和日本的整体式车身碰撞修理行业已使用了30多年,但是美国的许多碰撞

124、修理专家是在阅读汽车制造厂或外国汽车公司提供的车身修理手册时,才第一次了解这种焊接方法。既然越来越多的汽车制造厂指定用电阻点焊来修理焊接他们制造的汽车,作为一个汽车修理专家,就有必要掌握电阻点焊的焊矩操作方法。 挤压式电阻点焊机(图651)适用于焊接整体式车身上要求焊接强度好、不变形的薄型零部件。钣金钣金 常见的应用范围包括车顶、窗洞和门洞、车门槛板以及许多外部壁板(图652)。由于整体式车身修理对强度的要求较高,经常要使用挤压式电阻点焊机,所以修理专家必须知道如何调整焊接机、如何进行试焊和焊接。 电阻点焊有下列优点: (1)降低了焊接成本。 (2)不消耗焊丝、焊条或气体 (3)清洁。不产生烟

125、或蒸气。 (4)可透过导电的锌底层焊接修理的部位。 (5)外观质量与制造厂的焊接完全相同。 (6)不需要对焊缝进行研磨。 (7)速度快。只需IS或更短的时间便可焊接高强度钢、高强度低合金钢 或低碳钢,而且焊接强度高、受热范围小、金属不易变形。 钣金钣金钣金钣金电阻点焊的焊接原理 电阻点焊通过低压电流流过夹紧在一起的两块金属产生的电阻热和焊接电极的挤压力来完成。因此,电阻点焊的三个要素为: (1)加压两个金属件之间的焊接机械强度与焊炬喷嘴施加在金属件上的力有直接的关系。当焊炬喷嘴特金属件挤压到一起时,电流从焊炬喷嘴流入母材金属,使金属熔化并熔合在一起。焊炬喷嘴的压力太小或电流过大都会产生焊接溅出

126、物(内部的或外部的),而焊炬喷嘴压力太大会引起焊点过小(图653),并降低焊接部位的机械强度。换言之,焊炬喷嘴压力过高会喷嘴压人被焊金属软化的部位,降低焊接质量。钣金钣金 (2)电流给金属加压后,一般很强的电流流过焊接电极,然后流入两个金属件。在金属的接合处,温度迅速上升,因为这里的电阻值最大(图654a)。如果电流不断流过,金属便熔化并熔合在一起(图654b)。如电流太大或压力太小,将会产生内部溅出物。然而,如果减小电流强度或增加压力,便可使焊接溅出物减少到最小值。电流和施加在点焊部位的压力之间互关联。 钣金钣金 (3)加压时间电流停止后,熔化的部位开始冷却,凝固的金属形成了圆而平的焊点(图

127、654)。这种结构非常紧密,因为施加的压力合适,而产生了很高的机械强度。加压时间是一个非常重要的因素。实际的加压时间不可少于用户说明书上的规定值。 钣金钣金钣金钣金点焊的检验 点焊的检验可采用外观检验(目测)或破坏性试验。破坏性试验用于检验焊接的强度,而外观检验则是用来判断外观的质量。 1外观检验 用肉眼看和手摸来检验焊接处的表面粗糙度。还有下列项目需要检验: (1)焊接位置焊点的位置应在凸缘的中心,不得产生电极头孔,不可超 过边缘。作为一项规定,应避免在原有的焊点位置焊接。 钣金钣金 (2)焊点的数量焊点的数量应大于或等于汽车制造厂焊点数量的13倍。例如,原来在制造厂点焊的焊点数量为4,4的

128、13倍大约为5个新的修理焊点。 (3)间距修理时的焊接间距应略小于汽车制造厂的焊接间距,焊点应均匀分布。当间距值最小时,以不产生往复换向电流为原则。 (4)压痕(即电极头压痕)焊接表面的压痕深度不得超过金属板厚度的一半。 (5)气孔不得有肉眼可以看见的气孔。 (6)溅出物用手套在焊接表面擦过时,不应被绊住。钣金钣金2破坏性试验 大多数破坏性试验都需要使用许多复杂的设备,而大多数车身修理厂都不可能有这些设备。因此,这里介绍的几种比较简单的方法已在车身修理厂得到广泛应用。 (1)破坏性检验取块和需要焊接的金属板同种材料、同样厚度的试验板,按图671所示的各种位置进行焊接。然后,按图中箭头所指的方向

129、施加力,使焊点处分开。根据焊接处是否整齐地断开,可以判断出焊接质量的好坏。如果焊接处被整齐地分开,就像从瓶口拔出一个软木塞一样,便可以断定焊接的质量好。需要注意的是:实际进行焊接时,不可能完全重复这种试验,所以,试验的结果只能作为参考。钣金钣金(2)非破坏性检验在一次点焊完成后,可用塞子和锤子按下述方法检验焊接的质量: l)将錾子插入焊接的两层金属板之间(图672)并轻敲离子的端部,直到在两层金属板之间形成18-532in的间隙(当金属板的厚度大约为132in时)。如果这时焊接部位仍保正常,则说明所进行的焊接是成功的。这个间隙值由点焊的位置、凸缘的长度、金属板的厚度、焊接间距和其它因素决定。请

130、注意:这里给出的只是参考值。 2)如果两层金属板的厚度不相等,必须将两层金属板之间的间隙限制在116-564in范围内。如果进一步凿开金属板,将会变成破坏性试验。 3)检验完毕后,一定要将金属板上的变形处修好。 钣金钣金钣金钣金等离子弧切割 等离子焊很少用于汽车车身修理。然而,等离子孤切割正在取代氧乙炔切割,成为当今汽车行业金属切割的最先进的方法。它能够迅速有效地切割受损坏的金属而不改变母材的性能,这一特点对于汽车行业有重要的意义。因为现在很多整体式车身的轿车上都装有高强度钢或高强度合金钢零部件,而原有的火焰切割法恰好又不适用于这两种钢材。等离子孤切割具有产生的热量多、运行速度快和输入的热量少

131、等特点,再加上它可以轻易地切割生锈的、带有油漆或覆盖层的金属,因此,它在汽车车身修理领域是一种理想的切割方法。 等离子孤切割(即等离子空气切割)的实质是在极小的范围内产生一般很强的热气流,这股热气流熔化并带走金属。采用这种方法可以很整齐地切割金属。此外,由于热量非常集中,甚至在切割薄金属板时,也不会使金属板弯曲。 钣金钣金 从图可以看出,有两处有气体流过。进行等离子孤切割时,用压缩空气来进行屏蔽和切割。空气作为屏蔽气体,将割炬喷嘴的外部屏蔽起来,并对该区域进行冷却,使割炬不会过热。空气还用作切割气体。空气在流向喷嘴口的过程中,围绕着电极产生涡流。这种涡流现象有助于对气体的压缩。当设备接通时,在

132、喷嘴和内部电极之间形成一个电维弧。切割气体到达这里以后,达到过热状态,最高可达 6000 F。 钣金钣金钣金钣金 这时,气体的温度很高,产生电离,所以能够传递电流(被电离的气体就是等离子体)。狭小的喷嘴口使膨胀的等离子体加速流向工件。当等离子体离工件足够近时,电弧穿过这一间隙,同时等离子体将电流传递到这里,就是切割电弧。 提示:普通的空气不导电。但当电压很高时,气体分子电离后成为导电体。这时的空气达到过热状态并形成一条通道,使电流能够通过。 钣金钣金钣金钣金 极高的温度和切割电弧的共同作用,在金属上熔化出一条狭窄的通道,使金属扩散到空气中并形成微粒。等离子体的作用力将所有金属微粒吹走,形成一条整齐的切口。

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