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1、汽车车身焊接项目三李先生开车送儿子上学，在路上行驶的过程中，后面车辆不小心撞到了他的车致使后翼子板损坏。李先生开车来到汽车修理厂进行维修，汽车维修实习生王刚利用气体保护焊对其进行了修复。请大家举例说明哪些汽车修复可以使用焊接技术？利用拉拔法对车身凹陷部位进行修复时，需要通过焊接将拉环固定在车身上；钢板发生严重变形时，需要更换新板件也需要通过焊接的方法重新安装在原位置12今日内容任务一任务二利用气体保护焊修复车身焊接概述气体保护焊利用电阻点焊修复车身电阻点焊的原理电阻点焊设备电阻点焊的工艺参数电阻点焊的工艺焊点的质量检验 l焊接概述焊接概述l气体保护焊气体保护焊利用气体保护焊修复车身任务一一、焊
2、接概述焊接焊接：也称作熔接、镕接，是一种以加热、高温或者高压的方式接合金属或其他热塑性材料（如塑料）的制造工艺及技术。压力焊：压力焊：指用电极加热金属焊接点使其熔化并施加压力，使之焊接在一起的方法。熔化焊：熔化焊：指将焊接部位的金属加热到熔化状态，并向焊接部位加入熔化状态的填充金属（焊条），冷凝后两块金属结合在一起的焊接方法。钎焊：钎焊： 指将熔点低于被焊工件的钎焊填充材料加热熔化滴在焊接区域，使工件焊接成一体的焊接方法。当钎焊填充材料熔点较低时，叫做软钎焊，如锡焊。当钎焊填充材料熔点较高时，叫做硬钎焊，如铜焊早期车身板件焊接时，通常采用气焊（氧乙炔焊）或者手工电弧焊。随着高强度钢板在现代车身
3、中的应用，气焊和手工电弧焊会导致高强度钢板过热，从而降低这些钢板的强度，因此应用越来越少。早期现代现代车身修复中，应用较多的是气体保护焊和电阻点焊。气体保护焊有很多优点和高效率，可以用来焊接高强度钢板，而不会损伤和削弱车身板件的机械性能。电阻点焊是汽车制造业中比较重要的焊接方法。二、气体保护焊利用气体作为电弧介质并保护电弧和焊接区域的电弧焊。按照电极是否熔化可分为非熔化极（钨极）惰性气体保护焊和熔化极气体保护焊。1气体保护焊的原理以一定速度自动进给的焊丝作为一个电极，以母材作为另一电极，焊接时，连续进给的焊丝和母材接触发生短路产生电弧，电弧热使焊丝和母材熔化，将母材和焊接金属融合连接在一起。2
4、气体保护焊的分类焊接时，保护气体的种类选择由需要焊接的板件决定，大多数钢板材料都用二氧化碳（CO2）气体或者二氧化碳和氩气的混合气体作为保护气体。对于铝合金材料，需要根据铝合金的种类和材料厚度，分别采用氩气或者氩气、氦气的混合气体进行保护。若在氩气中加入4%5%的氧气作为保护气体，就可以焊接不锈钢。3气体保护焊设备l焊焊柜柜：将保护气体喷洒在焊接部位，同时输送焊接电流至焊丝从而产生电弧。在焊柜的手柄上附有一个开关，可控制焊接作业的开始与结束l电源装置：电源装置：提供产生电弧所需要的电力l焊焊丝丝输输送送装装置置：简称送丝装置，其作用是将焊丝输送到焊接部位，可根据焊接电流和电压控制焊丝输送速度。
5、l保护气体供给装置：保护气体供给装置：可将保护气体输送到焊柜，由调节器和电磁阀组成，其中调节器可控制气体流速并减小保护气瓶中的气体压力，电磁阀是控制气体流出的开关l控制装置：控制装置：安装在电源内部，由大量的半导体零件组成。当控制装置收到焊柜开关的信号时，控制焊丝输送装置的动作、焊接电流的开启与关闭、保护气体的供给和停止4气体保护焊的工艺参数1）焊接电流影响母材的熔入深度、焊丝的熔化速度、电弧的稳定性以及焊接时溅出物的数量。电流越大，熔入深度、焊接高度、焊缝宽度会越大。板厚、焊丝直径与焊接电流之间的关系焊丝焊丝直直径径（mm）金属板厚金属板厚（mm）0.60.81.01.21.41.61.80
6、.62030A3040A4050A5060A0.84050A5060A6090A100120A1.06090A100120A 120150A2）电弧电压电弧电压决定电弧的长度，而电弧长度又决定焊接的质量。当电压升高时，电弧变长，熔入深度减小，焊缝宽度增大；当电压降低时，电弧变短，熔入深度增大，焊缝宽度减小。3）导电嘴到母材的距离导电嘴到母材的距离是影响焊接质量的一项重要因素，通常标准的距离是815 mm。如果导电嘴到母材的距离过大，焊丝伸出长度增加而产生预热；会使焊丝熔化加快，并且还会减小保护气体的作用；如果距离太小，会使焊接难以进行并烧毁电极。a. 电弧电压对焊接质量的影响b. 导电嘴与母材
7、之间的距离4）焊接速度在实际焊接过程中，要根据板件的厚度选择合适的焊接电流和焊接速度。焊接电流不变时，焊接速度加快，焊接熔入深度和焊缝的宽度会减小；若焊接速度过慢，会使得母材过热从而烧穿。5）焊接方向和焊柜角度焊接时可以正向焊接也可以逆向焊接。正向焊接时熔入深度较浅且焊缝较平；逆向焊接时熔入深度较深。以上两种情况，焊柜与垂直方向的角度都应在1015之间，与左右母材呈90。板厚板厚（mm）焊接速度焊接速度（m/min）0.60.81.11.21.01.01.20.91.01.60.80.85不同板厚的焊接速度4）焊接速度在实际焊接过程中，要根据板件的厚度选择合适的焊接电流和焊接速度。焊接电流不变
8、时，焊接速度加快，焊接熔入深度和焊缝的宽度会减小；若焊接速度过慢，会使得母材过热从而烧穿。5）焊接方向和焊柜角度焊接时可以正向焊接也可以逆向焊接。正向焊接时熔入深度较浅且焊缝较平；逆向焊接时熔入深度较深。以上两种情况，焊柜与垂直方向的角度都应在1015之间，与左右母材呈90。a. 焊接方向对焊接质量的影响b. 焊柜角度6）保护气体流量保护气体流量的大小对焊接质量有一定的影响。若保护气体的流量太大，会形成涡流从而降低保护效果；若保护气体流量太小，保护层的效果又会降低。因此，为了确保焊接质量，要调节一个合适的流量。流量的大小要配合导电嘴到母材的距离、焊接电流、焊接速度和风速来进行调整。一般焊接电流
9、在一般焊接电流在200 A200 A以下时气体流量选用以下时气体流量选用101015 L/min15 L/min；焊接流量大于；焊接流量大于200 A200 A时，时，气体流量选用气体流量选用151525 L/min25 L/min。5气体保护焊的焊接方法1塞焊塞焊指将两块或两块以上重叠在一起的钢板的上板钻孔，将熔极化的焊丝放入孔内，短暂地触发电弧，然后断开触发器，反复多次，直到熔融金属填满该孔并凝固，将所有板件焊接在一起。5气体保护焊的焊接方法2对接焊对接焊将两块钢板放在同一平面上，并把两块钢板对接的缝隙填满从而焊接为一个整体，可用于无法进行重叠板件之间的焊接。对接焊包括形成连续焊缝的连续焊
10、接和以1520倍板厚的间隔进行的定位焊接。5气体保护焊的焊接方法3搭接焊搭接焊在重叠两块钢板的边缘上实施焊接，使钢板结合成一体的方法。这种方法适用于制造大梁时的焊接。6气体保护焊的焊接缺陷及原因当焊接条件不佳或者操作不当时会导致一些焊接缺陷出现1）气孔和凹陷）气孔和凹陷：产生的原因有：产生的原因有：焊丝有锈迹或水分；被焊板件上有锈；气体保护不良（喷嘴堵塞、风力过强、保护气体流量不足）；焊接时冷却速度太快；电弧太长；焊丝规格不合格；焊缝表面不干净；气体被不适当地封闭等。气体进入焊接金属中会产生气孔和凹坑2）咬边：咬边：产生的原因有：产生的原因有：电弧太长；焊柜角度不准确或不稳定；焊接速度太快；电
11、流太大等。是指焊缝边缘的母材上出现被电弧烧熔的凹槽3）焊瘤：焊瘤：焊接过程中金属流溢到加热不足的母材上，凝固成金属瘤，这种未能和母材熔合在一起而堆积的金属瘤叫做焊瘤产生的原因有：产生的原因有：焊接速度太慢、电弧太短、电流偏大等。4）未焊透：未焊透：产生的原因有：产生的原因有：电流太小、电弧过长、焊根没有清理干净等。是指母材金属未熔化，焊缝金属没有进入接头根部的现象5）焊接溅出物过多：焊接溅出物过多： 焊接溅出物太多会在焊缝的两边形成许多斑点和凸起产生的原因有：产生的原因有：电弧过长、母材金属生锈、焊柜角度太大等。6）焊缝不均匀：焊缝不均匀：产生的原因有：产生的原因有：焊丝通过焊柜嘴口时发生摆动
12、，焊柜嘴口损坏或变形等。焊缝不是均匀的流线型，而是不规则的形状7）烧穿：烧穿： 烧穿使得焊缝内有许多孔产生的原因有：产生的原因有：电流过大、焊缝过宽、焊柜移动速度台慢慢、焊柜和母材之间的具体太短等。马先生开车回家时不小心开到旁边的草地上撞到了电线杆，使得车身的前部损坏严重，其中前车身悬架支承构件损坏严重需要更换。想一想：对前车身悬架支承构件进行更换采用何种方式？电阻点焊简称点焊，属于压力焊的一种，主要用在汽车制造厂中组装线上，承载式车辆上的许多原厂焊接工作是采用电阻点焊完成的。原厂采用电阻点焊的地方，在车身修复时应尽量采用电阻点焊进行焊接。电阻点焊电阻点焊1234电阻点焊的原理电阻点焊设备电阻
13、点焊的工艺参数电阻点焊的工艺任务二5电阻点焊的工艺一、电阻点焊的原理两电极将焊件板夹紧，然后在电极上通以大电流，由于焊件接合部位的电阻较大，当电流经过焊件接合部位时会产生大量的热使接合部位迅速升温，再继续通以电流，焊件接合部位熔化，并在电极所加压力下接合成一体，停止通电后，焊件的接合部位逐渐冷却，形成焊点（熔核）。1通电时间调控器2变压器3电极4焊点5焊件二、电阻点焊设备焊柜：焊柜：包括焊嘴（电极）、电极臂、加压手柄。焊嘴是由铜合金制成的，其作用是给焊接部位加压，供应电流，同时在保持加压的状态下使此部位冷却。电极臂的作用是向焊嘴输送电流，可根据实际焊接情况选择相应长度和形状的电极臂。加压手柄控
14、制着焊嘴的上下动作，从而对焊接部位加压。变压器：变压器：可以将220 V的电压变为数伏的电压，从而获得点焊时所需的较大电流。定时器：定时器：用来控制焊接的通电时间三、电阻点焊的工艺参数1焊接电流焊接电流会影响焊点的直径大小，从而影响焊接强度。电流越大，产生的电阻热越大，焊点的直径也会随之增大。在正常情况下，焊接区域的电流密度会有一个合理的范围。电流低于范围最小值时，电阻热太小，不能形成熔点；电流高于范围最大值时，加热速度过快，可能导致板件之间发生飞溅，从而降低焊点质量。在使用电阻点焊进行焊接时，压力一定的情况下，通过调节焊接电流，使其稍微低于飞溅电流值，就以可获得最大的焊接强度。2电极压力电极
15、压力对焊点直径大小的影响与焊接电流相反，压力越小，焊点直径越大，压力越大，焊点直径越小。正常的焊接情况下，电极压力也有一定的范围，低于范围最小值时，焊件之间接触不良，会出现飞溅和烧穿等现象，但电极压力高于范围最大值时，会导致焊点过小，从而降低焊接强度。3焊接时间和加压时间焊接时间即通电时间，通电时间越长，产生的热量会越多，从而使焊点直径越大。但是通电时间过长会引起焊接区过热出现飞溅、电极压痕和热变形等现象。加压时间是指从焊件通电之前开始加压到焊点处的金属冷却形成焊点所需要的时间。若加压时间合适，会使焊点的结构非常紧凑，有很高的焊接强度，并且形成一个圆形、扁平的焊点；若加压时间过小，会使焊件熔合
16、不够紧密。加压时间4焊点布置焊点之间的距离S（焊点间距）以及焊点到板件边缘的距离P（边距）对焊接强度也有一定的影响。缩小焊点间距可以提高焊接强度，但是有一定的限度，当焊接间距小于某个限度时，焊接电流会有一部分流向前一个焊点，这部分电流称为“分散电流”，该分散电流阻碍了焊接区域温度升高，从而降低焊接强度。（a）焊接间距与边距 （b）焊接间距小于极限边距也有一定的极限，当小于一定的极限时，焊接部位熔化的熔浆会流到母材外面造成母材穿孔，或使焊接部位变薄，削弱了焊接强度，因此在焊接时焊接间距和边距都不能超过其相应的极限。不同板件厚度，相应的焊点间距极限及边距极限见下表。板厚（板厚（mm）最小焊接间距（
17、最小焊接间距（mm）最小边距（最小边距（mm）0.61150.81451.01861.22271.6298四、电阻点焊的工艺1修平焊接工件表面焊接表面之间有间隙会影响电流的通过，焊点面积较小，会削弱焊接强度。因此，在焊接之前要将两个金属板表面修平，来消除间隙。修平焊接工件表面2. 清洁焊接工件表面焊接前，要对焊接工件表面及电极和焊接工件接触的部位进行清洁，包括漆膜、锈迹、灰尘或其他污物等的清理。这些污物会减小电流从而削弱焊接强度。清洗之后要在工件表面涂上一层导电系数较高的防锈底漆（防锈底漆要均匀地涂在所有裸露的金属板上）。3.调整电极臂调整焊柜电极臂，使得电极臂的断面平行，并使得两个电极头对准
18、。另外，为了获得最大的焊接力，电极臂要尽量短。不要对角落的板件半径部位进行焊接当焊接三层或者多层金属板时，要进行两次焊接或者加大焊接电流不要沿一个方向连续进行焊接操作1234.焊接选定合适的工艺参数，将焊件的相对位置确定后用大力钳等专用工具夹紧后，按照计划分布的焊点进行焊接。进行点焊时注意事项：进行点焊时注意事项：4尽量采用双面点焊的方法，对于无法进行双面点焊时，可采用气体保护焊中的塞焊法来焊接，不能用单面点焊来焊接结构性板件五、焊点的质量检验焊接完成后要对焊点的质量进行检验以确保焊接强度1外观检验：主要是通过目视、触摸等方式来检验焊接质量u焊点位置：焊点的位置要在板件边缘的中心，不可超过边缘
19、，还要避免在原有焊接过的焊点位置焊接。u焊点数量：焊点数量要大于原厂焊点数量的1.3倍。u焊点间距：修理时的焊点间距要略小于原厂的焊接间距。u压痕：焊接表面的压痕深度不能超过金属板厚度的一半，电极头不能产生焊孔。u气孔：不能肉眼看见气孔。u溅出物：手带纱手套在焊接表面擦过时，不应被绊住。2破坏性检验1）扭曲试验取两块和需要焊接工件材质、厚度一样的试验工件，下图所示位置进行焊接。焊完之后，按照该图中的箭头方向进行扭转，使焊点分开，然后在工件焊接区域会有一个与焊点直径相同的孔，如果孔太小或者没有孔，说明焊接强度较弱，需要重新调整工艺参数。3非破坏性检验2）撕裂试验将上述两块焊接好的板件固定在钳工台上，用钢丝强将其中一块强行撕下来，撕裂之后会在其中一块板件上留有一个大于焊点直径的孔，如果孔太小或者没有孔说明焊接强度较弱，需要重新调整工艺参数。在一次点焊完成之后，可用錾子和锤子按下图所示方法进行检验。将錾子直接插入焊接的两块金属板之间，并用锤子轻轻敲击錾子的端部，直到在金属板之间形成23 mm间隙（当金属板的厚度约为1 mm时）。如果这是焊点没有分开，说明焊接强度较好。如果两块金属板的厚度不同，操作时两块金属板之间的厚度控制在1.52 mm之间，如果进一步早开金属板会变成破坏性试验。另外，检验完毕后，要将金属板上的变形修复好。注意注意
