1. 汽車車身焊接方法有哪些
車體總成工位,由於側立框架及地板夾具的干涉,焊鉗往往無法深入輪 罩處進行焊接,這回時就需要有一種機構來答代替人工焊接,而此處結構為空腔焊接,而不是常用的上下電極頭相貼焊接,對於普通焊接,是靠上下電極頭接觸形成焊接迴路,而在中空焊接時,因為電流通過相鄰板流動,板和板之間接觸的地方會全部分流,所以無效分流很大,如果改用普通交流電,很容易出現假焊。通過查閱相關資料,與電氣、焊接方面的技術人員討論,要解決以上問題,就要使焊接時的交流電流變為直流電流,從而保證焊接後的焊接強度,於是先設想採用逆變控制箱控制自動焊鉗的方法,將焊接電流由交流電流變為直流電流,以下通過實驗來驗證焊接的可靠性。
2. 汽車車身的焊接工藝方法
現實生活中,有些人對車身、車架、基礎技術了解不多。我簡單介紹一下汽車的基礎技術、材料和焊接技術。
車身基礎工藝必須了解車身的製造材料和車架的焊接工藝,才能選擇合適的鈑金維修方法。
現代 汽車與傳統汽車在車身材料和車架焊接技術上的差異導致了維修模式的改變。
車身材料
比如在 寶馬 ,傳統的框架式車身主要採用低碳鋼或中碳鋼。焊接和切割時,應使用氣動車身鋸。如果使用傳統的氧-乙炔切割,會對身體造成很大的傷害。
現代寶馬整體式車身骨架通常採用高強度鋼或合金材料,結構件的修復需要採用CO2氣體保護焊、惰性氣體保護焊或點焊。
焊接方法和相關技術參數的選擇會隨著鋼板厚度的變化和車身材料合金成分的不同而有所不同,這就需要熟悉寶馬的車身材料進行合理的維護。
r維護提示:
汽車被碰撞損壞後,必須用全方位拉伸的方法進行矯正,盡量不要用加熱的方法,防止金屬內部結構發生變化,導致強度降低,在汽車再次碰撞時不能有效保護乘客。
基於的車身焊接技術
①焊接方法在車架焊接技術方面,現代寶馬車身修復一般採用熔焊、壓焊和粘接,而曾經在車身修復中佔主導地位的焊條電弧焊和氧-乙炔氣焊在現代車身修復中應謹慎使用。
A.焊條電弧焊僅用於修復框架式車身和低碳鋼車身。
b.氧-乙炔氣焊、壓力電阻焊和粘接僅用於某些特殊工藝。
②新型鋁車身的焊接需要採用寶馬規定的焊接工藝進行新型鋁車身的修理和焊接。車身鈑金焊接修復時應採用寶馬T IS 的焊接方法。這種焊接方式是不會降低車身原有強度和耐久性的最佳焊接方式,修理工需要熟悉寶馬所有零部件使用的焊接技術。 @2019
3. 怎麼把鋁和鐵焊在一起
最近被TataSteel收購的國際鋼鐵公司Corus研發了一種名為「無焊劑激光焊接」的新技術,可應用在汽車組裝過程中,較好地將鋁、鐵兩種金屬焊接在一起。新技術的研發工作由位於荷蘭的Cours研究設計技術中心完成,以滿足汽車工業界在車型設計和製造領域日益增加的對多種金屬混合使用的需求,同時實現車輛減重及減少Co2排放量的目標。
對於全球汽車工業界而言,盡管減輕車重以達到減少Co2排放量依然是主要是技術發展的主要動力之一,但與此同時,同樣需要關注生產商降低成本的要求。由於其良好的性能和成本優勢,對於量產車型,鋼鐵依然無可爭議地成為車身主要部件結構的首選材料。但是,有時汽車設計師為了某些特殊目的,例如為了獲得最適合於駕駛的質量分布情況,他們會在車輛部分類似罩板或是頂棚之類易於減重的結構中採用鋁來代替鋼鐵。
盡管到目前為止,將鐵焊接到鋁材上依然是一個非常復雜的工藝過程,對於製造商而言,依然是一個必須面對的挑戰。當兩種材料焊接在一起時,會生產較厚的化合物層,將使焊點較一般情況更為脆弱,難以滿足汽車工業生產的要求。在使用基於激光的焊接技術的過程中,通過控制熱量輸入可以減少這一化合物層的厚度。但是,傳統的激光焊接方法要求使用含有鹽基化合物的焊劑。這將會帶來另一個問題,即這種焊劑易於使焊點受到更多腐蝕。
上圖:熔化的填充物溶化一側的鋼鐵材料形成焊點,從而將二者粘接在一起。這種新技術所形成的化合物非常薄,使得在焊點處的材料性能在某些情況下可能還會優於鋁、鐵二者各自的性能
由於新研發的工藝技術在焊接過程中不需要使用焊劑,Corus公司堅信這將顯著降低生產過程中的費用和時間成本。此外,由於未使用含有鹽基化合物的焊劑,焊點將不再受到由於可能存在的腐蝕所產生的威脅。
無焊劑激光焊接技術通過使用一種含有鋁填充物的金屬絲在焊接面的鋁材一側製造一個焊接點。熔化的填充物附著在另一側的鋼鐵材料上,從而將二者粘接在一起。非常重要的一點是,實驗已經表明,這種新技術所形成的化合物層非常薄,使得在焊點處的材判性能在某些情況下,可能還會優於鋁、鐵二者各自的性能。
Corus研究設計技術中心的JurgenVrenken指出:「我們所研發的獨特的無焊劑激光焊接技術是綜合應用金屬材料科學與工程經驗,以幫助製造商在實際生產中降低成本消耗的一個成功範例。我們相信,由於新的焊接工藝可以很好地將類似於頂棚之類的鋁質結構焊接至鋼質白車身,這對干生產商而言,意味著他們在實現車輛輕量化的過程中,除去選擇高強度的優質鋼材之外,又多了一個更好的選擇。
4. 鋁合金和不銹鋼哪個做車身飾條好
國內很多新線車輛段採用上蓋開發模式,如果像以往的做法,採用鋁合金車體,車輛段內必須要設置噴漆庫。車體噴漆對上蓋建築是有影響的,國內目前還沒有上蓋車輛段內設置噴漆庫的做法。因此,本文對不銹鋼車體和鋁合金車體進行對比。
1 材料
新型不銹鋼車體採用超低碳(C<0.03%)的SUS301L車輛專用經濟不銹鋼,通過壓延率的不同分成LT、DLT、ST、MT、HT 5個強度級。SUS301L的改性壓延狀態機械性能代號HT的屈服點在961 N/mm2以上,拉伸強度在1275 N/mm2以上(超過耐候鋼一倍以上)。但其縱向彈性模量(E)卻只有鋼的85%(鋼的E=2.06×105 N/mm2,不銹鋼的E=1.76×105 N/mm2),這意味著不銹鋼車體比同樣結構(當然結構是有很大不同的)的耐候鋼車剛度要小。剛度下降將導致舒適性下降。這就是不銹鋼車體設計時盡量設法增大剛度的原因。
鋁合金車體的主要材料是A1-Mg系(5000系)、A1-Mg-Si系(6000系)和A1-Zn-Mg系(7000系)合金。鋁合金車體的特點是利用鋁的相對體積質量約為普通鋼的1/3這一點來減輕車體自重。鋁合金車體的自重一般可達到普通鋼車體的1/2。鋁合金車體的弱點是鋁的縱彈性模量小,約為普通鋼的1/3,因而往往使車體剛度下降。一般鋁合金車體比普通鋼車體、不銹鋼車體的剛度都要小。這是鋁合金車體設計時加大板厚和盡量加大車體斷面以提高車體抗彎剛度的重要原因。
2 製造工藝
不銹鋼車體結構採用板梁組合整體承載全焊結構。由於使用的板材較薄(車體外板厚0.4~1.2 mm,樑柱厚0.8~3 mm),須採用大量薄板(一般為0.8 mm)軋壓成補強(剛)型材與外板點焊連接形成空腔,藉以提高外板的剛度、強度。這是不銹鋼車的結構特徵之一。為了不降低板材強度和減小變形,應盡量採用點焊。特別是強度級高的材料不允許任何形式的弧焊。樑柱之間採用平面或立體接頭、點焊。板的拼接採用搭接縫焊。採用點焊代替弧焊是不銹鋼車的又一特徵和技術關鍵。近年,由於新工藝的發展,目前最新採用激光焊來取代點焊。
鋁合金車體從結構形式上可分為:板梁、大型開口型材和大型中空閉口型材及其組合形式。
鋁合金車體目前普遍採用的結構是大型桁架式中空型材組焊式(一般採用自動弧焊)。大型中空型材組焊式車體製造時,只需將型材沿車體長度方向對接連續自動弧焊。由於車體零件數量少、焊接工作量少,且容易實現自動化,大大降低了車體製造成本,提高了產品質量。隔音方面,有的在面板、筋板上還貼防震吸音材料,或填充(半填充)聚氨脂泡沫(型材擠壓過程中發泡),大大提高了防震隔音效果。
就製造工藝來說,鋁合金車體比不銹鋼車體要簡單一些。
3 輕量化
鋁合金的比重為2.71 g/cm3,不銹鋼的比重為7.85 g/cm3,雖然鋁合金的比重遠小於不銹鋼,但是鋁合金的抗拉強度較差,鋁合金的抗拉強度為270~310 MPa,而不銹鋼的抗拉強度可達690~930 MPa,是鋁合金的2~3倍。而且,鋁合金的剛度較低,其彈性模量僅為0.71E10N/mm2,而不銹鋼為2.06E10N/mm2,為鋁合金的3倍,因此,為保證地鐵車輛由足夠的承載強度和剛度,鋁合金車輛必須採用大型中空型材及其組合件。為提高鋁合金車體斷面系數,增大抗彎強度,需加大板厚,壁厚為2~6.5 mm,而不銹鋼車體可採用板梁組合整體承載全焊結構,車體的樑柱板厚0.8~3 mm,車體外板厚0.6~1.2 mm,實現車體輕量化(見表1)。 不銹鋼車體基本採用點焊或激光焊工藝,只有很少的部位採用電弧焊,焊接填充材料很少;鋁合金車體完全採用電弧焊工藝,在焊縫處填充了大量的焊接材料,增加了車體自重。
不銹鋼車體一般為非塗裝車體,不存在塗裝材料的重量;鋁合金車體表面塗有聚脂膩子、底漆、面漆等塗裝材料,增加了車體重量。
總體來說,經過輕量化的不銹鋼車體比鋁合金車體重0.5~1 t/輛車。
4 外觀質量
不銹鋼車體在製造過程中雖然不必進行防腐保護,也無需塗漆,但為了提高裝飾性,板材自帶線條或梨皮點狀裝飾。車輛製造廠家可進行適當修飾,或用彩色膠膜裝修,或噴塗水性漆。由於車體表面裝飾大多是原材料帶有的,因此,在焊接前的加工過程中要貼膜保護。因為外牆板很薄(一般為1.5 mm)、很光,對不平度反應過敏,只要有0.2 mm的凹凸,經反光折射,肉眼就感到不舒服;如採用點焊的工藝進行焊接,點焊印子是無法消除的;如採用激光焊工藝進行焊接,焊接點美觀大方。
鋁合金車體的耐腐蝕性能較差,但中空鋁型材平整、挺拔,又可根據用戶要求選擇不同的裝飾和顏色,因此,給人的感覺是莊重、美觀,廣大乘客容易接受。鋁合金車體的另一個不盡人意處就是耐腐蝕性能差,不能像不銹鋼那樣達到不用塗漆的程度。不塗漆的鋁合金車體雖然也有,但用過一段時間後,由於大氣中的腐蝕條件(如水、洗滌劑的作用以及運用環境中與金屬粉塵接觸),表面總會出現面蝕、點蝕、變色,影響美觀,故大部分車都塗漆。
就外觀質量來說,鋁合金外觀較好,但不銹鋼通過最新的工藝採用水性漆也一樣可以達到鋁合金噴漆後的外觀效果。
5 安全性
鋁合金材料的屈服強度為200~260 MPa,不銹鋼材料的屈服強度為345MPa-685 MPa,不銹鋼材料強度明顯高於鋁合金材料,具有更強的承載能力。
鋁合金材料的抗拉強度為270~310MPa,其屈服強度與抗拉強度的比值(簡稱屈強比)僅約0.84,當意外發生時,鋁合金屈服變形後很快就會發生斷裂;不銹鋼材料的抗拉強度為690~930 MPa,屈強比為0.5~0.74,在材料發生屈服變形到斷裂的過程中,材料本身將產生較大的塑性變形,能夠吸收更多的沖擊能量。
不銹鋼車體主要採用點焊工藝,在意外撞擊時,結構將發生類似手風琴的疊縮變形,沿著受力方向,焊點將逐次破壞失效;鋁合金車體採用電弧焊工藝,在意外撞擊時,將會沿焊縫或母材薄弱區整體撕開,這也是為什麼發生意外撞擊時,鋁合金車體更容易發生整車破壞而不銹鋼車體只發生局部變形的主要原因。
不銹鋼的熔點為1500 ℃,鋁合金的熔點為660 ℃,且到300 ℃以上就發軟變形,鋁合金的耐熱性僅是不銹鋼的44%。在發生嚴重火災時,鋁合金車體將會很快熔化掉,帶來災難性的後果。
就安全性來說,不銹鋼車體遠勝過於鋁合金車體。
6 結語
綜上所述,在地鐵車輛選型中,不銹鋼車體與鋁合金車體各有優勢,具體到某一個城市的車輛選型應該綜合考慮以上問題,尤其是要考慮到車體選型對本地產業鏈的影響及本地的人文特色。特別在有些上蓋車輛段,更要從環境角度和人文關懷角度考慮鋁合金和不銹鋼兩種車輛的優劣,再結合經濟、安全、外觀等因素綜合考慮,同一個城市的多條線路在車體選型中應盡量統一,以有利於線網的資源共享。