焊接技術(shù)的發(fā)展方向

1、結(jié)合近期新技術(shù)、新工藝的發(fā)展，論材料連接（焊接）技術(shù)的發(fā)展方向結(jié)合近期新技術(shù)、新工藝的發(fā)展，論材料連接（焊接）技術(shù)的發(fā)展方向焊接作為連接金屬材料傳統(tǒng)而高效的加工方式，隨著新技術(shù)、新工藝、新的服役環(huán)境等的出現(xiàn)也面臨著新的挑戰(zhàn)和發(fā)展，下面就汽車工業(yè)從車身材料、車身焊接新技術(shù)及設(shè)備等方面簡述焊接技術(shù)的發(fā)展方向。1車身新材料焊接車身新材料焊接在汽車工業(yè)方面，隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，為了節(jié)約能源和安全性考慮，車身采用大量新型材料，如圖1所示。車身結(jié)構(gòu)

2、材料從單一鋼結(jié)構(gòu)，逐步向高強(qiáng)度優(yōu)質(zhì)鋼結(jié)構(gòu)，進(jìn)而向輕質(zhì)合金和復(fù)合材料結(jié)構(gòu)發(fā)展。圖1車身結(jié)構(gòu)材料輕量化發(fā)展趨勢1.1高強(qiáng)鋼焊接高強(qiáng)鋼焊接為減輕車身重量，提高車身抗沖擊強(qiáng)度，汽車生產(chǎn)中大量應(yīng)用高強(qiáng)度鋼。轎車車身高強(qiáng)度鋼板應(yīng)用比例:日本1980年為8.7％，1992年為23.3％，2000年為40％；美國1976年為6％，前幾年迅速增長已達(dá)45％；菲亞特一款車為67％，本田雅閣新車為49％，奧迪A5為68％。在中國，近年來高強(qiáng)度鋼使用率逐步提高

3、，2007年高強(qiáng)度鋼使用的平均比例已近17％。許多新開發(fā)車型車身高強(qiáng)度鋼板應(yīng)用比例超過50％高強(qiáng)度鋼的使用，給車身件沖壓成形和焊接都帶來了新課題。高強(qiáng)度鋼板無論是機(jī)械性能，還是化學(xué)成分或是顯微結(jié)構(gòu)都與普通鋼板差別很大，給焊接工藝提出了新的挑戰(zhàn)。由于高強(qiáng)度性能使得塑性溫度區(qū)間變窄，為獲得相同的塑性變形需要較大的電極壓力，導(dǎo)致合適的焊接工藝范圍變窄。通常通過改進(jìn)優(yōu)化傳統(tǒng)點(diǎn)焊工藝，采用脈沖點(diǎn)焊、中頻點(diǎn)焊等專有技術(shù)，增加焊接壓力、控制焊接過程，

4、以獲得性能良好的焊點(diǎn)質(zhì)量。近年來，發(fā)展迅猛的激光焊工藝大大提高了高強(qiáng)度鋼板的焊接性能和接頭焊接強(qiáng)度。對(duì)于800MPa級(jí)超高強(qiáng)度鍍鋅鋼板，甚至達(dá)到1200MPa鋼，由于強(qiáng)度高、回彈小、成形性好和良好的抗腐蝕性等特點(diǎn)，而成功地應(yīng)用于白車身的高強(qiáng)度功能件如A－B－C柱加強(qiáng)板、門檻、座椅骨架、保險(xiǎn)杠加強(qiáng)板、縱梁、橫梁等方面。而或單獨(dú)的焊鉗伺服控制器)，使焊接壓力由帶有壓力反饋傳感器的可編程伺服加壓系統(tǒng)產(chǎn)生，能夠保證在整個(gè)焊接過程中提供所需要的動(dòng)

5、態(tài)焊接壓力，實(shí)現(xiàn)最適宜的電極進(jìn)給速度和電極壓力。伺服焊鉗的加壓速度可以比常規(guī)加壓快5倍，且能自動(dòng)補(bǔ)償因壓饋等因素造成的壓力波動(dòng)，特別適合于需要強(qiáng)頂鍛壓力的鋼材焊接。對(duì)提高鍍鋅鋼板、高強(qiáng)度鋼板、不同厚度和層數(shù)工件的點(diǎn)焊質(zhì)量，提供了有力的保障。一體式點(diǎn)焊鉗將焊接變壓器與點(diǎn)焊鉗合成一體。在機(jī)器人焊接領(lǐng)域內(nèi)，早已全部采用一體式點(diǎn)焊鉗。隨著車身新材料的使用和焊接質(zhì)量要求的不斷提高，伺服中頻點(diǎn)焊鉗越來越多地應(yīng)用于焊接機(jī)器人生產(chǎn)線。國內(nèi)的一體式點(diǎn)焊鉗

6、開發(fā)較早，早在20世紀(jì)90年代就有產(chǎn)品問世，并在汽車生產(chǎn)中應(yīng)用，但由于當(dāng)時(shí)尚未掌握關(guān)鍵設(shè)計(jì)和制造技術(shù)，未能在生產(chǎn)中大量推廣，仍需對(duì)其進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)開發(fā)，以使其工業(yè)化推廣。2.2激光焊接技術(shù)激光焊接技術(shù)激光焊接從20世紀(jì)60年代激光器誕生，不久就開始了研究激光焊接技術(shù)，應(yīng)用于薄小零件或元器件的焊接。大功率激光焊接在工業(yè)生產(chǎn)中的大量應(yīng)用，已經(jīng)歷了40年的發(fā)展，正成為金屬材料加工與制造的重要手段，越來越廣泛地應(yīng)用在汽車、航空航天、國防工業(yè)等領(lǐng)域

7、，尤其在汽車工業(yè)中的應(yīng)用成果尤為顯著。激光焊接的種類有：激光熔焊、激光釬焊、激光電弧復(fù)合焊、雙多光束激光焊接等。2.3摩擦攪拌點(diǎn)焊技術(shù)摩擦攪拌點(diǎn)焊技術(shù)摩擦攪拌點(diǎn)焊技術(shù)(FSWSpotWelding)是英國焊接研究所(TWI)近年來研發(fā)的專有技術(shù)，適用于不同材料薄板點(diǎn)焊，特別適用于汽車鋁合金、鋁與鋼的車身件焊接。據(jù)報(bào)道，該技術(shù)已應(yīng)用于日本MAZDA車身焊接。2.4等離子電焊技術(shù)等離子電焊技術(shù)等離子焊接技術(shù)是通過產(chǎn)生強(qiáng)有力的等離子束充分熔化