下载文档原格式
汽车轻量化 | Auto Lightweight铝合金框架车身弧焊焊接应力变形的控制□奇瑞新能源汽车技术有限公司 / 吴发贵本文主要分析了铝合金框架车身弧焊焊接变形产生的原因，并针对如何有效控制焊接应力变形提出了控制措施。
在没有外力作用的条件下，焊接应力在焊件内部是平衡的。
焊接过程中产生焊接应力和变形的根本原因，是不均匀温度场以及由它引起的局部塑性变形和比热容不同的组织。
当焊接引起的不均匀温度场尚未消失时，所产生的应力和变形称为瞬态焊接应力和变形；焊接温度场消失后的应力和变形称为残余焊接应力和变形。
在以铝合金型材为主的铝合金框架车身的焊接过程中，由于焊接应力与变形引起的焊件形状和尺寸变化，带来产品的连接质量、几何尺寸精度、功能以及生产效率造成的影响比其他行业要大的多，因此，焊接应力变形是车身及其零部件设计和制造中需要重点考虑的问题。
形成原因焊接应力变形，是由多种因素交互作用形成。
在不考虑外部约束的情况下，焊接应力变形产生的机理可表述为：焊接热源引起材料不均匀的局部热过程，局部加热使焊接区域形成熔池，而熔池周边的高温区材料热膨胀受到周围材料的限制，产生不均匀的压缩塑性变形。
冷却过程中，已发生压缩塑性变形的这部分材料，受到周围材料的约束，不能自由收缩，在不同程度上又被拉伸和卸载。
与此同时，熔池凝固收缩时也产生相应的应力与变形；厚度方向的内部相比表面的冷却慢，或经过多次的焊接热过程，形成的残余应力与变形。
焊接应力的分布和大小受焊接方法、工艺参数、焊接结构、焊接材料、约束条件、焊接前后处理等因素的影响而变化。
控制措施下面讨论一下铝合金框架车身弧焊焊接变形的控制。
1. 通过工艺优化设计控制（1）合理拆序铝合金框架车身的结构主要是以铝型材件为主体构成框架，外部覆盖铝板材件形成完整的车身骨架总成。
在工艺设计工序拆分阶段，在节拍允许的前提下，将车身骨架上各零件在空间上进行分散、对称布置；相邻零件分序间隔布置（见图1）。
汽车车架焊接变形及控制方法摘要：焊接变形经常出现在汽车车架生产过程中，对产品外观产生影响的同时还有可能给企业带来损失。
本文主要对焊接变形的种类以及产生的原因进行解析，并提出几点焊接变形的控制方法供大家参考。
关键词：汽车车架；焊接变形；控制abstract: the welding deformation is often in automobile frame production process, the influence of product appearance at the same time and may brings to the enterprise loss. this paper focuses on the welding deformation’s type and the causes for the occurrence of analytical, and puts forward some of the welding deformation control method for your reference.keywords: auto frame; the welding deformation; control 中图分类号：f407.471文献标识码：a 文章编号：一、绪论焊接技术在汽车工业中广泛应用，然而焊接技术为汽车工业做出巨大贡献的同时也给技术人员带来一些困扰，那就是焊接变形，焊接变形有许多种类，不同种类的焊接变形所产生的原因也不尽相同。
二、焊接变形的种类以及产生的原因现阶段，在汽车车架生产中焊接结构的零件厚度一般为2～4mm，通常采用co2气体保护焊，该种方法的特点有成本低、变形小、生产效率高、抗锈、易操作、焊后不清渣、抗氢和抗裂纹能力强、适合全位置焊及易于实现焊接过程的机械化及自动化等。
所以，co2气体保护焊被广泛应用于汽车车架的焊接中。
此外，co2气体保护焊的热量较为集中、热影响去较窄，但是因为母材较薄且焊缝较多，其焊接变形比汽车车身薄板点焊要大。
汽车制造中的焊接变形成因及防治方法研究摘要：焊接技术是汽车制造行业中的主要技术之一，由于该技术的应用过程中会受到一定因素的相应，导致焊接变形现象的出现，从而对汽车制造质量产生不良影响。
如何有效管控焊接变形现象成为研究的重点，本文对焊接变形的原因以及防治方法展开全面探究。
关键词：汽车制造行业；焊接变形；产生原因；防治方法前言：对焊接技术来讲，其具有工艺简单、效率高、成本低以及精准可靠等特征，所以被广泛应用于汽车制造行业领域。
但是其在应用时，会受到收缩或应力的作用，导致焊接变形现象的出现。
在汽车制造过程中，焊接变形的合理管控是重中之重，所以要采取一定的方法来防治焊接变形现象，本文从以下方面来进行阐述。
1、汽车制造中焊接变形的原因1.1工艺流程缺乏合理性在焊接汽车车身时，特别容易出现长度较长的焊接缝。
这些焊接缝能够分布在车身的各个部位，在焊接这些焊接缝时，若工艺流程缺乏合理性，就会导致焊接变形现象的出现。
例如，当处在焊缝布局缺乏对称性的状况下，则会不断缩短相应的生产线性，从而使得焊接缝出现明显的弯曲变形。
除此之外，若焊接缝截面重心与接头截面重心无法保持重合时，则会在焊接位置处发生角变形现象。
由此可知，伴随着车架上焊接缝数量的不断增加，出现焊接变形的概率也会随之提高。
1.2工装定位可靠性不足在焊接车身时，通常将工装定位的方式应用于绝大部分的焊接位置。
当工装刚性和定位要求之间无法保持一致性时，则会大幅度削弱定位效果，从而在外力的作用下，使得车身出现变形现象。
当出现焊接过程中，这些变形表现尚不明显，但是当焊接位置的温度恢复正常之火，变形现象会更加的明显。
1.3焊接操作不规范在进行车身焊接时，焊接操作的规范性会直接影响焊接质量。
当焊接人员在实际工作中，并未对焊接参数进行严格执行，也会导致焊接变形现象的出现。
通常会对焊接质量产生影响的参数主要包括输入电流、焊条直径以及焊接速度等。
在焊接过程中，如果输入电流相对较大、应用的焊条过粗，以及焊接速度相对较慢，这些都会引发焊接变形现象的出现。
– 177 –《装备维修技术》2019年第4期（总第172期）doi:10.16648/ki.1005-2917.2019.04.155汽车副车架焊接变形及控制方法肖敏（湖南省衡阳风顺车桥有限公司，湖南 衡阳 421000）摘要： 近年来，快速发展的汽车行业，对汽车工艺提出了越来越高的要求，进而便有很多亟待完善与解决的技术性问题。
本文笔者结合自身工作实践，就汽车副车架焊接变形展开了分析，并提出了解决措施，以供参考。
关键词： 汽车副车架；焊接变形；控制方法通常，汽车副车架焊接结构的零件厚度最厚不超过6mm ，最薄不低于2mm 。
由于CO 2气体保护焊具有包括成本低廉、生产效率较高等在内的多项优势，同时抗锈、抗氢和抗裂纹能力也非常强，有助于机械化、自动化焊接的顺利实现等，所以被广泛应用于汽车副车架焊接中。
CO 2气体保护焊的热量较为集中，未有较广的热影响区，因为母材较薄，有较多的焊缝数量，所以相较于汽车的薄板点焊来说，存在较大的焊接变形情况。
如果在没有考虑到这一情况的基础上，就进行焊接夹具的工装设计以及确定焊接工艺，则势必会对操作造成影响，导致生产效率不高，若情况严重甚至会直接让副车架出现变形的情况，最终严重影响到副车架总成的尺寸精度和产品质量。
因此深入研究副车架的焊接变形，具体分析其控制方法意义重大。
1. 焊接变形的产生原因分析焊接属于一个局部加热过程，存在一定的不均匀性。
在焊接过程中，因为受到不均匀温度差的作用，焊缝和热影响区附近的温度都很高，在很短时间内，材料体积快速增大，但焊接热源所产生的波及却比较小，周围金属的温度都保持在正常范围内，接头的膨胀和收缩受到附近冷态金属的阻碍，再加上局部组织发生改变，进而使热应变和压缩塑性应变出现于焊接接头内和其周围的母材内，由此便让内应力产生，让焊接结构件的形状发生改变。
总之，汽车副车架焊接变形主要与以下几点有关。
（1）副车架受热不均匀。
在整个焊接过程中，副车架焊缝未均匀受热，由此便导致副车架的热胀冷缩也不均匀，冷却后让内应力产生于副车架内部。
减少焊接接应力和焊接变形的措施1.选择适当的焊接参数：根据材料的种类和厚度选择合适的焊接电流、电压和焊接速度等参数，以降低焊接接应力和变形的风险。
同时，选择低温软化点的金属填充材料，如铜等，可以降低焊接接应力。
2.采用适当的焊接序列：通过改变焊接顺序，可以降低焊接过程中的接应力和变形。
在多次焊接时，从最中心的部位开始焊接，逐渐向两边延伸。
这样可以避免焊接热量集中在一个地方，减少局部热变形。
3.采用预热和后热处理：预热可以提高焊接材料的可塑性，改善焊接接头的焊接性能。
一般情况下，预热温度为焊接材料的临界温度的50%-70%。
预热后的焊接接头，在焊接完成后应进行后热处理，即将焊接接头加热至临界温度以下保温一段时间，然后缓慢冷却，以进一步消除焊接接头内应力。
4.使用焊接夹具：焊接夹具可以固定工件，减少焊接过程中的变形。
夹具应设计合理，以便保证焊接接头位置准确，但对于自由热变形而言，应当尽量减少夹具的使用。
5.控制焊接热输入量：合理控制焊接过程中的热输入量，以确保焊接接头不过热。
可以采用间歇焊接的方法，在焊接过程中适时停止加热，让工件冷却一段时间以减少热输入。
6.采用适当的接头形状：通过改变焊缝的形状，可以减少焊接过程中的接应力。
一般情况下，V型焊缝和锂阳角焊缝对于减少焊接变形效果较好。
7.选择适当的焊接方式：对于大型工件，可以采用多层焊接或间断焊接的方式进行，以减少焊接材料的热量。
对于特殊形状的工件，可以选择其他焊接方法，如电阻焊、激光焊等。
8.控制冷却速度：焊接完成后，要注意控制冷却速度，避免过快的冷却。
可以采用包裹式焊接，焊接完毕后用保温材料将焊接接头包裹起来，使其缓慢冷却，以减少残余应力。
焊接变形控制措施1. 引言焊接是常见的金属连接工艺，它在制造业中起着重要的作用。
然而，焊接过程中会产生热量，导致工件变形。
焊接变形不仅会影响工件的外观，还可能导致尺寸偏差、失配和应力集中等问题。
因此，为了控制焊接变形，需要采取一系列措施来减少其影响。
本文将介绍焊接变形的控制措施，包括减少焊接热输入、优化焊接顺序和采用辅助支撑等方法。
这些措施可以帮助工程师在焊接过程中有效控制变形，提高焊接质量。
2. 减少焊接热输入焊接热输入是导致焊接变形的主要原因之一。
当焊接电流和电压较高时，焊接过程中产生的热量也较大，会使焊接接头局部加热，导致热膨胀引起变形。
因此，减少焊接热输入是一种常用的焊接变形控制措施。
以下是减少焊接热输入的方法：•降低焊接电流和电压：通过调节焊接电流和电压的大小，可以控制焊接热输入的大小。
降低电流和电压可以减少焊接过程中的热量产生，从而减少变形的可能性。
•采用脉冲焊接技术：脉冲焊接技术可以使焊接电流周期性变化，从而降低焊接热输入。
这种技术可以减少焊接热量和热膨胀，有效控制焊接变形。
•使用预热和间歇焊接：在焊接之前，可以对焊接接头进行预热，以提高材料的可塑性和焊接质量。
间歇焊接是指在焊接过程中，将焊接接头暂停冷却一段时间，再继续焊接。
这种方法可以有效控制焊接热输入，减少变形。
3. 优化焊接顺序焊接顺序是影响焊接变形的另一个重要因素。
不同焊接顺序会导致不同的温度梯度和热应力，进而影响变形的大小和方向。
因此，优化焊接顺序是控制焊接变形的一项重要措施。
以下是优化焊接顺序的方法：•从焊接应力较小的区域开始焊接：焊接过程中，焊接接头会受到热应力的影响，从而引起变形。
通过从焊接应力较小的区域开始焊接，可以减少焊接接头受力不均匀引起的变形。
•分割大尺寸焊接接头：对于大尺寸的焊接接头，可以将其分割成若干个小接头进行焊接。
这样可以减少焊接接头的热输入，降低焊接变形的风险。
•控制焊接速度和温度：在焊接过程中，合适的焊接速度和温度可以减少焊接接头的热输入，进而减少焊接变形。
402007-12城市车辆在客车车身制造过程中，在车身骨架的六大片组焊后普遍存在变形问题，它是提高客车车身质量和提高焊接组合装配生产效率的主要瓶颈之一。
焊接质量影响车身骨架变形直接导致客车工艺车身校正工作量加大，而且校正造成车身骨架局部凹凸不平，直接影响整车骨架强度。
甚至导致车身骨架不得不进行返工，大大降低了生产效率。
因此，必须保证一定的尺寸和形状精度要求，以提高客车车身骨架焊接质量。
１ 提高车身骨架零部件的制作精度零部件的制造精度是车身焊接质量的基础。
现在的车身骨架大部分由矩形管构成，选购的骨架材料应当满足精度要求，矩形管的断面不能有超差现象。
在胎具上的定位面是经过调整检验后达到技术要求的，如果断面超差会影响定位精度，其超差部分会在定位的另一面显示出来，组焊后的骨架表面会产生凹凸不平的现象。
同时，管材不能扭曲，特别是对于长杆件尤为重要，对直线度超差的长杆必须按直线度公差的要求进行校直处理。
车身骨架零部件的制作首先从切割开始，切割精度有２个方面，一是尺寸精度，另一个是切割面与骨架轴线的垂直度。
如果切割精度超差，与超差零件相连的零件则无法提高客车车身骨架焊接质量的措施内容提要：在客车车身制造过程中，在车身骨架的六大片组焊后普遍存在变形问题，它是提高客车车身质量和提高焊接组合装配生产效率的主要瓶颈之一，这些将直接影响整车骨架强度。
本文主要介绍提高客车车身焊接质量的工艺措施。
关键词：客车 车身骨架 焊接 控制马正培装配。
如果勉强装配，过紧部位可能因挤压力过大产生变形；间隙过大部位可能因焊缝处的金属深化区加大，冷却后收缩，产生超量的变形。
许多企业采用砂轮无齿锯切割，精度一般不易保证，因为无齿锯片在高速旋转时会抖动，而且抖动量因砂轮磨损量不同而变化，切割时的切口宽度不一致，无法满足高质量加工要求。
为了保证切口的精度，应采用有齿锯片加工设备进行切割，有齿锯片加工设备其锯片刚度大、刃口锋利、重复性好、转速低、没有抖动现象，因此切口宽度一致；同时，它还有定尺机构，其定位准确，可以保证加工尺寸精度。
2021(1)E点韶汽车工穩师FOCUS亦*—汽-王浩名（广州汽车集团般份有限公司汽车工程研究院）In摘要：由于汽车副车架钣金厚度偏厚且都是co#气体保护焊连接，因而焊接后变形量很大。
针对此问题，为研究汽车副车架焊接变形的控制方法，文章以某轿车后副车架为例，通过分析副车架在焊接过程中产生焊接变形的原因，详细阐述了各种控制焊接变形的方法，通过最优的焊接装配树、合理的焊接参数和合理的施焊顺序，采用反向变形法和刚性固定法等措施，减小了焊接变形量,保证了副车架的尺寸精度。
该方法为副车架实际生产过程中控制焊接变形提供了重要参考依据。
关键词：副车架;焊接变形;控制方法Control Method of Welding Deformation of Automobile Subframe Abstract：Because the thickness of automobile subframe sheet metal is too thick and all of them are connected by C07gas shielded welding,the deformation is very large after welding.Aiming at this problem,in order to study the control method of welding deformation of automobile subframe,this paper takes the rear subframe of a car as an example,analyzes the causes of welding deformation in the welding process,and expounds various methods of controlling welding deformation.Through the optimal welding assembly tree,reasonable welding parameters and reasonable welding sequence,the reverse deformation method and rigid fixation are adopted The welding deformation is reduced and the dimensional accuracy of the subframe is ensured.This method provides an important reference for the control of welding deformation in the actual production process of the subframe.Key words:Subframe?Welding deformation?Control method汽车副车架的钣金厚度一般为2〜4mm,主要采用CO2气体保护焊连接，与白车身薄钣电阻点焊相比较,其焊接变形比较大22。
浅谈焊接结构件焊接变形的控制
焊接是一种常见的金属加工方法，广泛应用于制造业中的各种结构件的制造中。
焊接
过程中会产生焊接变形，严重影响焊接结构件的形状和精度。
如何控制焊接变形成为焊接
技术中的一个重要问题。
焊接变形的产生主要有三个原因：热应力、组织相变和收缩。
焊接过程中，焊接区域
受到高温的热影响，导致焊接区域的材料膨胀，形成一定的热应力。
在焊接过程中，由于
材料的物理状态发生改变，可能会引起组织相变，进而产生焊接变形。
在焊接完成后，焊
缝周围的材料会发生冷却收缩，导致结构件发生变形。
为了控制焊接变形，可以采取以下几种措施。
可以采用后焊加热的方法。
通过在焊接
完成后对焊接区域加热，可以使焊接区域重新达到高温状态，减少焊接变形。
可以选择适
当的焊接顺序。
焊接顺序应该从内向外进行，以减少引起热应力和收缩的影响。
还可以通
过预设焊接变形来控制焊接变形。
预设焊接变形是通过在设计和加工过程中，根据结构件
的形状和要求，预先设置焊接变形的方式。
可以采用剪切焊接或者滚焊接等焊接方法，以
减少焊接变形的产生。
除了以上控制焊接变形的方法外，还可以通过选择合适的焊接工艺参数来控制焊接变形。
可以调整焊接速度、焊接电流和焊接角度等参数，以控制焊接过程中的热应力和收缩。
还可以采用预热和后热处理的方法，通过控制材料的温度分布和组织结构，减少焊接变
形。
