山东大学继续（网络）教育学院
毕业设计
论文题目：汽车制造中的焊接技术
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专业：焊接技术自动化（专）年级：/
20 年月日
摘要
汽车制造中焊接技术应用广泛,随着我国汽车制造业的迅猛发展及焊接在汽车制造业所占据的重要地位,对汽车焊接技术提出了更高的要求.面对入世的冲击、技术的挑战及我国取消对汽车的非关税措施带来的冲击;本文旨在探讨焊接新技术的推广应用及发展趋势,以利于我国汽车工业的品牌提升,增强其市场竞争力.
关键词：焊接技术；汽车；发展趋势
一 前言
焊接是利用各种形式的能量使被加工的材料产生永久连接的一种成形方法，在现代工业生产中正显示出越来越重要的地位和作用。焊接成形技术的应用已经遍及机械制造、冶金、能源、交通、轻工、电子、通信、造船、航空航天等工业部门及国民经济的其他各个领域。汽车的发动机、变速箱、车桥、车架、车身、车厢六大总成都离不开焊接技术的应用。焊接技术主要应用在金属母材上，塑料等非金属材料亦可进行焊接。在目前的汽车制造中，主要的焊接方法可分为熔化焊、压力焊和钎焊，具体的形式有：电阻焊、CO2气保焊、激光焊等。
焊接是汽车零部件与车身制造中的一个重要关键环节，起着承上启下的作用，同时，汽车产品的车型众多、成型结构复杂、零部件生产专业化、标准化以及汽车制造在质量、效率和成本等方面的综合要求，都决定了汽车焊接加工是一个多学科、跨领域和技术集成性强的生产过程。
现代汽车工业正朝着环保低碳、节省能源、安全性和车身轻量化方向发展。汽车车身采用高强度钢比例越来越高；铝合金等新材料已应用于高端车身；中频点焊、激光焊接等焊接技术已较广泛地应用；同时为实现车身焊装多车型柔性化和自动化生产，工业机器人广泛应用于车身焊装生产的多个工艺过程。
二 国内外汽车焊接技术的研究现状
焊接技术的发展概况
我国是最早应用焊接技术的国家之一，根据考古发现，战国时期的一些金属制品就已采用了钎焊技术。宋代沈括所著的《梦溪笔谈》一书，就提到了焊接方法。明代宋应星所著的《天工开物》中，对锻焊和钎焊技术作了详细的叙述。
在1892年前后气焊技术出现，当时使用的的是H 2 和O 2混合气体。在1903年，O 2和C 2H 2（乙炔）火焰被运用到金属焊接上去，奠定了气焊接术的基础。近代主要的焊
接技术——电弧焊，是在电能成功地应用于工业生产之后发展起来的。20世纪初，焊条电弧焊机问世。20年代后期电阻焊和40年代后期埋弧焊、惰性气体保护焊相继获得应用。50年代CO 2气电焊、电渣焊、摩擦焊、电子束焊、超声波焊和60年代等离
子弧焊、激光焊、光束焊相继出现，使焊接技术达到了新的水平。近年来，太阳能焊机、冷压焊机等新型焊接设备开始研制，特别是在焊接生产自动化及电子计算机在焊接生产中的应用方面有很大发展，使焊接技术的发展达到一个新阶段。
焊接由于具有生产周期短、成本低结构、设计灵活，用材合理及能够以小拼大等一系列优点，所以在工业生产中得到了广泛的应用。在造船、汽车、石油、桥梁、
矿山机械等行业中，焊接已成为不可缺少的加工手段。在制造一辆小轿车时需要焊接5000~12000个焊点，一艘30万吨油轮要焊1000Km长的焊缝，一架飞机的焊点多达20~30万个。此外，随着工业的发展，被焊接的材料种类也愈来愈多，除了普通的材料外，还有如超高强钢、活性金属、难熔金属以及各种非金属的焊接。同时，由于各类产品日益向着高参数（高温、高压、高寿命）、大型化方向发展，焊接结构越来越复杂。焊接工作量越来越大，这对于焊接生产的质量、效率等提出了更高的要求，同时也推动了焊接技术的飞速发展，使它在工业生产中的应用更为广阔。
汽车工业中所用的焊接方法及零部件所用的焊接方法种类繁多。
电阻焊技术
将工件置于两电极之间的进行加压，通过加压处施加电流，当电流通过工件时，产生热量而形成局部熔化，断电冷却时，继续施加压力，进而形成牢固接头。此工艺过程称为电阻焊。电阻焊的种类很多，按接头形式可分：搭接电阻焊和对接电阻焊。结合工艺方法，搭接电阻焊又可分为点焊、缝焊、凸焊，对接电阻焊一般分电阻对焊和闪光对焊
激光焊接
激光焊接是本世纪汽车工业上应用的新技术。它的原理是利用原子受辐射，使工作物质受激而产生的一种单色性高、方向性强、亮度高的光束，经聚焦后把光束聚焦到焦点上可获得极高的能量密度，利用它与被焊工件相互作用，使金属发生蒸发、融化、熔合、结晶、凝固而形成焊缝。
激光焊接特点：
A.由于激光束的频谱宽度窄，经汇聚后后的光斑直径可小到0.01mm，功率密度可达109W/cm2，它和电子束焊同属于高能焊。可焊0.1~50mm厚的工件。
B．脉冲激光焊加热过程短、焊点小、热影响区小。
C．与电子束焊相比，激光焊不需要真空，也不存在X射线防护问题。
D．能对难以接近的部位进行焊接，能透过玻璃或其他透明物体进行焊接。
E．激光不受电磁场的影响。
F．激光的电光转换效率低。工件的加工和组装精度要求高，夹具要求精密，因此焊接成本高。
激光焊接的特点是被焊接工件变形极小，几乎没有连接间隙，焊接深度/宽度比
高，例如焊缝宽1mm，深为5mm，因此焊接极为牢固，表面焊缝宽度很小，连接间隙实际为零，焊接质量比传统方法高。所以在一些用激光焊接的汽车顶壳是不用装饰条遮蔽焊接线的。在汽车制造中，激光焊接主要用于车身框架结构的焊接，例如顶盖与侧面车身的焊接，传统焊接方法的电阻点焊已经逐渐被激光焊接所取替。用激光焊接技术，既提高了工件表面的美观，又降低了板材使用量，由于零件焊接部位几乎没有变形，不需要焊后热处理，还提高了车身的刚度。
由于激光焊能量密度高，焊接深度/宽度比高，其焊接质量比传统焊接方法高。但是，如何保证激光焊接的质量，即激光焊接过程监测与质量控制，是激光利用领域的重要内容，包括利用电感、电容、声波、光电等各种传感器，通过计算机处理，针对不同焊接对象和要求，实现诸如焊缝跟踪、缺陷检测、焊缝质量监测等项目，通过反馈控制调节焊接工艺参数，从而实现自动化激光焊接。汽车工业中，激光技术主要用于车身焊接、坯板拼焊和零件焊接。
三汽车工业中焊接新技术的应用
现今，汽车技术向着节能、安全、环保的方向发展，凡是对汽车的动力性、经济性、可靠性、耐久性、操纵稳定性、安全性、低排放等方面有利的焊接技术都将有广泛的应用空间。汽车工业中的先进焊接技术很多，这里只列举出与车身焊接相关的焊接新技术。
电阻焊的节能及控制技术
(1)联体悬挂式点焊机汽车工业中应用最多的是悬挂式点焊机，一个车间往往是几十或上百台，其容量大多在100kVA以上，在汽车薄板的焊接中得到了广泛的应用。
(2)电阻焊机目前电阻焊机大量使用交流50Hz的单相交流电源，容量大、功率因数低。发展三相低频电阻焊机、三相次级整流接触焊机(已在普通型点焊机、缝焊机、凸焊机中应用)和IGBT逆变电阻焊机，可以解决电网不平衡和提高功率因数(可达
