汽車工業(yè)中，焊接是汽車零部件與車身制造中的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)，起著承上啟下的作用，同時，汽車產(chǎn)品的車型眾多、成型結(jié)構(gòu)復(fù)雜、零部件生產(chǎn)專業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化以及汽車制造在質(zhì)量、效率和成本等方面的綜合要求，都決定了汽車焊接加工是一個多學(xué)科、跨領(lǐng)域和技術(shù)集成性強(qiáng)的生產(chǎn)過程。在目前汽車零部件及白車身的制造中，主要的焊接方法有電阻點焊、CO2氣體保護(hù)焊和激光焊，另外也有采用氬弧焊、電阻束焊等。
汽車行業(yè)焊接技術(shù)現(xiàn)狀
1．弧焊技術(shù)
在汽車行業(yè)內(nèi)，除了電阻焊焊接方式，另一項最主要的焊接方式就是弧焊焊接方式，隨著近些年的發(fā)展，弧焊焊接方式在汽車企業(yè)內(nèi)全面應(yīng)用，遍地開花，以我廠為例，傳統(tǒng)手工電弧焊已經(jīng)被取締，全部實現(xiàn)了CO2焊接的方式，在轎車企業(yè)，已大量采用MIG/MAG焊接方式。
弧焊技術(shù)隨著電力、電子元器件和計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展而迅速提高，經(jīng)過這些年的發(fā)展，從原先的旋轉(zhuǎn)式直流焊機(jī)發(fā)展到二極管整流焊機(jī)、晶閘管（可控硅）整流焊機(jī)、晶體管整流焊機(jī)、逆變式焊機(jī)，一直到現(xiàn)在的全數(shù)字化的逆變式焊機(jī)，而目前在國內(nèi)擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的焊機(jī)僅為晶閘管（可控硅）整流焊機(jī)和僅有簡單功能的逆變式焊機(jī)，也是國內(nèi)廠家應(yīng)用的比較多的焊機(jī)。而全數(shù)字化逆變焊機(jī)、雙絲脈沖技術(shù)、具有CMT功能的技術(shù)都掌握在國外廠家手中，這些技術(shù)和設(shè)備顯然會給我們的焊接質(zhì)量帶來顯著的提升，但由于它的成本較高，應(yīng)用起來會需要一定的時間。
在未來幾年內(nèi)，手工電弧焊焊接方式將會在我們的生產(chǎn)當(dāng)中消失，而只作為修補(bǔ)和修理用，逆變焊機(jī)會越來越多的應(yīng)用到焊接生產(chǎn)當(dāng)中，除了合資企業(yè)，部分國內(nèi)企業(yè)也會嘗試應(yīng)用新的弧焊方式，如：數(shù)字化焊機(jī)、脈沖焊機(jī)等等，除了CO2焊接方式，也會嘗試較多的應(yīng)用MIG/MAG焊接方式，以提高弧焊的焊接質(zhì)量。
2．中頻焊接技術(shù)
近年來，國外部分生產(chǎn)汽車批量大的企業(yè)已將中頻焊接技術(shù)應(yīng)用于轎車白車身焊裝線。在歐洲，中頻點焊機(jī)器人使用量已占40%，并擴(kuò)大到鋁合金轎車車身的點焊作業(yè)。我們身邊的合資企業(yè)如一汽大眾，大量使用中頻焊接設(shè)備。
由于中頻逆變焊機(jī)具有高效節(jié)能優(yōu)點，在全球提倡節(jié)能環(huán)保低碳生活的今天，在汽車制造業(yè)中應(yīng)積極采用中頻焊接技術(shù)。
中頻逆變直流焊機(jī)與傳統(tǒng)交流焊機(jī)相比，有如下特性。
（1）焊接質(zhì)量好。中頻焊接的電流響應(yīng)時間為lms，調(diào)整精度和監(jiān)視精度大大提高，因此，焊接質(zhì)量大大提高。控制精度高。
（2）焊接速度高。逆變電阻點焊機(jī)為直流輸出，加熱集中，焊接時間縮短。
?。?）節(jié)能效果明顯。逆變焊機(jī)變壓器在較高的頻率下工作，損耗很小，直流輸出改善功率因素，節(jié)能效果明顯。
?。?）設(shè)備體積與質(zhì)量。逆變直流電阻點焊機(jī)變壓器大大減小，設(shè)備較輕巧。
?。?）可以廣泛點焊異種金屬。
?。?）節(jié)能環(huán)保。中頻焊接是三相平衡負(fù)載，比單相交流焊接對電網(wǎng)的沖擊要小許多，減少供電系統(tǒng)的要求，符合國家的能源政策。
國外汽車行業(yè)早已將自動焊接技術(shù)與中頻點焊技術(shù)融合在一起，在美、日等國汽車廠已建成中頻點焊機(jī)器人車身焊裝線。美國通用汽車公司已建成用750臺中頻點焊機(jī)器人組成的轎車車身焊裝線，同時美國實快電力公司根據(jù)轎車身鋼板采用交流和中頻點焊對比得出結(jié)論：中頻點焊比交流點焊節(jié)能27%。
3．伺服技術(shù)
伺服技術(shù)伴隨著焊接機(jī)器人的大量應(yīng)用而發(fā)展起來，為保證高效率的生產(chǎn)模式，減小氣動焊鉗點焊時對工件表面造成的沖擊，提高工件的表面質(zhì)量，實現(xiàn)對焊鉗施壓過程的精確控制，一種新型的焊鉗應(yīng)運(yùn)而生--伺服型焊鉗。電機(jī)伺服驅(qū)動的焊鉗簡稱為伺服焊鉗。是近年來開發(fā)的一種可以提高焊點質(zhì)量的性能較高的機(jī)器人焊鉗。
這種新型電機(jī)伺服焊鉗具有如下優(yōu)點：
?。?）每個焊點的焊接周期可大幅度降低，焊鉗的張開程度是由機(jī)器人精確控制的。
?。?）焊鉗張開角度可以根據(jù)工件的情況任意調(diào)整，只要不發(fā)生碰撞活干涉就盡可能較小張開度，以節(jié)省焊鉗開合所占時間。
?。?）焊鉗閉合加壓時，不僅壓力大小可以調(diào)節(jié)，而且在閉合時兩電極是輕輕閉合，減少了撞擊變形和噪聲。
伺服技術(shù)伴隨著焊接機(jī)器人的大量應(yīng)用而發(fā)展起來，為保證高效率的生產(chǎn)模式，減小氣動焊鉗點焊時對工件表面造成的沖擊，提高工件的表面質(zhì)量，實現(xiàn)對焊鉗施壓過程的精確控制，一種新型的焊鉗應(yīng)運(yùn)而生--伺服型焊鉗。電機(jī)伺服驅(qū)動的焊鉗簡稱為伺服焊鉗。是近年來開發(fā)的一種可以提高焊點質(zhì)量的性能較高的機(jī)器人焊鉗。
這種新型電機(jī)伺服焊鉗具有如下優(yōu)點：
?。?）每個焊點的焊接周期可大幅度降低，焊鉗的張開程度是由機(jī)器人精確控制的。
?。?）焊鉗張開角度可以根據(jù)工件的情況任意調(diào)整，只要不發(fā)生碰撞活干涉就盡可能較小張開度，以節(jié)省焊鉗開合所占時間。
?。?）焊鉗閉合加壓時，不僅壓力大小可以調(diào)節(jié)，而且在閉合時兩電極是輕輕閉合，減少了撞擊變形和噪聲。
4．激光焊焊接技術(shù)
激光焊接的應(yīng)用已逐步引起各個汽車生產(chǎn)廠的重視，在輕量化、高強(qiáng)度的今天，高強(qiáng)度鋼板、合金鋼、不銹鋼、鋁合金也被應(yīng)用到轎車車身的生產(chǎn)當(dāng)中，激光焊接技術(shù)在焊接不銹鋼、鋁合金等材料有著非常好的效果。
在德國，已經(jīng)將激光焊接技術(shù)、激光切割技術(shù)、激光-電弧復(fù)合焊接技術(shù)應(yīng)用的汽車生產(chǎn)當(dāng)中。特別是鋁合金轎車車身的生產(chǎn)。德國的大眾汽車已經(jīng)將激光焊接技術(shù)引進(jìn)了中國，并在上海大眾和一汽大眾的生產(chǎn)線上應(yīng)用。
但同樣，激光焊接也有著很高的應(yīng)用難度，在生產(chǎn)應(yīng)用中有很強(qiáng)的局限性：例如：a）要求焊件位置需非常精確，務(wù)必在激光束的聚焦范圍；b）焊件需使用夾具時，必須確保焊件的最終位置需與激光束將沖擊的焊點對準(zhǔn)；c）能量轉(zhuǎn)換效率太低，通常低于10%；d）設(shè)備昂貴等等。基于這些原因，激光焊接技術(shù)在國內(nèi)企業(yè)大量應(yīng)用將會較慢。
5．自動化焊接技術(shù)
面對勞動力成本增加，對企業(yè)環(huán)保要求逐漸提高、產(chǎn)品的焊接質(zhì)量及生產(chǎn)效率的要求不斷提高，以機(jī)器人技術(shù)為主導(dǎo)的自動化焊接技術(shù)，在近幾年得到了快速發(fā)展。國內(nèi)企業(yè)對焊接自動化裝備的投入逐漸加大，但與國外企業(yè)相比，焊接自動化的使用比例仍相對較低。
機(jī)器人點焊系統(tǒng)屬于復(fù)雜的多智能體系統(tǒng)，可實現(xiàn)全自動無人生產(chǎn)線。由PLC控制系統(tǒng)用于機(jī)器人和生產(chǎn)線機(jī)械化設(shè)備的協(xié)調(diào)與控制，實現(xiàn)參數(shù)設(shè)定、系統(tǒng)編程、工作狀態(tài)顯示及故障報警顯示。
為適應(yīng)市場需求，產(chǎn)品多樣化成為當(dāng)代汽車制造業(yè)的一個主要特點。提高產(chǎn)能以及生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本成為汽車行業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵因素。混流生產(chǎn)的方式成為必然。機(jī)器人自動焊接生產(chǎn)線可以通過PLC控制系統(tǒng)自動地將當(dāng)前的車型信息發(fā)送到工位，實現(xiàn)夾具的自動變換，要求機(jī)器人同時做到對車型的識別，自動完成焊接程序的變換，從而體現(xiàn)自動化生產(chǎn)的柔性化特點。#p#分頁標(biāo)題#e#
近年來國外大批量生產(chǎn)的汽車廠（美、日）又將中頻點焊機(jī)器人和伺服技術(shù)點焊機(jī)器人應(yīng)用于汽車白車身焊裝線，并擴(kuò)大到全鋁合金車身點焊作業(yè)。
6．其它焊接技術(shù)及應(yīng)用
?。?）等離子焊。由于激光焊接的高昂的成本和嚴(yán)格的技術(shù)要求，在國內(nèi)來說大面積的應(yīng)用會較難，所以，在某種程度上，我們可以研究等離子焊接在汽車企業(yè)內(nèi)的應(yīng)用。
由于等離子弧弧柱溫度高，能量密度大，因而對焊件加熱集中，熔透能力強(qiáng)，在同樣熔深下其焊接速度比TIG焊高，故可提高焊接生產(chǎn)率。
?。?）攪拌摩擦焊。它是上世紀(jì)90年代發(fā)展起來的一種新型焊接技術(shù)，這種焊接方式由于沒有金屬融化，具有變形小、無熔化焊的焊接缺陷這些特點，所以，攪拌摩擦焊非常適合長平直焊縫的焊接和鋁合金的焊接。目前由于攪拌摩擦焊的應(yīng)用范圍比較窄（只適合于長平直焊縫），且成本較高，在國外廠商、國內(nèi)的軌道客車企業(yè)和部分軍工企業(yè)內(nèi)有所應(yīng)用。攪拌摩擦焊要在汽車行業(yè)得到推廣，還要克服很多困難。
?。?）激光-電弧復(fù)合焊接技術(shù)。由于激光焊接成本較高，因此以激光為核心的復(fù)合熱源焊接技術(shù)孕育而生。現(xiàn)在研究最多、應(yīng)用最廣的是激光-電弧復(fù)合熱源焊接技術(shù)，主要目的是有效利用電弧熱源，在較小的激光功率條件下獲得較大熔深，同時提高激光焊接對焊縫間隙的適應(yīng)性，實現(xiàn)高效率、高質(zhì)量的焊接過程。哈爾濱焊接研究所在該方面的研究做了大量的工作，這一新型焊接技術(shù)，目前研究工作主要集中在這種焊接方法的工藝特點上，對于激光+電弧復(fù)合熱源焊接時激光與電弧的相互作用機(jī)理、焊接熱源的特性等課題有待于從理論上進(jìn)一步研究。
?。?）點焊產(chǎn)品質(zhì)量檢測技術(shù)。傳統(tǒng)的點焊焊接質(zhì)量檢測方法有兩種，一種是用試片焊接方法間接檢驗工件焊接質(zhì)量，另一種是產(chǎn)品焊后進(jìn)行抽樣破壞性檢驗或無損檢測，這兩種方法的弊端是：a）試片間接檢驗不能完全代表工件焊接質(zhì)量；b）焊后抽檢帶有滯后性和隨機(jī)性，焊后即使發(fā)現(xiàn)缺陷，也往往造成大批工件報廢；c）破壞性檢驗浪費(fèi)人力，財力，有時工件的價值很高，不允許破壞。
而目前智能型的點焊機(jī)可以實時監(jiān)測焊點狀態(tài)，對不合格的焊點進(jìn)行報警甚至焊機(jī)停止工作，焊機(jī)界面顯示可能造成焊點不合格的原因，供用戶查找問題所在。這種智能型點焊機(jī)在部分軍工企業(yè)已得到應(yīng)用， 但對于汽車行業(yè)產(chǎn)品大批量生產(chǎn)的適用性，還沒有相關(guān)資料。
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