汽車工業(yè)中，焊接是汽車零部件與車身制造中的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，起著承上啟下的作用，同時(shí)，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(gè)多學(xué)科、跨領(lǐng)域和技術(shù)集成性強(qiáng)的生產(chǎn)過(guò)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(diǎn)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(xiàng)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(kāi)花，以我廠為例，傳統(tǒng)手工電弧焊已經(jīng)被取締，全部實(shí)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(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展而迅速提高，經(jīng)過(guò)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(guó)內(nèi)擁有自主知識(shí)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(jiǎn)單功能的逆變式焊機(jī)，也是國(guó)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(guó)外廠家手中，這些技術(shù)和設(shè)備顯然會(huì)給我們的焊接質(zhì)量帶來(lái)顯著的提升，但由于它的成本較高，應(yīng)用起來(lái)會(huì)需要一定的時(shí)間。

　　在未來(lái)幾年內(nèi)，手工電弧焊焊接方式將會(huì)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(huì)越來(lái)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(guó)內(nèi)企業(yè)也會(huì)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(huì)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(lái)，國(guó)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(diǎn)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(diǎn)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(diǎn)，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。

　?。?）焊接質(zhì)量好。中頻焊接的電流響應(yīng)時(shí)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?？刂凭雀摺?/p>

　?。?）焊接速度高。逆變電阻點(diǎn)焊機(jī)為直流輸出，加熱集中，焊接時(shí)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(diǎn)焊機(jī)變壓器大大減小，設(shè)備較輕巧。

　?。?）可以廣泛點(diǎn)焊異種金屬。

　　（6）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(duì)電網(wǎng)的沖擊要小許多，減少供電系統(tǒng)的要求，符合國(guó)家的能源政策。

　　國(guó)外汽車行業(yè)早已將自動(dòng)焊接技術(shù)與中頻點(diǎn)焊技術(shù)融合在一起，在美、日等國(guó)汽車廠已建成中頻點(diǎn)焊機(jī)器人車身焊裝線。美國(guó)通用汽車公司已建成用750臺(tái)中頻點(diǎn)焊機(jī)器人組成的轎車車身焊裝線，同時(shí)美國(guó)實(shí)快電力公司根據(jù)轎車身鋼板采用交流和中頻點(diǎn)焊對(duì)比得出結(jié)論：中頻點(diǎn)焊比交流點(diǎn)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(lái)，為保證高效率的生產(chǎn)模式，減小氣動(dòng)焊鉗點(diǎn)焊時(shí)對(duì)工件表面造成的沖擊，提高工件的表面質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)對(duì)焊鉗施壓過(guò)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(dòng)的焊鉗簡(jiǎn)稱為伺服焊鉗。是近年來(lái)開(kāi)發(fā)的一種可以提高焊點(diǎn)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(diǎn)：

　　（1）每個(gè)焊點(diǎn)的焊接周期可大幅度降低，焊鉗的張開(kāi)程度是由機(jī)器人精確控制的。

　?。?）焊鉗張開(kāi)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(kāi)度，以節(jié)省焊鉗開(kāi)合所占時(shí)間。

　?。?）焊鉗閉合加壓時(shí)，不僅壓力大小可以調(diào)節(jié)，而且在閉合時(shí)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(lái)，為保證高效率的生產(chǎn)模式，減小氣動(dòng)焊鉗點(diǎn)焊時(shí)對(duì)工件表面造成的沖擊，提高工件的表面質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)對(duì)焊鉗施壓過(guò)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(dòng)的焊鉗簡(jiǎn)稱為伺服焊鉗。是近年來(lái)開(kāi)發(fā)的一種可以提高焊點(diǎn)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(diǎn)：

　?。?）每個(gè)焊點(diǎn)的焊接周期可大幅度降低，焊鉗的張開(kāi)程度是由機(jī)器人精確控制的。

　　（2）焊鉗張開(kāi)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(kāi)度，以節(jié)省焊鉗開(kāi)合所占時(shí)間。

　?。?）焊鉗閉合加壓時(shí)，不僅壓力大小可以調(diào)節(jié)，而且在閉合時(shí)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(gè)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(guó)，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(guó)的大眾汽車已經(jīng)將激光焊接技術(shù)引進(jìn)了中國(guó)，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(shí)，必須確保焊件的最終位置需與激光束將沖擊的焊點(diǎn)對(duì)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?；谶@些原因，激光焊接技術(shù)在國(guó)內(nèi)企業(yè)大量應(yīng)用將會(huì)較慢。

5．自動(dòng)化焊接技術(shù)

　　面對(duì)勞動(dòng)力成本增加，對(duì)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(dòng)化焊接技術(shù)，在近幾年得到了快速發(fā)展。國(guó)內(nèi)企業(yè)對(duì)焊接自動(dòng)化裝備的投入逐漸加大，但與國(guó)外企業(yè)相比，焊接自動(dòng)化的使用比例仍相對(duì)較低。

　　機(jī)器人點(diǎn)焊系統(tǒng)屬于復(fù)雜的多智能體系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)無(wú)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(shí)現(xiàn)參數(shù)設(shè)定、系統(tǒng)編程、工作狀態(tài)顯示及故障報(bào)警顯示。

　　為適應(yīng)市場(chǎng)需求，產(chǎn)品多樣化成為當(dāng)代汽車制造業(yè)的一個(gè)主要特點(diǎn)。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(dòng)焊接生產(chǎn)線可以通過(guò)PLC控制系統(tǒng)自動(dòng)地將當(dāng)前的車型信息發(fā)送到工位，實(shí)現(xiàn)夾具的自動(dòng)變換，要求機(jī)器人同時(shí)做到對(duì)車型的識(shí)別，自動(dòng)完成焊接程序的變換，從而體現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)的柔性化特點(diǎn)。#p#分頁(yè)標(biāo)題#e#

　　近年來(lái)國(guó)外大批量生產(chǎn)的汽車廠（美、日）又將中頻點(diǎn)焊機(jī)器人和伺服技術(shù)點(diǎn)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(diǎn)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(guó)內(nèi)來(lái)說(shuō)大面積的應(yīng)用會(huì)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(duì)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(lái)的一種新型焊接技術(shù)，這種焊接方式由于沒(méi)有金屬融化，具有變形小、無(wú)熔化焊的焊接缺陷這些特點(diǎn)，所以，攪拌摩擦焊非常適合長(zhǎng)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(zhǎng)平直焊縫），且成本較高，在國(guó)外廠商、國(guó)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?，F(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(shí)提高激光焊接對(duì)焊縫間隙的適應(yīng)性，實(shí)現(xiàn)高效率、高質(zhì)量的焊接過(guò)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(diǎn)上，對(duì)于激光+電弧復(fù)合熱源焊接時(shí)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(diǎn)焊產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)。傳統(tǒng)的點(diǎn)焊焊接質(zhì)量檢測(cè)方法有兩種，一種是用試片焊接方法間接檢驗(yàn)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(yàn)或無(wú)損檢測(cè)，這兩種方法的弊端是：a）試片間接檢驗(yàn)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(bào)廢；c）破壞性檢驗(yàn)浪費(fèi)人力，財(cái)力，有時(shí)工件的價(jià)值很高，不允許破壞。

　　而目前智能型的點(diǎn)焊機(jī)可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)焊點(diǎn)狀態(tài)，對(duì)不合格的焊點(diǎn)進(jìn)行報(bào)警甚至焊機(jī)停止工作，焊機(jī)界面顯示可能造成焊點(diǎn)不合格的原因，供用戶查找問(wèn)題所在。這種智能型點(diǎn)焊機(jī)在部分軍工企業(yè)已得到應(yīng)用， 但對(duì)于汽車行業(yè)產(chǎn)品大批量生產(chǎn)的適用性，還沒(méi)有相關(guān)資料。