汽车行业焊接应用

一、我国汽车行业产量和漫衍现状

中国的汽车工业降生于1953年。。。。。。毛泽东主席写下“第一汽车制造厂涤讪纪念”的题词至今已走过了60年的历程，，，，，，，，汽车行业现在已经成为中国经济的支柱工业之一。。。。。。从汽车产销量来看，，，，，，，，中国汽车市场的高速生长改变了天下市场名堂，，，，，，，，中国汽车市场的年产销量划分由2006年的728万辆和722万辆，，，，，，，，迅速上升至2013 年的2212 万辆和2198万辆。。。。。。如图一所示。。。。。。从工业总产值看，，，，，，，，1998 至2012 年间，，，，，，，，我国汽车工业总产值从2,787.3 亿元增添到3.58 万亿元，，，，，，，，占天下工业总产值的比重从4.1%提高至4.5%。。。。。。

图1 2006年-2013年中国汽车产量

数据显示，，，，，，，，汽车产量居前三位的省份为广东省2542909辆、吉林省2342273辆、上海2268857辆，，，，，，，，划分占汽车行业天下总产量比重为10.65%、9.81%、9.50%，，，，，，，，三地合计占天下比重为29.36%。。。。。。如图2所示。。。。。。

图2 2013年中国汽车行业产量集中度情形

二、我国汽车行业特点

1.依赖合资模式生长

刷新开放后，，，，，，，，我国正式把汽车工业列为国家支柱工业，，，，，，，，并提出引入外洋资金和手艺力量，，，，，，，，以合资的形式生长汽车工业的目的，，，，，，，，确定了汽车工业“高起点、大批量、专业化”的生长原则。。。。。。以后，，，，，，，，我国汽车工业走上了合资生长的蹊径，，，，，，，，公共、漂后、福特等外洋大型汽车企业最先与海内汽车企业对接，，，，，，，，陆续建设了一些合资公司。。。。。。

2.自主品牌生长快速，，，，，，，，但与国际水平相比仍有差别

与外洋着名品牌相比，，，，，，，，我国自主品牌汽车仍然保存手艺水平较低，，，，，，，，生产企业及车型数目不集中，，，，，，，，品牌影响力较小和产品附加值偏低等劣势。。。。。。

3.消耗结构主要以乘用车为主

1980 年前后，，，，，，，，我国轿车年产量只有约5000 辆，，，，，，，，大部分的轿车市场需求只能靠入口解决。。。。。。在确定以合资方法生长汽车工业的目的后，，，，，，，，国家把轿车作为生长重点，，，，，，，，2005 年，，，，，，，，我国乘用车销量第一次凌驾商用车，，，，，，，，2014 年，，，，，，，，我国乘用车产量靠近2,000 万辆。。。。。。2006 年-2014年，，，，，，，，我国乘用车市场的平均增速为20%左右，，，，，，，，高于商用车市场9%左右的平均增速。。。。。。

4.乘用车消耗市场以小排量车型为主

随着经济生长和住民生涯水平的提高，，，，，，，，我国汽车市场的消耗结构逐渐改变，，，，，，，，汽车产品的消耗属性逐渐从以前的奢侈品转变为一样平常消耗品。。。。。。作为家庭用车，，，，，，，，思量到住民可支配收入水平及油耗的因素，，，，，，，，乘用车的车型结构趋向于轻型化、小排量化。。。。。。

5.汽车零部件本土化

汽车行业具有全球化的特征，，，，，，，，自20 世纪90 年月以来，，，，，，，，汽车零部件行业已经形成了全球生产、全球采购的系统，，，，，，，，整车生产企业凭证一定的原则在全球规模内对汽车零部件实验统一采购。。。。。。

三、汽车轻量化

1.汽车轻量化对现代汽车生长的主要意义

1.1汽车轻量化能够有用节约油耗和镌汰排量

据相关资料先容，，，，，，，，一样平常情形下，，，，，，，，车重每减轻1 kg，，，，，，，，则1 L 的汽油就可以使汽车多行驶0. 011 km，，，，，，，，也就是说汽车每运行10000 km，，，，，，，，就能够节约汽油0. 7 L。。。。。。与此同时，，，，，，，，汽车减重不但镌汰了油耗，，，，，，，，也镌汰了大气中二氧化碳的排放量，，，，，，，，车重镌汰50%，，，，，，，，CO2的排放量就会镌汰13%。。。。。。同时也镌汰了其他有害物质的排放，，，，，，，，如氮化物、硫化物等，，，，，，，，对提高情形的质量也起到了很着述用。。。。。。

1.2汽车轻量化能够提高汽车的行驶性能以及清静性能

减轻汽车的质量，，，，，，，，可以提高汽车的行驶性能，，，，，，，，凭证美国铝业协会提出车重每减轻25%，，，，，，，，就能够使汽车加速到96. 56 km•h － 1 的时间从原来的10 s 镌汰到6 s［6］; 减轻汽车的质量，，，，，，，，同时可以降低动力和动力传动系统的负荷，，，，，，，，能够使汽车在较低的牵引负荷状态下即可体现出同样的或者更好的性能。。。。。。

2. 铝合金质料在现代汽车生产中的应用

西欧国家的汽车工业很蓬勃，，，，，，，，并且很早就最先注重汽车的节能减排以及铝合金在汽车轻量化上的主要作用。。。。。。奥迪作为第一个真正将铝带入汽车轻量化量产阶段的厂商在1994 年就制造出了全球第1 辆全铝车表1 列出了天下汽车工业在1980、1990、2000、2010 年的汽车所用质料的组成比例。。。。。。由表1可以看出，，，，，，，，汽车工业在30 年的生长中，，，，，，，，钢铁、非金属和其他质料的比例都在一直下降; 相反，，，，，，，，铝材的比例从1980 年的4% 提升到了2010 年的29%，，，，，，，，并尚有上升趋势，，，，，，，，可以部分替换钢材在汽车上的基础职位。。。。。。

3.用于汽车上的铝合金可分为铸造铝合金和变形铝合金。。。。。。

铸造铝合金在汽车上的使用量最多,可分为重力铸造件、低压铸件和其他特种铸造零件。。。。。。变形铝合金包括板材、箔材、挤压材、锻件等。。。。。。天下各国汽车工业用铝合金质料的品种组成概略是相同

的。。。。。。其品种组成:铸件占80%左右,锻件占1%～3%,其余为加工材。。。。。。表2为汽车用铸造铝合金的主要部件系统,表3是汽车用变形铝合金的主要部件。。。。。。

四、新能源汽车的生长

新能源汽车包括混淆动力汽车（HEV）、纯电动汽车（BEV，，，，，，，，包括太阳能汽车）、燃料电池电动汽车（FCEV）、氢发念头汽车、其它新能源（如高效储能器、二甲醚）汽车等种种别产品。。。。。。其中，，，，，，，，混淆动力汽车、纯电动汽车和燃料电池汽车是中国新能源汽车三大主流生长偏向。。。。。。

2012 年我国新能源汽车生产了12552 辆，，，，，，，，其中纯电动汽车11241辆，，，，，，，，插电式混淆动力汽车1311辆。。。。。。2013年中国新能源汽车生产了1.75万辆，，，，，，，，其中纯电动汽车14243辆，，，，，，，，插电式混淆动力3290辆。。。。。。2014年中国新能源汽车生产了1.75万辆，，，，，，，，其中纯电动汽车48605辆，，，，，，，，插电式混淆动力29894辆。。。。。。详细情形如图3所示。。。。。。

五、焊接在汽车上的应用

图3 2012-2014年中国新能源汽车产量统计表（单位：辆）

焊接是汽车制造链中的一项主要的加工环节。。。。。。汽车的发念头、变速箱、车桥、车架、车身、车厢等六大总成都离不开焊接手艺的应用。。。。。。种种焊接要领“笼罩”了从白车身、车架、底盘到悬挂系统、制动系统、转向器、离合器、变速器直至车轮轮圈等部件的成形加工。。。。。。种种己有的焊接单位手艺和工艺要领,如电阻焊、气体保�；；；；；；；ず浮⒙葜浮⑶ズ浮⒛Σ梁浮⒏吣苁傅榷蓟竦糜τ�。。。。。。

1.1 汽车制造工业所用的焊接要领

汽车是焊接应用面最广的行业之一，，，，，，，，所用的焊接要领也种类繁多，，，，，，，，其主要要领如表4.

1.2车工业中主要电弧焊接工艺应用要领的应用

现在，，，，，，，，汽车的结构件焊接中，，，，，，，，常�；；；；；；；嵊τ玫缁『腹ひ眨�，，，，，，使用较广的是CO2 气体保�；；；；；；；ず浮⑷刍灞；；；；；；；；ず�(GMAW)和钨极惰性气体保�；；；；；；；ず�(TIG)。。。。。。MlG/ MAG 法是汽车工业中常用的一种焊接要领, 它的主要优点体现在焊着率高、焊条或焊料本钱低、填料金属使用率高、可以实现半自动或全自动焊接、操作简朴、对其操作手艺要求低、爆发焊弧准时以及可镌汰烟气的爆发等。。。。。。�？？？？？梢钥吹�, 高速率、高质量的堆焊以及整理事情量很小是MIG/MAG 电弧焊法成为理想的焊接要领的要害。。。。。。

MAG焊接要领主要使用的汽车部件如图4所示。。。。。。点焊主要用于车身部件，，，，，，，，MAG焊接则差别，，，，，，，，它多用于要求高强度的脚边部件和形状重大的部件等。。。。。。

图4 适于MAG焊接的代表性汽车部件。。。。。。

1.3焊接汽车零部件的焊接工艺

现在，，，，，，，，在汽车生产制造中使用的焊接工艺有许多种，，，，，，，，如CO2气体保�；；；；；；；ず浮⒌缱韬浮㈦不『浮⒌缁『浮⒓す夂傅�。。。。。。在这些焊接工艺中，，，，，，，，CO2气体保�；；；；；；；ず浮⒌缱韬妇哂猩看蟆⒑附颖湫涡　⑿矢摺⒈阌诓僮鳌⒆远礁摺⒌湍芎牡忍氐悖�，，，，，，较量适合汽车车身薄板笼罩零部件以及车厢、车架和车桥等的焊接。。。。。。

①CO2气体保�；；；；；；；ず父煤附庸ひ罩饕糜谄党瞪砻善ぁ⒑笄拧⒊导芤约俺迪涞鹊暮附�。。。。。。

②电阻焊点焊工艺是电阻焊的一种，，，，，，，，具有操作快捷、生产效率高等优点，，，，，，，，成为了白车身制造的主要焊接工艺，，，，，，，，已经在汽车制造中获得普遍应用，，，，，，，，也是目今汽车用高强钢的主要焊接要领[2]。。。。。。在现代汽车制造中，，，，，，，，白车身约有4000～5000 个焊点。。。。。。

③汽车板的激光焊接具有高能、高速、热影响区小和焊缝质量高等优点，，，，，，，，且焊接精度高，，，，，，，，零件变形�。。。。。。�，，，，，，并能显著提高车身的强度和刚度，，，，，，，，已经在白车身的制造中获得普遍应用。。。。。。

④MIG钎焊，，，，，，，，关于镀锌板，，，，，，，，由于锌的熔点和沸点低，，，，，，，，使用MAG 熔化焊时，，，，，，，，在电弧作用下，，，，，，，，镀锌层易气化和氧化，，，，，，，，形成气孔、未熔合及裂纹等缺陷。。。。。。�？？？？？梢允褂肕IG 焊对镀层板实验电弧钎焊，，，，，，，，选择合适的保�；；；；；；；て澹�，，，，，，优化焊接参数，，，，，，，，镌汰热量输入，，，，，，，，镌汰锌的挥发，，，，，，，，并降低内应力，，，，，，，，抵达减小板料变形的目的。。。。。。

1.4 铝合金焊接手艺在汽车制造中的应用

汽车用铝合金可分为铸造铝合金和变形铝合金。。。。。。铸造铝合金在汽车上的使用量最多，，，，，，，，占80％以上，，，，，，，，其中又分为重力铸造件、低压铸造件和其他特种铸造零件。。。。。。变形铝合金包括板材、箔材、挤压材及锻件等。。。。。。天下各国工业用铝合金质料的品种组成虽然有一定的差别，，，，，，，，但概略是相同的。。。。。。其品种组成：铸件占80％左右，，，，，，，，锻件占1％～3％，，，，，，，，其余为加工材。。。。。。

响应的铝合金焊接手艺的种类较量多，，，，，，，，除了直流脉冲MIG焊铝手艺以外，，，，，，，，尚有以下几种：

交流 TIG 铝焊

较好的熔深和扫除氧化膜划分是正、负极性钨极气保焊的基本特征，，，，，，，，使用交流电源的钨极气保焊在这两种特征上取得了平衡，，，，，，，，在正极性的半周，，，，，，，，电弧有用地破除了附着质料外貌的氧化铝薄膜，，，，，，，，而在负极性的半周，，，，，，，，则将质料熔合。。。。。。

交流脉冲熔化极氩弧焊(AC PMIG)
钨极氩弧焊(TIG)

虽然可以焊接薄板，，，，，，，，可是焊接速率低、变形大。。。。。。脉冲熔化极氩弧焊直流且焊丝为正(DCEP PMIG)时虽然电弧稳固，，，，，，，，熔滴过渡容易，，，，，，，，可是电弧

铝合金变极性等离子弧焊（VPPA）
铝合金的激光焊
直流脉冲 MIG 焊是一种应用较普遍的高效焊接要领

虽然交流电源可以有用的去除氧化膜，，，，，，，，可是在电流过零时，，，，，，，，电弧难以再引燃，，，，，，，，破损电弧稳固性，，，，，，，，以是通常接纳直流反极性电源。。。。。。P-GMAW 要领即用于奥迪 A8 铝构架的焊接中，，，，，，，，见图5。。。。。。低频调制型脉冲 MIG 焊接要领（双脉冲）也被乐成地应用于的摩托车铝车架的焊接生产。。。。。。

图5 用P-GMAW要领焊奥迪A8铝构架

1.5 汽车行业对焊接自动化和焊接电源的需求

1.5.1 汽车行业对自动化的需求

①高效、高速、智能化焊接是现代焊接手艺的生长偏向, 是实现现代化焊接的必由之路, 焊接机械人在提高焊接质量、降低焊接本钱、实现焊接自动化方面饰演着主要角色汽车焊接机械人的应用需求现在, 在中国有 30%的工业机械人应用于汽车制造业, 其中 50%以上为焊接机械人。。。。。。

②提高焊接历程自动化是一个系统工程, 对焊接装备、焊接工艺 /要领、焊接辅具等都有许多新的要求。。。。。。为了实现高速、高效率焊接, 对焊接电源的要求也逐步提高。。。。。。

③自动化、智能化焊接是时势所趋。。。。。。车身品种多、换代快, 要求汽车焊接装备更新快, 并只管实现柔性化生产, 机械人焊接、涂胶、搬运等组成柔性化生产系统;

1.5.2 汽车行业对电焊机企业的要求

不管是汽车整车照旧零部件，，，，，，，，基本上都涉及到焊接手艺的应用。。。。。。可是整车角度电焊机企业要想直接进入加入，，，，，，，，一方面需要较强的品牌度和手艺实力，，，，，，，，另一方面还需要有一定的人脉资源，，，，，，，，能够在项目落户之前甚至车企与地方政府谈判初期就提前介入。。。。。。这种竞争目的集中、涉及全球、难度很大。。。。。。相反，，，，，，，，若是从零部件配套的角度进入和加入，，，，，，，，相对要容易一些，，，，，，，，事实零部件配套涉及的企业数倍于整车企业，，，，，，，，突破口多，，，，，，，，竞争强度显着弱于有限的整车市场。。。。。。汽车行业对焊机的要求，，，，，，，，如表5所示。。。。。。

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六、麦格焊机在汽车行业的时机和挑战

基于对熔化极气体保�；；；；；；；ず附右旌凸ひ赵诤Ｄ谄敌幸档挠τ孟嗍叮�，，，，，，以及对WilliamHill中文官方网站电气现有的和即将上市的产品，，，，，，，，能更好的在海内汽车行业获得推广和使用，，，，，，，，需要从以下几点切入。。。。。。

1. 二氧化碳低飞溅、低变形、高速焊工艺

汽车领域所使用的高强钢，，，，，，，，厚度最大不到2mm，，，，，，，，要求焊后变形量�。。。。。。�，，，，，，强度高，，，，，，，，本钱低，，，，，，，，易操作，，，，，，，，易实现自动化。。。。。。以是二氧化碳低飞溅工艺能够好知足用户需要。。。。。。

2. 镀锌板质料焊接工艺

可以在现有的工艺基础上开发MIG钎焊工艺。。。。。。

3. MAG焊机与机械人配合知足汽车制造的柔性自动化生产的需要。。。。。。

4. 激光MAG复合焊在汽车领域的使用也越来越多，，，，，，，，可以使焊机和激光装备配合使用。。。。。。

5. 在新能源汽车领域

最近几年新能源汽车生长迅速，，，，，，，，产量大幅增添，，，，，，，，越早进入越易立稳脚跟。。。。。。

6. 在汽车铝及铝合金质料焊接领域

由于最近几年，，，，，，，，由于铝合金的重量轻，，，，，，，，降低汽车油耗等方面特点，，，，，，，，铝合金的使用也越来越广，，，，，，，，凭证市场转变需要，，，，，，，，扩大铝焊机在汽车领域的使用。。。。。。