【检修知识】车身修复之车身焊接

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随着车身技术的发展，车身修理中的焊接方式也发生了变化。 从上世纪80年代以前的框架式车身，到整体式车身的普及，车身不再有厚重钢板制成的框架，而是通过冲压和焊接变成了薄钢板制成的整体。 在结构上，车身的安全性设计应用越来越多，汽车前后吸能区的结构也随之出现。 吸能区的作用是允许其在碰撞中变形，从而吸收大量的碰撞能量，保护车身中间结构的完整性，从而保证乘客的安全。 修复时要保证吸能区域的板材性能能够恢复，使其在二次碰撞时能够及时变形吸能，保护乘客安全。 因此，在板材的焊接中，一些传统的焊接方法已经不适合现代汽车车身的修复。 现在，车身材料发生了重大变化。 在过去，低碳钢被广泛用于汽车车身。 因为低碳钢比较软，为了达到设计的强度，使用的板材一般比较厚。 低碳钢的焊接性能较好。焊接时加热冷却后，低碳钢的强度变化不大，所以各种焊接都适用。 自20世纪90年代以来，高强度钢和超高强度钢被广泛应用于汽车车身。 目前，高强度和超高强度钢在汽车车身上的使用量已超过70%。 高强度钢和超高强度钢的特点是不能大量加热，否则性能会发生变化，甚至强度会变得和低碳钢一样。 因此，加热焊接法已经不适合现代车身修理的焊接作业。 电弧焊和氧乙炔焊已被禁止用于现代汽车车身的焊接修复，因为它们会降低焊接件的强度。 目前汽车车身采用的主要焊接方法是惰性气体保护焊和电阻点焊。 一、惰性气体保护焊目前，气体保护焊广泛应用于汽车维修站和修理厂，但在实际应用中仍存在很多问题。 1.车身专用焊机的选择。很多修理厂用的气保焊多是工业焊机，不是车身焊接专用焊机。 车身板件厚度一般在1mm左右，焊接时要求电流小而稳，否则容易出现未焊透或焊透的现象。 一般的工业焊机在焊接时电流不够稳定，电流会随着电网电压的波动而波动，这对薄板的焊接非常不利。 2.焊材的选择目前一些小修理厂在焊接车身的时候都是随机选择焊丝，各种品牌的焊丝都有。 车身焊接专用的焊丝品牌应该是aws-er70s-6，焊丝直径是0.6mm，而很多修理厂都在用0.8mm的焊丝。 0.8mm焊丝适用于焊接1.2mm厚的钢板，不适用于整体式车身1.0mm左右厚度的板材。 3.保护气体的选择一般修理厂选择的保护气体是100%二氧化碳。 100%二氧化碳焊接时会产生很大的熔深，焊接薄板时容易产生熔透等问题。 所以保护气体应该是氩气和二氧化碳的混合物，氩气的比例是75%，二氧化碳的比例是25%。这种混合物在车身板件的焊接中效果最好。 焊接车身时，需要按照厂家提供的维修手册进行操作，每个面板要求的焊接方法都不一样。 常用的焊接方法包括搭接焊、对焊和塞焊。对于车身板件的焊接，要注意尽量保持低电流，能小电流焊接的不要大电流焊接。 焊接时，必须采用分段焊接，使每条焊缝得到充分冷却，防止板材变形。 图1中，车身a柱的对焊采用脉冲点焊，从左到右连续焊接，电流逐渐增大。最后一节采用连续焊接，焊后打磨。 小电流焊接后，打磨左侧的焊缝，使其与周围板的高度相等。 随着电流的增大，焊接热量也增大，焊后板材变形。打磨后可以看出，焊缝区域的变形收缩低于周围板材的高度。 右段是连续焊接，焊接热量最大，板材变形最大。 电流选择和焊接方法选择不当会对焊接质量产生重要影响。 焊接时应采用图2所示的焊接方法分段焊接，使每段焊缝在下一次焊接前得到充分冷却，避免板材变形。 二、电阻点焊广泛应用于汽车车身制造，现在也逐渐应用于修理。 随着汽车材料的发展，一些超高强度钢无法用气体保护焊焊接。 气体保护焊的热量会破坏超高强度钢的内部结构，降低其强度。 所以电阻点焊只能用于修复。 电阻点焊的另一个最大优点是受操作者影响较小。只要调整好焊接压力、焊接电流、焊接时间，每个焊点的焊接质量都不会有大的偏差，焊接质量比较稳定。 在电阻点焊修复中，应注意焊接质量的控制。 一般电阻点焊机的焊接电流可以达到6000a左右，可以用来焊接车身上的一般板材。 但对于一些超高强度钢，焊接电流可能达到9000a以上，否则焊点无法保证足够的强度。 因为从外面看不出板材是否焊接好，所以在电阻点焊之前，尽量找同种材料进行焊接。 在试焊过程中，要不断调整焊接压力、电流、时间三个参数，然后进行破坏性试验，验证是否达到焊接强度。 图3显示了电阻点焊后撕裂测试的效果，其中一块板的孔径必须大于5 mm 图4显示了电阻点焊后扭曲测试的效果，一块板的孔径必须大于4 mm 同时满足以上两点，才能正式焊接。 在焊接中，焊点的密度与气体保护焊不同。 气保焊的要求与原制造相同，而电阻点焊的焊点数量比正常焊点多30%，不能在原焊接处进行焊接。 焊接时，焊点的强度会随着密度的增加而增加。 但是当焊点距离小到一定程度时，强度不但不会增加，反而会降低。 图5显示了焊点与边缘之间的最小距离。