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本文介紹了全鋁合金車身焊接工藝類型及現(xiàn)狀，鋁合金焊接特性及其對工藝設(shè)計(jì)和設(shè)備選型的要求。重點(diǎn)探討適用鋁合金焊接工藝需求的關(guān)鍵工藝設(shè)備，如鋁合金MIG焊機(jī)、鋁焊接夾具、除塵除濕控溫系統(tǒng)、防爆除塵等系統(tǒng)的工作原理與應(yīng)用狀況。
全鋁合金車身是新能源汽車較為理想的車身形式，車身結(jié)構(gòu)參考傳統(tǒng)轎車和SUV，骨架采用鋁合金型材及板材通過焊接、鉚接制成，外覆蓋件采用復(fù)合材料。車身設(shè)計(jì)時(shí)通過合理布置，在滿足性能前提下，比同類型鋼板車身減重25%以上，是新能源汽車實(shí)現(xiàn)輕量化、長續(xù)航里程的關(guān)鍵技術(shù)之一。本文通過對鋁合金焊接特性和工藝需求的分析，結(jié)合奇瑞新能源車型項(xiàng)目實(shí)踐，探討鋁合金焊接工藝設(shè)備選擇和應(yīng)用的基本思路。
1全鋁合金車身焊接生產(chǎn)線關(guān)鍵工藝設(shè)備需求
1.1全鋁車身焊接生產(chǎn)線工藝概述
鋁車身焊接生產(chǎn)線布局與常規(guī)車型類似，工藝設(shè)備與傳統(tǒng)焊接線的差異，主要來源于工藝方法的不同。典型如某型鋁車身工藝中弧焊占72%、點(diǎn)焊占7%、鉚接占21%。鋁點(diǎn)焊對設(shè)備要求嚴(yán)苛、質(zhì)量控制尚不成熟；鉚接只適用于平板和簡單結(jié)構(gòu)零件連接；在鋁車身制造工藝中居主導(dǎo)地位的是MIG弧焊，此外還有焊縫打磨、門裝配等工藝。根據(jù)工藝成熟度現(xiàn)狀，本項(xiàng)目以鋁合金MIG焊為主、鉚接為輔，生產(chǎn)線規(guī)劃設(shè)計(jì)和設(shè)備選型主要考慮鋁MIG焊的影響。
1.2鋁合金焊接關(guān)鍵工藝設(shè)備選擇
�。�1）鋁MIG焊的焊接特性與鋼差異較大，該特性決定了工藝需求和設(shè)備選型。主要焊接特性：焊接熱輸入量高，鋁合金熔化溫度560℃-620℃，導(dǎo)熱系數(shù)大，導(dǎo)熱速度是鋼的3倍；熔融鋁合金在凝固結(jié)晶時(shí)體積減少6%，焊接熱裂紋傾向大；鋁合金線膨脹系數(shù)是鋼的6倍，焊后變形和高殘余應(yīng)力；氫氣孔傾向：濕度越大氣孔越嚴(yán)重；鋁臨界氫分壓低；鋁合金凝固時(shí)氫溶解度突降20倍；冷卻速度是鋼的4~7倍；鋁粉塵燃爆限值為37-50mg/m3，與空氣混合成易燃爆氣體。（2）焊接特性轉(zhuǎn)化為工藝需求，即：高線能量輸入并能減少焊縫裂紋；零件具有合理的外部拘束；焊接環(huán)境要低濕、凈化；安全性能上要求能夠抑制鋁粉塵濃度聚集。（3）根據(jù)工藝需求，在奇瑞新能源一期項(xiàng)目設(shè)備選型上，體現(xiàn)在先進(jìn)的鋁合金焊機(jī)/機(jī)器人、鋁焊夾具、除塵除濕控溫系統(tǒng)和打磨除塵系統(tǒng)。
2全鋁合金焊接生產(chǎn)線關(guān)鍵工藝裝備應(yīng)用
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