汽车生产中的焊接技术（二）

HEATS

　　焊缝自动跟踪技术

" Q5 R6 N# c6 W* j. ] & n6 p" m1 z' m7 H) A

　　焊接机器人缺少对工件的自适应能力，效果比较好的是用激光视觉传感器系统，它能够自动识别焊缝位置，在空间中寻找和跟踪焊缝、寻找焊缝起、终点，实现焊枪跟随焊缝位置自适应控制。但这种方法不太适合轿车底盘零件的焊接，因轿车底盘零件机器人系统的夹具允许机器人工作空间范围很小，根本不允许焊枪头上再有附带激光跟踪头焊接。为此仅可使用的焊缝自动跟踪技术为电弧电压跟踪传感，该系统具有寻找焊缝起始点、终点以及弧长参考点，焊接过程中根据弧长的变化，用电弧传感器控制电压自适应控制。这种方法也只能应用于角接接头形式，对于轿车底盘零件大量的薄板搭接焊缝，因无法寻找弧长参考点也无法应用。

6 v, O; [3 R4 \1 j

　　汽车焊接新材料

　　为了实现汽车的轻量化，提高汽车安全性能，高强度钢板在汽车中的应用正在逐年增加，现今出现了新一代的高强度钢板材料—超细晶粒钢。该钢种主要指在经济指标进一步提高的基础上，钢铁材料的强度、韧性比现有的钢材提高一倍。新一代超细晶粒钢在组织结构上具有超细晶粒、高洁净度、高均匀度的特性。在对新一代钢铁的研究上，我国与国际水平并没有什么差距，几乎是同时起步，同日、韩两国共处世界的领先地位。

& a* D, U+ p: h( J

　　SMC国际超合金集团焊接产品公司开发的NI-RODㄌ畛浣鹗羰悄?铁-锰系的填充金属，它是第一种成功地应用于这类异种焊接的耗材，并且它的衍生产品NI-ROD?HT可以适用于日益升高的发动机温度。同时，使用这一类镍基耗材不但使生产成本降低，并且在降低废气泄漏率和排放水平以及降低噪音方面都取得了新的进展，因此成为优化汽车铸铁排气系统制作的特种焊接材料。直到十九世纪90年代，NI-ROD(r)填充金属一直是西欧和北美等国家汽车排气装置生产时，铸铁和不锈钢之间焊接所选择的焊接耗材。

" M F; c* s0 k8 N$ V0 w c

　　但是，现代汽车为提高燃料燃烧效率而提高了发动机工作温度，结果使得排气歧管的温度超过了750℃，并产生了一种新的热影响区开裂方式。由于密集网状二次石墨沉淀、氧化环境以及热循环导致的循环应力的综合作用，这种裂纹出现在沿着热影响区的熔合线上。这种现象已经被定义为应力加速的氧化作用(SAO)。当排气歧管装配到汽车发动机上，随着重复的发动机操作，马氏体将被回火而且马氏体和渗碳体都会被溶解并重新作为二次石墨沉淀出来。二次石墨越多产生SAO裂纹的可能性越高。

! b4 P$ r! P, |: Q- Q

　　汽车焊接走向智能化

6 i! b W2 n( I: O3 O, @

　　机器人焊接

8 M% U9 W* s: ]. ~ / U/ Y8 \6 y, ]# Z

　　机器人焊接目前已广泛应用在汽车制造业，汽车底盘、座椅骨架、导轨、消声器以及液力变矩器等焊接，尤其在汽车底盘焊接生产中得到了广泛的应用。丰田公司已决定将点焊作为标准来装备其日本国内和海外的所有点焊机器人。用这种技术可以提高焊接质量，因而甚至试图用它来代替某些弧焊作业。在短距离内的运动时间也大为缩短。该公司最近推出一种高度低的点焊机器人，用它来焊接车体下部零件。这种矮小的点焊机器人还可以与较高的机器人组装在一起，共同对车体上部进行加工，从而缩短了整个焊接生产线长度。

　　国内生产的桑塔纳、帕萨特、别克、赛欧、波罗等后桥、副车架、摇臂、悬架、减振器等轿车底盘零件大都是以MIG焊接工艺为主的受力安全零件，主要构件采用冲压焊接，板厚平均为1.5～4mm，焊接主要以搭接、角接接头形式为主，焊接质量要求相当高，其质量的好坏直接影响到轿车的安全性能。应用机器人焊接后，大大提高了焊接件的外观和内在质量，并保证了质量的稳定性和降低劳动强度，改善了劳动环境。

$ D1 R0 p0 ]. i4 P4 a

　　自动化焊接

　　纵观整个汽车工业的焊接现状，不难分析出汽车工业的焊接发展趋势为：发展自动化柔性生产系统。而工业机器人，因集自动化生产和灵活性生产特点于一身，故轿车生产近年来大规模、迅速地使用了机器人。在焊接方面，主要使用的是点焊机器人和弧焊机器人。焊接生产线要高度自动化，广泛采用6自由度的机器人，且机器人具有焊钳储存库，可根据焊装部位的不同要求或焊装产品的变更，自动从储存库抓换所需焊钳。传输装置则已发展为采用无人驾驶的更具柔性化的感应导向小车。国内汽车焊接水平与国外相比差距很大。近年来，国内的汽车制造厂都非常重视焊接的自动化。

0 y! P1 H3 }) }+ R6 S