鋁點焊在汽車上的運用

目前，幾種可用于鋁車身的先進連接技術(shù)的使用車企及區(qū)域如表1-2所示。



2.鋁合金點焊
1 工藝簡介

點焊是將重合的金屬夾入相對于的金屬電極（焊嘴）上，再加上適當?shù)膲毫Φ耐瑫r，流過非常大的電流，使之發(fā)熱熔化，從而接合在一起的焊接。鋁點焊與鋼點焊一樣，應用的是焦耳原理。同樣，點焊的形成可以分為：預壓階段-通電加熱-鍛壓。圖2-1為鋁點焊的操作示意圖。


圖2-1 鋁點焊工藝步驟示意

圖2-2和2-3分別展示了兩種不同方案的鋁點焊連接外觀。

圖2-2 通用MRD電極鋁點焊外觀效果


圖2-3 伏能士電極帶式鋁點焊外觀效果

2 工藝特點

鋼與鋁的物理特性相差較大，具體如表2-1。



由于鋁合金所具有的獨特性能，使其在焊接過程中有以下幾大特點：

極強的氧化能力（生成氣孔）
鋁合金與氧的親和力很大，在空氣中極易與氧化合在其表面，行程致密的、厚度約為0.1μm的氧化膜（Al2O3），其熔點極高（約2050℃）、密度大（3.95~4.10kg/m3），屬于難熔物質(zhì)，焊接時會阻礙金屬之間的良好結(jié)合，導致未焊透“焊縫夾渣”不融合現(xiàn)象，且由于氧化膜吸附大量水分，容易使焊縫產(chǎn)生氣孔。

高的熱導率和導電性（焊透性）
鋁合金具有較大的熱導系數(shù)和比熱容，比熱容比鋼大2倍，導熱性約大三倍。因此焊接時為保證良好融合，必須采用能量集中、功率大的熱源，有時需采用預熱等工藝措施。經(jīng)驗表明：相同焊接速度下，焊接鋁合金的熱輸入量要比焊接鋼材大2~3倍。

線膨脹系數(shù)大（熱裂紋）
鋁的線膨脹系數(shù)比鋼大2倍，因此，在拘束條件下焊接時易產(chǎn)生較大的焊接應力和變形或在脆性溫度區(qū)間內(nèi)導致熱裂紋，生產(chǎn)中常采用調(diào)整焊絲成分的方法防止裂紋的產(chǎn)生。

高溫下的強度和塑性低（強度低）
鋁合金焊接接頭的強度低于母材，即有軟化現(xiàn)象。焊接接頭力學性能較難保證，抗拉強度低，塑性不足，是鋁合金應用的一大障礙。

加熱時無色澤變化（燒穿）
鋁合金從固態(tài)變化為液態(tài)時，無明顯的顏色變化，這給焊接操作者帶來不少的困難。