鋁點(diǎn)焊在汽車上的運(yùn)用

目前，幾種可用于鋁車身的先進(jìn)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(diǎn)焊
1 工藝簡(jiǎn)介

點(diǎn)焊是將重合的金屬夾入相對(duì)于的金屬電極（焊嘴）上，再加上適當(dāng)?shù)膲毫Φ耐瑫r(shí)，流過(guò)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(diǎn)焊與鋼點(diǎn)焊一樣，應(yīng)用的是焦耳原理。同樣，點(diǎn)焊的形成可以分為：預(yù)壓階段-通電加熱-鍛壓。圖2-1為鋁點(diǎn)焊的操作示意圖。


圖2-1 鋁點(diǎn)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(diǎn)焊連接外觀。

圖2-2 通用MRD電極鋁點(diǎn)焊外觀效果


圖2-3 伏能士電極帶式鋁點(diǎn)焊外觀效果

2 工藝特點(diǎn)

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(dú)特性能，使其在焊接過(guò)程中有以下幾大特點(diǎn)：

極強(qiáng)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(diǎn)極高（約2050℃）、密度大（3.95~4.10kg/m3），屬于難熔物質(zhì)，焊接時(shí)會(huì)阻礙金屬之間的良好結(jié)合，導(dǎo)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(dǎo)率和導(dǎo)電性（焊透性）
鋁合金具有較大的熱導(dǎo)系數(shù)和比熱容，比熱容比鋼大2倍，導(dǎo)熱性約大三倍。因此焊接時(shí)為保證良好融合，必須采用能量集中、功率大的熱源，有時(shí)需采用預(yù)熱等工藝措施。經(jīng)驗(yàn)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(shí)易產(chǎn)生較大的焊接應(yīng)力和變形或在脆性溫度區(qū)間內(nèi)導(dǎo)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(qiáng)度和塑性低（強(qiáng)度低）
鋁合金焊接接頭的強(qiáng)度低于母材，即有軟化現(xiàn)象。焊接接頭力學(xué)性能較難保證，抗拉強(qiáng)度低，塑性不足，是鋁合金應(yīng)用的一大障礙。

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