鋼鋁混合車身十大連接工藝

從目前的研究及大部分車企應(yīng)用情況來看，比較適用于鋁合金車身及鋼鋁混合車身的連接工藝有：鋁合金點(diǎn)焊、SPR、壓力連接（Clinching）、熱熔自攻絲（FDS）、弧焊、激光焊、粘接、包邊、螺柱焊、摩擦攪拌焊等。

一、鋁合金點(diǎn)焊

因鋁合金熔點(diǎn)低、線膨脹率高、導(dǎo)電率高、表面易氧化等特性，鋁點(diǎn)焊須采用大電流、短時(shí)間、多脈沖、大電極壓力，所以鋁點(diǎn)焊時(shí)輸出大電流對(duì)焊機(jī)、變壓器（最大達(dá)230KVA）及焊槍的供電要求高，大電極壓力需焊槍結(jié)構(gòu)牢固可靠。大電流易產(chǎn)生強(qiáng)磁場(chǎng)，焊接工裝需防磁以防焊接時(shí)通訊信號(hào)丟失。

常見的鋁合金點(diǎn)焊形式有：①常規(guī)鋁合金點(diǎn)焊；②螺旋狀電極鋁合金點(diǎn)焊；③電極帶式鋁點(diǎn)焊。

① 常規(guī)鋁合金點(diǎn)焊的主要焊鉗提供商為加拿大Centerline。鋁點(diǎn)焊焊鉗在結(jié)最大壓力、電極帽形狀尺寸上都與傳統(tǒng)焊鉗有些差異。

Centerline鋁點(diǎn)焊鉗在Tesla的應(yīng)用

② 螺旋狀電極鋁合金點(diǎn)焊為GM專利技術(shù)，在凱迪拉克CT6等生產(chǎn)線有應(yīng)用。這種電極頭表面有特殊的環(huán)狀紋路，可在鋁材表面產(chǎn)生不同的應(yīng)力區(qū)，破碎氧化膜以得到可控制的接觸電阻。在鋁點(diǎn)焊生產(chǎn)時(shí)，還需配備相應(yīng)的四刀片修磨器修出螺紋，修磨頻次為普通碳鋼點(diǎn)焊的5倍，約40～50點(diǎn)/次。

螺旋狀鋁合金點(diǎn)焊

③Delta Spot是在電極和工件之間增加一條全新電極帶。每個(gè)點(diǎn)焊后，電極帶自動(dòng)移動(dòng)到下一位置，這樣使得電極表面總是清潔的，解決了鋁點(diǎn)焊容易從母材上黏連材料的問題，保證每個(gè)焊點(diǎn)都有高質(zhì)量的焊接工況；70M的焊帶能焊出5000-10000個(gè)點(diǎn)，電極帶使用完需要重新更換。

Delta Spot

二、SPR（Self-piercing rivets）

SPR屬于冷連接技術(shù)，其獨(dú)特的連接方式使其可以有效克服鋁合金、鎂合金、鈦合金等輕金屬材料導(dǎo)電、導(dǎo)熱性好，熱容小，易氧化，難于采用傳統(tǒng)的連接方法如點(diǎn)焊進(jìn)行焊接的缺點(diǎn)。優(yōu)點(diǎn)是：不僅適于同種材料之間的連接而且能夠?qū)崿F(xiàn)鋁—鎂、鋁—鋼、鎂—鋼、鋁合金/鎂合金/高強(qiáng)度鋼等金屬材料和高分子材料/復(fù)合材料的同質(zhì)和異質(zhì)材料的雙層和多層連接；鉚接過程低能耗，無熱效應(yīng)，不會(huì)破壞涂層。

缺點(diǎn)是：不同材質(zhì)、厚度及硬度的接頭組合需要不同的鉚釘、沖頭及沖模，鉚釘成本較貴; 設(shè)備系統(tǒng)成本遠(yuǎn)高于電阻點(diǎn)焊; 鉚接點(diǎn)的平面凸起 2 ～ 3 mm，兩層板連接后再與第三層板連接時(shí)進(jìn)槍方向有限制；只能使用 C 型鉚接槍；連接點(diǎn)處需要保留雙側(cè)的進(jìn)槍空間。

目前，SPR已廣泛應(yīng)用于奧迪、寶馬、捷豹、沃爾沃、通用、福特和戴姆勒—克萊斯勒等公司鋁合金合身的制造，接頭疲勞強(qiáng)度可達(dá)電阻點(diǎn)焊的 2 倍。

國內(nèi)奇瑞捷豹路虎車身普遍采用的連接工藝就是SPR。

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