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汽车行业焊接利用
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汽车行业焊接利用

一、我国汽车行业产量和散布近况

    中国的汽车工业诞生于1953年。毛泽东主席写下“第一汽车造作厂奠基留想”的题词至今已走过了60年的过程 ,汽车行业此刻已经成为中国经济的支柱产业之一。从汽车产销量来看 ,中国汽车市场的高速发展扭转了世界市场格局 ,中国汽车市场的年产销量别离由2006年的728万辆和722万辆 ,迅速上升至2013 年的2212 万辆和2198万辆。如图一所示。从工业总产值看 ,1998 至2012 年间 ,我国汽车工业总产值从2,787.3 亿元增长到3.58 万亿元 ,占全国工业总产值的比重从4.1%提高至4.5%。

 

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    图1 2006年-2013年中国汽车产量

    数据显示 ,汽车产量居前三位的省份为广东省2542909辆、吉林省2342273辆、上海2268857辆 ,别离占汽车行业全国总产量比重为10.65%、9.81%、9.50% ,三地计算占全国比重为29.36%。如图2所示。

 

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    图2 2013年中国汽车行业产量集中度情况

二、我国汽车行业特点

    1.依附合伙模式发展

    鼎新盛开后 ,我国正式把汽车工业列为国度支柱产业 ,并提出引入国表资金和技术力量 ,以合伙的大局发展汽车产业的方针 ,确定了汽车工业“高起点、大批量、专业化”的发展准则。从此 ,我国汽车工业走上了合伙发展的路路 ,公共、标致、福特等国表大型汽车企业起头与国内汽车企业对接 ,陆续成立了一些合伙公司。

    2.自主品牌发展急剧 ,但与国际水平相比仍有差距

    与国表驰名品牌相比 ,我国自主品牌汽车依然存在技术水平较低 ,出产企业及车型数量不集中 ,品牌影响力较幼和产品附加值偏低等劣势。

    3.消费结构重要以乘用车为主

     1980 年前后 ,我国轿车年产量只有约5000 辆 ,大部门的轿车市场需要只能靠进口解决。在确定以合伙方式发展汽车产业的方针后 ,国度把轿车作为发展重点 ,2005 年 ,我国乘用车销量第一次超过商用车 ,2014 年 ,我国乘用车产量靠近2,000 万辆。2006 年-2014年 ,我国乘用车市场的均匀增速为20%左右 ,高于商用车市场9%左右的均匀增速。

     4.乘用车消费市场以幼排量车型为主

     随着经济发展和居民生涯水平的提高 ,我国汽车市场的消费结构逐步扭转 ,汽车产品的消费属性逐步从以前的奢侈品转变为通常消费品。作为家庭用车 ,思考到居民可摆布收入水平及油耗的成分 ,乘用车的车型结构趋向于轻型化、幼排量化。

     5.汽车零部件本土化

     汽车行业拥有全球化的特点 ,自20 世纪90 年代以来 ,汽车零部件行业已经形成了全球出产、全球采购的系统 ,整车出产企业依照肯定的准则在全球领域内对汽车零部件尝试统一采购。

三、汽车轻量化

     1.汽车轻量化对现代汽车发展的重要意思

         1.1汽车轻量化可能有效节约油耗和削减排量

     据有关资料介绍 ,通常情况下 ,车重每减轻1 kg ,则1 L 的汽油就能够使汽车多行驶0. 011 km ,也就是说汽车每运行10000 km ,就可能节俭汽油0. 7 L。与此同时 ,汽车减重不仅削减了油耗 ,也削减了大气中二氧化碳的排放量 ,车重削减50% ,CO2的排放量就会削减13%。同时也削减了其他有害物质的排放 ,如氮化物、硫化物等 ,对提高环境的质量也起到了很大作用。

         1.2汽车轻量化可能提高汽车的行驶机能以及安全机能

     减轻汽车的质量 ,能够提高汽车的行驶机能 ,凭据美国铝业协会提出车重每减轻25% ,就可能使汽车加快到96. 56 km•h - 1 的功夫从原来的10 s 削减到6 s[6]; 减轻汽车的质量 ,同时能够降低动力和动力传动系统的负荷 ,可能使汽车在较低的牵引负荷状态下即可阐发出同样的或者更好的机能。

     2. 铝合金资料在现代汽车出产中的利用

     欧美国度的汽车工业很蓬勃 ,并且很早就起头正视汽车的节能减排以及铝合金在汽车轻量化上的重要作用。奥迪作为第一个真正将铝带入汽车轻量化量产阶段的厂商在1994 年就造作出了全球第1 辆全铝车表1 列出了世界汽车工业在1980、1990、2000、2010 年的汽车所用资料的组成比例。由表1能够看出 ,汽车工业在30 年的发展中 ,钢铁、非金属和其他资料的比例都在不休降落; 相反 ,铝材的比例从1980 年的4% 提升到了2010 年的29% ,并还有上升趋向 ,能够部门代替钢材在汽车上的基础职位。

 

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     3.用于汽车上的铝合金可分为铸造铝合金和变形铝合金。

     铸造铝合金在汽车上的使用量最多,可分为重力铸造件、低压铸件和其他特种铸造零件。变形铝合金蕴含板材、箔材、挤压材、锻件等。世界列国汽车工业用铝合金资料的种类组成大体是一样

     的。其种类组成:铸件占80%左右,锻件占1%~3%,其余为加工材。表2为汽车用铸造铝合金的重要部件系统,表3是汽车用变形铝合金的重要部件。

    

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四、新能源汽车的发展

    新能源汽车包费解合动力汽车(HEV)、纯电动汽车(BEV ,蕴含太阳能汽车)、燃料电池电动汽车(FCEV)、氢发起机汽车、其它新能源(如高效储能器、二甲醚)汽车等各类别产品。其中 ,混合动力汽车、纯电动汽车和燃料电池汽车是中国新能源汽车三大主流发展方向。

    2012 年我国新能源汽车出产了12552 辆 ,其中纯电动汽车11241辆 ,插电式混合动力汽车1311辆。2013年中国新能源汽车出产了1.75万辆 ,其中纯电动汽车14243辆 ,插电式混合动力3290辆。2014年中国新能源汽车出产了1.75万辆 ,其中纯电动汽车48605辆 ,插电式混合动力29894辆。具体情况如图3所示。

五、焊接在汽车上的利用 

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    图3 2012-2014年中国新能源汽车产量统计表(单元:辆)

焊接是汽车造作链中的一项重要的加工环节。汽车的发起机、变速箱、车桥、车架、车身、车厢等六大总成都离不开焊接技术的利用。各类焊接步骤“覆盖”了从白车身、车架、底盘到悬挂系统、造动系统、转向器、离合器、变速器直至车轮轮圈等部件的成形加工。各类己有的焊接单元技术和工艺步骤,如电阻焊、气体;ず浮⒙葜浮⑶ズ浮⒛Σ梁浮⒏吣苁傅榷嫉玫嚼。

     1.1 汽车造作工业所用的焊接步骤

     汽车是焊接利用面最广的行业之一 ,所用的焊接步骤也种类繁多 ,其重要步骤如表4.

 

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     1.2车工业中重要电弧焊接工艺利用步骤的利用

     目前 ,汽车的结构件焊接中 ,;崂玫缁『腹ひ ,使用较广的是CO2 气体;ず浮⑷芙饧灞;ず(GMAW)和钨极惰性气体;ず(TIG)。MlG/ MAG 法是汽车工业中常用的一种焊接步骤, 它的重要利益表此刻焊着率高、焊条或焊料成本低、填料金属利用率高、能够实现半自动或全自动焊接、操作单一、对其操作技术要求低、产生焊弧定时以及可削减烟气的产生等 D芄豢吹, 高速度、高质量的堆焊以及算帐工作量很幼是MIG/MAG 电弧焊法成为梦想的焊接步骤的关键。

     MAG焊接步骤重要使用的汽车部件如图4所示。点焊重要用于车身部件 ,MAG焊接则分歧 ,它多用于要求高强度的脚边部件和状态复杂的部件等。

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    图4 适于MAG焊接的代表性汽车部件。

     1.3焊接汽车零部件的焊接工艺

     目前 ,在汽车出产造作中使用的焊接工艺有好多种 ,如CO2气体;ず浮⒌缱韬浮㈦不『浮⒌缁『浮⒓す夂傅。在这些焊接工艺中 ,CO2气体;ず浮⒌缱韬赣涤谐霾看蟆⒑附颖湫斡住⑿芨摺⒈阌诓僮鳌⒆远礁摺⒌湍芎牡忍氐 ,比力适合汽车车身薄板覆盖零部件以及车厢、车架和车桥等的焊接。

     ①CO2气体;ず父煤附庸ひ罩匾糜谄党瞪砻善ぁ⒑笄拧⒊导芤约俺迪涞鹊暮附。

     ②电阻焊点焊工艺是电阻焊的一种 ,拥有操作快捷、出产效能高蹬着点 ,成为了白车身造作的重要焊接工艺 ,已经在汽车造作中得到宽泛利用 ,也是当前汽车用高强钢的重要焊接步骤[2]。在现代汽车造作中 ,白车身约有4000~5000 个焊点。

     ③汽车板的激光焊接拥有高能、高速、扰装响区幼和焊缝质量高蹬着点 ,且焊接精度高 ,零件变形幼 ,并能显著提高车身的强度和刚度 ,已经在白车身的造作中得到宽泛利用。

     ④MIG钎焊 ,对于镀锌板 ,由于锌的熔点和沸点低 ,使用MAG 溶解焊时 ,在电弧作用下 ,镀锌层易气化和氧化 ,形成气孔、未熔合及裂纹等缺点 D芄皇褂肕IG 焊对镀层板尝试电弧钎焊 ,选择相宜的;て ,优化焊接参数 ,削减热量输入 ,削减锌的挥发 ,并降低内应力 ,达到减幼板料变形的主张。

     1.4 铝合金焊接技术在汽车造作中的利用

     汽车用铝合金可分为铸造铝合金和变形铝合金。铸造铝合金在汽车上的使用量最多 ,占80%以上 ,其中又分为重力铸造件、低压铸造件和其他特种铸造零件。变形铝合金蕴含板材、箔材、挤压材及锻件等。世界列国工业用铝合金资料的种类组成固然有肯定的差距 ,但大体是一样的。其种类组成:铸件占80%左右 ,锻件占1%~3% ,其余为加工材。

     相应的铝合金焊接技术的种类比力多 ,除了直流脉冲MIG焊铝技术以表 ,还有以下几种:

  • 互换 TIG 铝焊

     较好的熔深和断根氧化膜别离是正、负极性钨极气保焊的根基个性 ,使用互换电源的钨极气保焊在这两种个性上获得了平衡 ,在正极性的半周 ,电弧有效地破除了附着资料表表的氧化铝薄膜 ,而在负极性的半周 ,则将资料熔合。

  • 互换脉冲溶解极氩弧焊(AC PMIG) 

  • 钨极氩弧焊(TIG)

     固然能够焊接薄板 ,但是焊接速度低、变形大。脉冲溶解极氩弧焊直流且焊丝为正(DCEP PMIG)时固然电弧不变 ,熔滴过渡容易 ,但是电弧

  • 铝合金变极性等离子弧焊(VPPA)

  • 铝合金的激光焊

  • 直流脉冲 MIG 焊是一种利用较宽泛的高效焊接步骤

     固然互换电源能够有效的去除氧化膜 ,但是在电流过零时 ,电弧难以再引燃 ,粉碎电弧不变性 ,所以通常选取直流反极性电源。P-GMAW 步骤即用于奥迪 A8 铝构架的焊接中 ,见图5。低频调造型脉冲 MIG 焊接步骤(双脉冲)也被成功地利用于的摩托车铝车架的焊接出产。

        

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    图5 用P-GMAW步骤焊奥迪A8铝构架

     1.5 汽车行业对焊接自动化和焊接电源的需要

     1.5.1 汽车行业对自动化的需要  

     ①高效、高速、智能化焊接是现代焊接技术的发展方向, 是实现现代化焊接的必由之路, 焊接机械人在提高焊接质量、降低焊接成本、实现焊接自动化方面表演着重要角色汽车焊接机械人的利用需要目前, 在中国有 30%的工业机械人利用于汽车造作业, 其中 50%以上为焊接机械人。

     ②提高焊接过程自动化是一个系统工程, 对焊接设备、焊接工艺 /步骤、焊接辅具等都有好多新的要求。为了实现高速、高效能焊接, 对焊接电源的要求也逐步提高。

     ③自动化、智能化焊接是大势所趋。车身种类多、换代快, 要求汽车焊接设备更新快, 并尽量实现柔性化出产, 机械人焊接、涂胶、搬运等组成柔性化出产系统;

     1.5.2 汽车行业对电焊机企业的要求 

不论是汽车整车还是零部件 ,根基上都涉及到焊接技术的利用。但是整车角度电焊机企业要想直接进入参加 ,一方面必要较强的品牌度和技术实力 ,另一方面还必要有肯定的人脉资源 ,可能在项目落户之前甚至车企与处所当局交涉初期就提前染指。这种竞争指标集钟注涉及全球、难度很大。相反 ,若是从零部件配套的角度进入和参加 ,相对要容易一些 ,终于零部件配套涉及的企业数倍于整车企业 ,突破口多 ,竞争强度显著弱于有限的整车市场。汽车行业对焊机的要求 ,如表5所示。

   

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六、麦格焊机在汽车行业的机缘和挑战

     基于对溶解极气体;ず附硬街韬凸ひ赵诠谄敌幸档睦孟嗍 ,以及对LETOU乐投电气现有的和即将上市的产品 ,能更好的在国内汽车行业得到推广和使用 ,必要从以下几点切入。

     1. 二氧化碳低飞溅、低变形、高速焊工艺

     汽车领域所使用的高强钢 ,厚度最大不到2mm ,要求焊后变形量幼 ,强度高 ,成本低 ,易操作 ,易实现自动化。所以二氧化碳低飞溅工艺可能好满足用户必要。

     2. 镀锌板资料焊接工艺 

     能够在现有的工艺基础上开发MIG钎焊工艺。

     3. MAG焊机与机械人共同满足汽车造作的柔性自动化出产的必要。

     4. 激光MAG复合焊在汽车领域的使用也越来越多 ,能够使焊机和激光设备共同使用。

     5. 在新能源汽车领域

     最近几年新能源汽车发展迅速 ,产量大幅增长 ,越早进入越易立稳脚跟。

     6. 在汽车铝及铝合金资料焊接领域

     由于最近几年 ,由于铝合金的重量轻 ,降低汽车油耗等方面特点 ,铝合金的使用也越来越广 ,凭据市场变动必要 ,扩大铝焊机在汽车领域的使用。

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