汽车车身制造中铝合金连接技术研究

摘要：由于近些年社会发展速度不断加快，人们的生活质量以及水平也得到了显著的提升，私家车的数量也在逐渐增多，虽然给人们的生活提供了更多的便利条件，但与此同时汽车所产生的污染物也对生态环境造成了较大的破坏。如果没有及时对该问题进行解决以及优化，那么也会严重威胁社会的良好发展以及人们的身体健康。所以基于此背景下，相关企业以及技术人员也应该加强对车身轻量化方面的关注度，这在一定程度上对于实现节能减排有着积极的影响，同时这也逐渐成为了当前行业的主要发展方向与目标。其中铝合金连接技术属于当前汽车行业当中经常使用的一项新型技术手段，对于减小车身重量方面有着非常重要的作用，一定要加强对其关注度。在以下文章当中，也对铝合金连接技术进行了相应的分析以及探索，仅供参考。

关键词：汽车制造；铝合金；连接技术；应用研究

前言：

基于当前新时代的背景下，以往的车辆制造方式已经很难符合当前时代的发展要求了，如果没有及时改变当前现状，那么不仅会很难符合当代居民的生活要求，同时也很难符合绿色可持续发展理念的要求，对社会的良好发展以及生态环境等都会造成较大的影响。所以要想避免出现上述问题，那么相关企业以及技术人员也应该积极打破传统制造方式的限制，不断地对制造技术进行创新以及优化。像是科学合理的引进铝合金连接技术等等，从而尽可能降低车身整体重量，进而才能顺利实现低碳排放的目标，为汽车行业的可持续发展打下一定的基础。

一、焊接

1.电阻点焊

电阻点焊属于焊接铝合金连接技术当中极其关键的一种方式，在具体使用过程中有着很多的优势，像是与其他技术相比效率相对较高、同时在具体操作期间也不需要使用焊丝等等，所以在当前行业当中也得到了积极的推广以及使用。该技术的具体应用原理主要就是基于电机压力的影响下，利用电阻热熔化母材形成熔焊接头。

该技术在具体使用期间因为会受到铝导热快还有高熔点氧化膜等因素的不断影响，相关技术人员在具体操作期间一定要重视利用大电流、短时间的硬规范。正常钢板电阻电焊电流通常都处于6～10 kA范围内，但是铝板通常都会在50 kA左右，所以此点焊方式对于焊机还有变压器方面也有着较高的要求。

除此之外，铝板在和电极帽进行接触过程中也会出现大量的热能，一旦没有及时对其进行调整以及优化，那么也会引发粘帽等问题，所以技术人员也应按时对电极帽进行铣削。通常而言，在具体处理粘帽问题时主要都会采取以下几种方式：

1.1通用汽车发布环状纹路电极帽专利（图一）。各类形状的纹路在具体使用过程中也会出现差异化的应力区，然后通过破碎氧化膜的方式获取较为可控的电阻值。通过对Hu的研究可以了解到，通过科学合理的使用该类电极帽可以进一步增强点焊接头的力学性，并且也可以不断延长其使用年限，具有较高的使用价值。

1.2相关技术人员在具体焊接期间，也可以结合实际情况合理的旋转20 mm 电极帽，从而更好的控制粘帽问题的出现次数，而该方法通常都会被运用在奔驰E级车的生产工作当中。

1.3国外一家汽车企业在曾经也提出了Delta Spot 电极带式电阻焊的方法，该方法在具体使用期间主要就是以电极带取代传统的电极帽，技术人员在焊接各个焊点期间，电极带也会随之进行相应的运动，这样才可以使各个位置的焊接点都使用的是清洁电极。虽然该技术在使用时有着很多的优势，但是所需要投入的资金也非常多，所以并没有得到大范围的推广以及运用。

2.弧焊

对于弧焊方面而言，其往往都会利用熔化极惰性气体保护焊的方式开展相应的操作，该焊接方式在具体使用中有着效率高等优势，通常都会被运用在厚板焊接工作当中，并且在具体操作期间所产生的“阴极雾化”效果也能够更好的处理氧化铝膜。

与钢材料相比来讲，不仅铝的导热系数要远远高于钢，同时其导热性也相对较强，所以在对铝材料进行焊接时也极易出现变形等问题。技术人员在具体开展弧焊期间往往都会引进冷金属过度技术开展操作，将焊丝机械回抽技术还有数字化技术进行有效的融合，在一定程度上也可以有效减小其热量的输入。就当前的实际情况来看，该技术在大众佛山焊接车间得到了积极的推广以及运用。

二、机械连接

1.热熔自攻丝

对于热熔自攻丝方面而言，其通常都是将螺丝进行高速旋转，从而使其散发大量的热量，然后利用热量将铝板进行相应的软化，再不断利用轴向压力的作用，挤压并旋入待连接板，最终完成相应的钻孔还有攻丝操作。在这个期间，技术人员的主要操作有旋转→穿透→通孔→攻螺纹→拧螺纹→紧固等几个环节，从而将所需要的所有板材进行有效连接，该技术在使用后期不能进行板材的拆卸。

FDS就属于该项技术的主要代表，在一定程度上能够将高强度的钢材料等进行有效的连接，对于单面进枪技术来讲，通常都会被运用在封闭型枪结构当中。当然该工艺在使用期间也有着一定的不足之处，像是受到其单面施力因素的影响，所以对于工件还有机器人也会产生一定的冲击，在具体连接期间也应该运用高强度刚性进行支撑。当然如果发现螺钉断面存在凸起等问题，也应该全面详细的分析外部螺钉是否会对接下来的制造安装工作造成影响。

2.自冲铆接

自冲铆接也属于当前行业当中经常使用的一项技术手段，其在具体使用过程中主要就是利用自制铆钉将各种板材进行相应的连接。受到压力因素的影响，也会将铆钉顺利穿透板材。当完成上述操作以后，铆钉也会受到多种因素的影响从而进行自锁，最终顺利实现连接的目标。

该技术通常都会被技术人员运用在多层材料的连接工作当中，在具体使用期间不仅可以有效减少能耗，同时也不会发生热效应。但是各类材料对于铆钉的要求存在着很大的差异，要求技术人员根据实际情况科学的选择铆钉种类还有型号，这也会使企业投入更多的成本制作多种不同类型的铆钉。该技术目前在奔驰车的制造当中非常常见。

三、粘接

粘接技术种类相对较多，其中胶粘在行业当中极其常见，并且该方式在行业当中也发展了很长一段时间。该技术在使用期间不但有着极强的防腐密封性，同时也有着较强的连接性。该技术在使用期间与其他技术相比来讲，不但有着较强的抗疲劳性还有减震性，并且也存在着较强的密封性还有绝缘性，然而其并不能承受较大的荷载，所以在使用该方式时也需要搭配焊接和机械技术。要想将铝材料还有钢材料进行科学的连接，也应该合理的使用该方法，从而在物理层面上有效的隔绝了铝材料还有钢材料的接触，尽可能预防接头位置出现腐蚀等问题。这样才可以更好的保障汽车制造质量以及效果，使汽车顺利实现节能减排的目标，更加符合绿色可持续发展理念的要求。

结束语：

总体来讲，怎样将铝合金连接技术科学合理运用到汽车制造当中属于当前各大企业以及技术人员应该重点思考以及研究的问题之一，这不仅会直接关乎汽车制造质量以及效率，对企业的经济利益产生较大的影响，同时也会对行业是否能顺利实现绿色可持续发展产生较大的影响。所以基于此背景下，相关技术人员一定要加强对铝合金连接技术的关注度，明确该技术的使用优势以及价值，并且也要深入分析该技术在使用期间可能存在的各种问题，并结合实际情况提前对其进行解决以及优化。最终才可以将该技术更好的运用到汽车生产制造当中，将其使用价值以及意义最大化的展现出来，使所制造的汽车更加符合新时代的发展要求以及居民需求。不但可以为汽车行业的转型发展提供有力支持，同时也可以促使行业整体以及社会整体顺利实现可持续发展的目标。

参考文献：

[1]陈树海，黄继华，杨冬冬，等.镍箔中间层对不锈钢／铝合金激光深熔焊的影响[J].焊接学报，2012，33（8）：9-12+113.

[2]林健，杨上陆，雷永平.钢/铝异种材料连接接头的强度及失效模式[J].北京工业大学学报，2014，40（3）：451-459.

[3]王国军.轻量化汽车用铝合金板材结构设计及应用技术研究进展[J].轻合金加工技术，2022，50（4）：1-13.