基于CKD項目車型的等離子焊接的低成本焊接試驗方法

王俊杰　覃慶澤　余敦麗

摘 要：通過介紹等離子焊接在一種CKD車型中的試驗應(yīng)用，描述了試驗結(jié)果的不同表現(xiàn)，闡述了等離子焊接在車身焊接工藝應(yīng)用中的可塑造性，描述了一種低成本高價值車身焊接工藝的可能性。等離子焊接工藝的應(yīng)用需要在工藝參數(shù)方面進(jìn)行不同的設(shè)定，調(diào)整對應(yīng)的參數(shù)，找到重要參數(shù)的綜合值，對得到期望的試驗結(jié)果至關(guān)重要。焊接工藝的合理應(yīng)用，可以使汽車公司在制造過程中在制造成本方面獲得巨大優(yōu)勢，是在行業(yè)競爭中站穩(wěn)腳跟的強(qiáng)力因素。

關(guān)鍵詞：等離子焊接 低成本 試驗方法

Low-cost Welding Test Method of Plasma Welding based on CKD Project Vehicle

Wang Junjie Qin Qingze Yu Dunli

Abstract：By introducing the test application of plasma welding in a CKD car model， the different performances of the test results are described， the moldability of plasma welding in the application of car body welding process is described， and a low-cost and high-value car body welding process is described. The application of plasma welding process requires different settings in process parameters， adjusting the corresponding parameters， and finding the integrated value of important parameters， which is very important to obtain the desired test results. The reasonable application of welding technology can give automobile companies a huge advantage in manufacturing costs during the manufacturing process， and is a powerful factor in gaining a firm foothold in industry competition.

Key words：plasma welding， low cost， test method

汽車行業(yè)快速發(fā)展，適者生存，汽車設(shè)計制造的低成本研究和執(zhí)行始終是如何在激烈的競爭中站穩(wěn)腳跟的關(guān)鍵性因素。中國汽車要突破當(dāng)前舒適區(qū)，走出國門走向世界，基于成本及質(zhì)量多方考慮的CKD方式是最常用的開發(fā)制造方式。車型CKD項目一般基于國內(nèi)已開發(fā)量產(chǎn)或同步開發(fā)的車型，鑒于國內(nèi)外不同市場的產(chǎn)銷目標(biāo)不同，本土開發(fā)和CKD開發(fā)有著不同的成本預(yù)算和質(zhì)量目標(biāo)。

而隨著客戶需求的不斷提升，車身結(jié)構(gòu)也越來越強(qiáng)，頂蓋與側(cè)圍的匹配結(jié)構(gòu)由以往的搭接逐漸發(fā)展至對接方式。此結(jié)構(gòu)的焊接方式多種多樣，常用以電阻點焊、TIG焊、激光釬焊。在常規(guī)生產(chǎn)中，電阻點焊/TIG焊/激光釬焊是最常用的焊接方式。其中電阻點焊因其明顯的成本優(yōu)勢成為最常用的車身焊接工藝，但其受制于焊接空間的要求，不適應(yīng)于不規(guī)則車身結(jié)構(gòu);TIG焊適用于所有金屬尤其部分合金的焊接，但熔深淺熔敷速度小，效率低。而在當(dāng)前汽車主機(jī)廠中，此位置處的焊接當(dāng)以激光釬焊最為常用，激光釬焊適用于不規(guī)則結(jié)構(gòu)的焊接，效率高，焊接質(zhì)量優(yōu)秀，但高昂的設(shè)備和維護(hù)成本，另加對車身超高的精度要求也局限著其在低成本車型開發(fā)中的應(yīng)用。

不同于國內(nèi)車型的高節(jié)拍需求，CKD車型具有低節(jié)拍的特點，為低成本滿周期的的焊接工藝應(yīng)用提供了更多的可能性。為實現(xiàn)質(zhì)量、效率、成本的綜合考慮，擬采用等離子焊接作為常用批量焊接工藝。等離子焊接，即等離子弧焊接，是將等離子弧作為熱源并利用其溫度高、能量大，穿透力強(qiáng)的特點進(jìn)行特種焊接的的先進(jìn)焊接技術(shù)，適用于多種金屬及金屬合金的焊接。本試驗即為試驗驗證等離子焊接的低成本焊接工藝。

以下內(nèi)容將詳細(xì)介紹本次試驗的樣本方案、設(shè)備型號及參數(shù)設(shè)定、工藝過程具體內(nèi)容。試驗步驟擬通過沖壓單件模擬匹配進(jìn)行焊接并逐步過渡至白車身焊接。

1 試驗樣本方案

1.1 沖壓件試樣

本實驗中車身結(jié)構(gòu)中的側(cè)圍及頂蓋的材料均在等離子焊接可使用范圍內(nèi)，行業(yè)內(nèi)類似車型常用材料為，頂蓋使用冷軋裸板材，厚度為0.7mm，側(cè)圍使用普通鍍鋅板材，厚度同樣為0.7mm，本試驗用料與行業(yè)內(nèi)通用材料一致。

a.檢查最新側(cè)圍和頂蓋沖壓件，進(jìn)行全尺寸測量，記錄并分析側(cè)圍與頂蓋搭接位置的尺寸狀態(tài)，挑選接近名義值狀態(tài)的零件頂蓋一套，左右側(cè)圍外板各一套，以消除尺寸偏差對搭接縫隙的影響造成的焊接不穩(wěn)定性。

b.經(jīng)數(shù)模測量，搭接區(qū)域長度為1500mm，均勻切割成5段并標(biāo)記對應(yīng)序號。

1.2 白車身樣件

a.制定試驗樣車專項制造跟蹤計劃，跟蹤焊接5臺白車身，并進(jìn)行CMM測量，比較分析三坐標(biāo)分析報告，確定5臺白車身上側(cè)圍與頂蓋尺寸匹配狀態(tài)穩(wěn)定并合格，根據(jù)等離子焊接對焊縫偏差狀態(tài)的要求，焊縫兩側(cè)的側(cè)圍及頂蓋的三坐標(biāo)測量數(shù)據(jù)需滿足偏差±0.8mm，一致性1.0mm。

b.采用專門定位支基，將白車身固定在特定位置，模擬車身在生產(chǎn)線工裝上的定位，保證車身基本定位精度，使其在焊接過程中不產(chǎn)生基準(zhǔn)偏移。