阿普拉斯焊接在白車身的應(yīng)用及優(yōu)勢(shì)

李克政

摘 要：阿普拉斯焊接應(yīng)用對(duì)改善焊接外觀質(zhì)量、適用狹小空間焊接有明顯的優(yōu)勢(shì)，在白車身上應(yīng)用也越來越廣。簡(jiǎn)述阿普拉斯焊接的工藝特點(diǎn)與在白車身上應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)。

關(guān)鍵詞：阿普拉斯焊 凸起 窄邊 外觀

Application and Advantages of APRAS Welding in Body-in-white

Li Kezheng

Abstract：The application of Aplas welding has obvious advantages for improving the quality of welding appearance and is suitable for welding in small space， and it is more and more widely used in body-in-white. The study briefly describes the process characteristics of APAS welding and the advantages of its application in body-in-white.

Key words：Apras welding， bulge， narrow edge， appearance

1 引言

解決焊接熱變形和焊點(diǎn)壓痕大導(dǎo)致的車身感官質(zhì)量問題是焊接工程師的重點(diǎn)工作之一，旨在滿足用戶對(duì)汽車外觀品質(zhì)越來越高的要求。阿普拉斯是一種連接后外觀質(zhì)量表現(xiàn)較好的工藝，因此了解其焊接的原理，其工藝特點(diǎn)及在白車身應(yīng)用優(yōu)勢(shì)有著重要的意義。

2 阿普拉斯焊工藝

2.1 阿普拉斯焊原理

阿普拉斯焊（英文：Arplas）是一種基于電阻點(diǎn)焊原理，不同于傳統(tǒng)點(diǎn)焊技術(shù)的方式和參數(shù)實(shí)現(xiàn)焊接的新型連接技術(shù)。傳統(tǒng)的點(diǎn)焊脈沖大于8個(gè)工頻周期，焊接電流小于12KA，而Arplas焊脈沖周波小于0.5個(gè)工頻周波，焊接電流大于15KA，焊接效率高，焊接熱應(yīng)力小，從而減少零件變形量。阿普拉斯焊接分為兩個(gè)步驟：①?zèng)_出一個(gè)凸起，（英文：Dimple），該凸起的投影形狀為矩形；②焊接。阿普拉斯焊接利用最小的能量輸入，極短時(shí)間內(nèi)達(dá)到脈沖峰值，使零件與零件完成熔合焊接。其工藝原理如圖1所示。

2.2 阿普拉斯焊工藝技術(shù)要求

2.2.1 凸起的工藝要求

凸起的尺寸質(zhì)量，尤其是銳度，是保證焊點(diǎn)無瑕疵和焊點(diǎn)強(qiáng)度的重要因素，為了避免長(zhǎng)距離運(yùn)送過程導(dǎo)致凸起變形或磕碰影響質(zhì)量等，一般凸起不在沖壓件上直接沖壓出來，通常在焊接生產(chǎn)線上采用專用設(shè)備沖凸起，凸起的零件材料可為低碳鋼、硬化鋼、不銹鋼、鋁板，凸起零件板厚范圍在0.4mm＜t＜3.2mm。鋼板材的凸起高度為0.7±0.1mm，凸起的長(zhǎng)度受板材種類和阿普拉斯焊的焊接形式的影響，具體區(qū)分見表1。凸起的其它的尺寸要求，見圖2。

凸起距零件邊緣最小距離為2.5mm（鋼板）和4mm（鋁板），凸起位置偏差允許在±0.5mm以內(nèi)，凸起所在的零件的最小翻邊寬度為6mm（鋼板）和8mm（鋁板），見圖3。

2.2.2 阿普拉斯焊的設(shè)備要求

阿普拉斯焊槍焊接時(shí)焊槍電極頭需覆蓋凸起，且凸起的邊緣距離電極頭的邊緣至少有1mm以上的距離，焊槍相對(duì)于焊點(diǎn)的垂直度誤差必須小于2度。

凸起加工過程中設(shè)備上下模的對(duì)中度誤差一般必須控制在8度以內(nèi)，如圖4所示。

阿普拉斯焊接目前使用的氣動(dòng)焊槍，對(duì)于同一把焊槍所焊接的各個(gè)點(diǎn)的板厚總和的差值有一定要求，差值一般不超過1.5mm。

2.2.3 阿普拉斯焊的涂膠要求

阿普拉斯焊接過程焊接電流大，時(shí)間短，若在Dimple上有膠，則會(huì)發(fā)生炸槍，因此阿普拉斯焊接板件與Dimple間不允許涂膠，若需要涂膠，則Dimple與涂膠之間的距離要求≥20mm，如下圖5所示。

3 阿普拉斯焊在白車身應(yīng)用的優(yōu)劣勢(shì)

阿普拉斯焊作為白車身連接工藝的一種，其工藝自身有優(yōu)勢(shì)，也存在不足之處，下面內(nèi)容介紹阿普拉斯焊的優(yōu)勢(shì)與不足：

3.1 阿普拉斯焊的優(yōu)勢(shì)

①焊接熱影響區(qū)小，工件變形小。相對(duì)傳統(tǒng)點(diǎn)焊，阿普拉斯焊技術(shù)熱應(yīng)力小，因此工件變形小。

②極窄空間可達(dá)。阿普拉斯焊接不需要水冷系統(tǒng)，焊接電極尺寸相對(duì)常規(guī)點(diǎn)焊槍小，因此能夠焊接窄邊（車門窗框、包邊）或空間狹小的地方完成焊接工作。下圖6為阿普拉斯焊焊槍與常規(guī)點(diǎn)焊槍下電極及窄空間焊接對(duì)比情況；圖7為窗框常規(guī)阿普拉斯窄邊焊焊槍下電極情況。

③焊接后外觀質(zhì)量好。對(duì)于車身側(cè)圍外板與流水槽、門蓋包邊等部位的焊接，采用阿普拉斯焊接可提高產(chǎn)品表面的外觀質(zhì)量。如圖8所示，側(cè)圍外板與流水槽點(diǎn)焊與阿普拉斯焊接對(duì)比。

④減少車身重量及改善視野。阿普拉斯焊接搭接邊寬度小，因此在白車身上應(yīng)用可以減少一定重量的車身重量，另外在車身窗框上采用阿普拉斯焊接，窗框焊接切邊短，A柱視野障礙小，可以改善駕駛員的視野，如下圖9所示。

3.2 阿普拉斯焊的不足

當(dāng)然阿普拉斯焊也存在部分不足，如對(duì)Dimple要求高；阿普拉斯焊槍一般為定制專用的電極頭、電極臂，焊槍通用性差；必須在板件上預(yù)先沖出凸起，大部分的沖凸起設(shè)備需要單獨(dú)定制，因此成本較普通點(diǎn)焊高。

4 阿普拉斯焊在白車身的應(yīng)用

目前了解到阿普拉斯焊在白車身上的應(yīng)用案例較多，國(guó)內(nèi)應(yīng)用的車型及應(yīng)用部位可參考表2。

5 結(jié)束語

阿普拉斯焊在白車身上應(yīng)用已經(jīng)成熟，雖然工藝自身也存在缺點(diǎn)，但通過生產(chǎn)規(guī)劃及產(chǎn)品布局，連接工藝形式統(tǒng)一，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)優(yōu)化以便滿足設(shè)備的共用性，提高設(shè)備利用率，降低設(shè)備成本投入，充分發(fā)揮其工藝特點(diǎn)帶來的優(yōu)勢(shì)，相信各汽車企業(yè)應(yīng)用阿普拉斯焊接會(huì)越來越多，制造更多精品的汽車。

參考文獻(xiàn)：

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[2]楊德福，李雪豐，楊樹龍．流水槽外觀連接工藝選型[J]時(shí)代汽車2021年06月第149頁.