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汽車鋁合金燃油箱焊接的難點問題與基本工藝

新聞資訊

汽車鋁合金燃油箱焊接的難點問題與基本工藝

分類:
新聞資訊
2021-07-23 16:28
【摘要】:
如今汽車都采用汽車鋁合金燃油箱,因為其具有質量輕、耐腐蝕、產品壽命周期長、經濟效益好且材料再生率高等等優勢特點,符合我國汽車工業發展的綠色環保與節能降耗基本要求。不過汽車鋁合金燃油箱的可焊特性相對偏差,所以它阻礙了產品的產業化推進難度。本文主要研究了汽車鋁合金燃油箱的創新焊接工藝要點。

如今汽車都采用汽車鋁合金燃油箱,因為其具有質量輕、耐腐蝕、產品壽命周期長、經濟效益好且材料再生率高等等優勢特點,符合我國汽車工業發展的綠色環保與節能降耗基本要求。不過汽車鋁合金燃油箱的可焊特性相對偏差,所以它阻礙了產品的產業化推進難度。本文主要研究了汽車鋁合金燃油箱的創新焊接工藝要點。

一、汽車鋁合金燃油箱焊接的難點問題與基本工藝

(一)待解決的難點問題

汽車鋁合金燃油箱焊接技術涉及諸多難點技術問題,比如說薄板鋁合金本身在封閉結構方面復雜,所以它的焊接應用技術也存在一定困難,總結來講它需要解決以下5方面問題。

第一,要解決焊接夾具中汽車鋁合金燃油箱的定位夾緊問題。

第二,要解決汽車鋁合金燃油箱的注油口薄板焊接工藝問題。

第三,要解決汽車鋁合金燃油箱薄板的封閉結構焊接工藝問題,例如長焊縫焊接工藝與比較常見的焊接熱變形問題。

第四,要解決某些鼓形界面的焊縫自動化焊接問題。

第五,要解決焊接工藝的成本問題。一般情況下汽車鋁合金燃油箱焊接工藝中材料成本就占到80%以上,如果不能有效把握焊接質量導致焊接材料作廢,就會喪失大量成本,同時提高焊接廢品率,使得企業失去競爭力。

(二)基本焊接工藝要點

汽車鋁合金燃油箱的基本焊接工藝首先要注重注油口座與燃油箱本體之間的焊縫連接,二者正確的焊縫連接應該為空間曲線形式。一般情況下,注油口處都為壁厚在1.5~2.0mm的鋁合金板,非常容易焊穿,而且它的焊接工序需要手工完成,焊接效率低且焊接成本高。目前基本焊接工藝會采用MIG機器人自動焊接工藝,它對焊接空間曲線的復雜姿態變化把握非常精確,且焊接速度快,在高速焊接過程中機器人還能實現對焊槍姿態的有效調整,保證焊縫成型良好??紤]到焊接過程中容易產生氣孔,無法滿足燃油箱的嚴格密封要求,所以應該在焊接燃油箱注油口座位置合理配置焊接速度、電流,同時調整好機器人的基本運行姿態。整體來講其調試過程必須遵循動態調試原則,保證注油口座的焊接高質量,滿足汽車鋁合金燃油箱產品性能基本要求。

在燃油箱焊接過程中應該注意一點焊接難點問題,即環縫焊接,由于其焊接部位懸空,所以焊縫長度要求較長,但伴隨焊接時間的持續增加,焊接區溫度也會持續升高,當溫度達到一定程度后非常容易出現焊縫塌陷甚至焊穿問題。該難點問題中所涉及的問題與相關技術關鍵就在于5點。

首先,焊接屬于熱輸入過程,如果熱輸入過大,焊接電流就會增大,而焊接速度則會變慢。

其次,焊接過程中可能存在燃油箱本體與端蓋配合間隙過大問題,其所造成的直接結果就是焊接熱量傳導的嚴重不均。由于鋁合金本身導熱能力強,所以焊接過程中本體熱容量是會超過端蓋的,如果焊接間隙過大就會導致向燃油箱本體傳遞的焊接熱量減小,此時非常容易在端蓋位置形成焊接塌陷與焊穿現象。

第三,端蓋在受到收口拉延作用下其棱邊部位厚度會被削薄,如果是在正常焊接過程中容易造成焊縫塌陷甚至焊穿現象。

第四,像載重卡車這類大型機動車的汽車鋁合金燃油箱尺寸徑向都相對偏大,所以其偏差也大,在焊接過程中容易出現弧長變化大的問題。但如果弧長過小則會出現電弧吹力變大問題,此時也容易出現焊穿現象。

第五,技術人員的焊槍焊接姿勢不正確。某些技術人員在鋁合金燃油箱的4個圓角位置開始焊接,整個焊接操作過程完畢后會發現焊接曲率變化偏大,這是由于他們的焊槍姿勢調整不合理所造成的后果,此時的燃油箱就會存在成形不好或焊穿現象。

結合上述5點需要明確一個問題,那就是汽車鋁合金燃油箱焊接技術在實施前首先要進行焊縫強度試驗,主要對燃油箱的不同部位焊縫展開。具體為靜載試驗,看焊接接頭強度是否在母材之上(國際標準要求焊接接頭強度高于母材)。而同時還要進行強振、耐壓、道路等試驗技術作出相應技術質量檢驗,鞏固焊接成果。