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1、精选优质文档-倾情为你奉上目 录7汽车车身的焊接工艺设计摘要：汽车车身的焊接质量直接影响后面工序的，车身的装配质量，不良不仅影响整车的外观，还会导致漏风、路燥、风澡和车门关闭障碍的发生，所以，焊接应引起足够的重视。在汽车工业中，焊接是汽车零部件和车身结构拼接的一个关键环节，起着承上启下的作用，同时汽车车型众多、成型结构复杂、零部件生产专业化、标准化以及汽车制造在质量、成本和效率等方面的综合要求都决定了汽车焊接加工时一个多学科、跨领域和技术集成性强的生产过程。在目前的车身制造中，主要的焊接方法有CO2气体保护焊、电阻焊和激光焊。在以“钢结构”为主的汽车车身的焊接中，汽车焊接又有不同于其它焊接产品
2、的要求：1、对焊接尺寸精度要求高为保证产品的装配精度和尺寸稳定性，要求尽可能减少薄板件在焊前的精度偏差和焊后的热应力与变形。2、对焊缝接头的性能高焊接接头不仅要求满足动态和静态力学性能要求指标，而且有苛刻的低疲劳性能要求。3、对焊接生产品质高且一致性好的要求。4、对焊接生产过程高节拍、高效率的要求。5、对“零缺陷”的质量控制与保证，提出来自动化焊接过程的检测与信息化管理的过程。近几年来，汽车工业在焊接新技术的应用及推广方面起到了积极的推动作用。针对汽车产品“更轻、更安全、性能更好且成本更低”的发展目标，当前的汽车焊接技术正在从传统的材料连接概念与方法的基础上迅速的延伸和拓展，并向着先进的“精量
3、化焊接制造”的方向发展。关键词：车身结构 焊接方法 性能要求 发展第1章 绪论1.1 国内汽车的发展中国汽车工业是中国经济的重要产业，体现了中国工业化水平、经济实力和科技创新能力。30年来，中国汽车工业已经在整个国民经济发展中占有了重要地位。2006年中国成为世界第三大汽车生产国和第二大新车销售市场，中国已经是汽车生产和消费大国。2006年，中国汽车保有量达到3800万辆；全国汽车行业共有整车生产企业161家，规模以上汽车零部件生产企业4600家；汽车行业从业人员224万人。全国规模较大的30多家汽车整车厂到2008年的产能将达到1300万辆，国内总产能将达到1500万辆。随着中国经济保持快速
4、增长，工业投资和居民消费对于汽车的需求会保持上升，出口总量不断增长，汽车及其相关产业的投资、消费和出口增长会成为拉动中国经济增长的重要组成。汽车也在改变中国人的生活。中国改革开放的近30年间，汽车已走入普通居民家庭。汽车企业针对居民消费的车型不断推出，有力地促进了居民的汽车消费需求增长。私家车保有量持续高速猛增，使得汽车与人们生活的联系越来越紧密，汽车消费带来的能源、环保、拥堵、经济可持续发展的问题都与和谐社会、节约型社会息息相关，使得中国汽车发展与能源、环境、交通、安全等方面的矛盾日益突出。从中国加入世界贸易组织后，汽车工业进入快速增长期。汽车产量从2001年的200多万辆增加到2006年的
5、720多万辆，中国目前已成为世界第三大汽车生产国，占世界汽车产量的比重已由2000年的3.6%发展到2006年的10.5%以上。中国汽车工业对世界汽车工业发展的贡献度正在不断提高。2006年中国汽车出口达到34.24万辆，比上年增长近一倍，出口金额31.35亿美元，同比增长98%。其中轿车出口达到9.25万多辆，增长197%。2006年中国汽车及零部件进出口出现22亿美元顺差，中国汽车在世界汽车市场已经具有了一定的国际竞争力。1.2 焊接在汽车制造中的重要性焊接是现代机械制造业中一种必要的工艺方法，在汽车制造中得到广泛的应用。汽车的发动机、变速箱、车桥、车架、车身、车厢六大总成都离不开焊接技术
6、的应用。焊接技术主要应用在金属母材上，塑料等非金属材料亦可进行焊接。在目前的汽车制造中，主要的焊接方法可分为熔化焊、压力焊和钎焊，具体的形式有：电阻焊、CO2气保焊、激光焊等。焊接是汽车零部件与车身制造中的一个重要关键环节，起着承上启下的作用，同时，汽车产品的车型众多、成型结构复杂、零部件生产专业化、标准化以及汽车制造在质量、效率和成本等方面的综合要求，都决定了汽车焊接加工是一个多学科、跨领域和技术集成性强的生产过程。现代汽车工业正朝着环保低碳、节省能源、安全性和车身轻量化方向发展。汽车车身采用高强度钢比例越来越高；铝合金等新材料已应用于高端车身；中频点焊、激光焊接等焊接技术已较广泛地应用；同
7、时为实现车身焊装多车型柔性化和自动化生产，工业机器人广泛应用于车身焊装生产的多个工艺过程。1.3 现代汽车制造技术刚性自动化阶段的汽车制造技术称为传统汽车制造技术，进入柔性自动化阶段后的汽车制造技术称为现代汽车制造技术。现代汽车制造技术强调依靠新技术和新工艺来提高生产的自动化程度和适应性，因为在进入柔性自动化阶段后，汽车制造出现了一些先进的有别于传统制造的技术和工艺。其主要特征表现在采用特种加工方法和特种加工工艺，采用高效和高柔性的自动化加工设备(系统)。这使得汽车零部件的加工质量及效率得到空前的提高。第2章 焊接基本知识2.1 焊接的基本原理及分类焊接就是通过加热或加压，或两者并用，并且使用
8、不同或不用填充材料，使工件达到结合的一种方法。被连接的两个物体既可以是金属，也可以是非金属。但生产中焊接主要是用于金属焊接，因此，焊接通常是指金属材料的焊接。为了实现焊接，必须使分离的被焊工件彼此接近到原子间的力能够相互作用的程度。为此，在焊接过程中，必须对需要结合的部位通过加热使之熔化，或者通过加压（或者先加热到塑性状态后再加压），使之达到原子或分子间的结合与扩散，从而获得不可拆卸的连接。按照焊接过程中金属所处的状态及工艺的特点，可以将焊接方法分为熔化焊、压力焊和钎焊三大类。基本焊接方法的分类如下： 铝热焊 焊条电弧焊 电渣焊 氩弧焊（熔化极） 电子束焊 焊条电弧焊 CO2焊电弧焊 弧焊钨及
9、氩弧焊 熔焊 等离子弧焊 埋弧焊 螺柱焊 氧氢 气 焊 氧乙炔 扩散焊 空气乙炔 电阻焊焊接 压焊 爆炸焊 断接 冷压焊超声波焊 火焰钎焊 炉中钎焊 钎焊 盐浴钎焊 感应钎焊 电子束焊 2.1.1熔化焊接熔化焊接是通过被连接的构件表面局部加热熔化成液体(通常不施加压力)后却结晶成一体的焊接方法。按照热源形式不同，熔化焊接方法分为：气焊(以氧乙炔或其他可燃气体燃烧火焰为热源)，铝热焊(以铝热剂放热反应热为热源)，电弧焊(以气体导电时产生的热为热源)，电渣焊(以熔渣导电时的电阻热为热源)，电子束焊(以高速运动的电子束流为热源)，激光焊(以单色光子束流为热源)等若干种。熔化焊接方法中最重要的电弧焊方
10、法还可按保护方法进一步分为埋弧焊、气保护焊等很多种；按电极特征分为熔化电极和非熔化电极两大类。2.1.2压力焊接压力焊接(简称压力焊)是指在焊接过程中需要施加压力(加热或不加热)，实现焊接的方法。这里有必要说明一下固相焊接与压力焊接的区别，固相焊接是指焊接时被焊金属不熔化，利用摩擦、扩散和加压等物理作用克服两个连接表面的不平度，除去(挤走)氧化膜及其他污染物，使两个连接表面上的原子相互接近到晶格距离，从而在固态条件下实现连接的方法。由此可见，二者进行分类所采用的标准不同。我国分类中多以压力焊作为族系的分类。国外分类中较多采用固相焊接作为分类。其中，电阻点焊比较特殊，焊接过程中需要施加压力，我国
11、通常将其分在压力焊接方法中。但其有明显的熔核形成，具有熔化焊接的特点，不属于固相连接。2.1.3钎焊钎焊是一种较特殊的焊接形式，其形成的接头不需要母材熔化，它是用比母材熔点低的金属材料作为钎料，用液态钎料润湿母材和填充工件接口间隙并使其与母材相互扩散的焊接方法。严格意义上讲，钎焊与其他焊接方法是连接原理不同的方法，因此，在英文里采用soldering(软钎焊)、brazing(硬钎焊)来命名，与焊接(welding)是不同的词汇。钎焊变形小，接头光滑美观，适合于焊接精密、复杂和由不同材料组成的构件，如蜂窝结构板、透平叶片、硬质合金刀具和印刷电路板等。2.2 常见的焊接接头及坡口形式焊接接头的形
12、式：有对接接头、角接接头、T形接头和搭接接头等。焊接接头的选择：主要根据焊接结构形式，焊件厚度、焊缝强度要求及施工条件等情况来选择。2.2.1对接接头两焊件端面相对平行的接头，称为对接接头。是焊接结构中采用最多的一种型式。根据坡口形式的不同，可分为I形、V形、X形、U和双U形等（见图2-1）。图2-1 对接接头的常见破口形式 （单位：mm）2.2.2角接接头两焊件端面间构成3001350夹角的接头，称为角接接头。根据坡口型式的不同，分为不开坡口、单边V形、V形及K形等4种型式(见图2-2)。图2-2 角接接头形式 （单位：mm）2.2.3T形接头一焊件端面与另一焊件表面构成复角或近似直角的接头
13、，称为T形接头。其应用范围仅次于对接接头。根据坡口形式不同，分为不开坡口、单边V形、K形和双U形等4种(见图2-3)。图2-3 T形接头形式 （单位：mm）2.2.4搭接接头两焊件部分重叠构成的接头，叫搭接接头。根据结构形式和对强度要求不同，分为不开坡口、塞焊2种(见图2-4)。图2-4 T形接头形式 （单位：mm）第3章 汽车车身制造发展趋势目前车身技术正朝着轻量化、个性化、人性化、安全化、设计制造虚拟数字化、绿色化、气动最优化等方向发展。3.1 虚拟数字化虚拟现实(Virtual Reality简称VR)技术是20世纪末才兴起的一门崭新综合性信息技术，它融合了数字图像处理、计算机图形学、多
14、媒体技术、传感器技术等多个信息技术分支，从而大大推进了计算机技术的发展，是计算仿真在更高层次上的延伸和拓展。由于它使用感官组织仿真设备和真实或虚幻环境的动态模型生成或创造出人能够感知的环境或现实，使人能够凭借直觉作用于计算机产生三维仿真模型的虚拟环境。虚拟现实技术一改人与计算机之间枯燥、生硬和被动的现状，虚拟现实技术使人具有强烈的身临其境沉浸感、友好亲切的人一机交互性和发人想象的刺激性。虚拟设计技术是通过一个统一的实体数字化模型将与产品开发技术集成为三维的、动态的仿真过程。其目的是在产品设计阶段，借助建模与仿真技术及时地、并行地、模拟出产品未来设计制造过程乃至产品全生命周期的各种活动对产品设计
15、的影响，预测、检测、评价产品性能和产品的可制造性等。从而更加有效地、经济地、柔性地组织生产，增强决策与控制水平，降低由于前期设计不当给后期制造带来的回溯更改，达到产品的开发周期和成本最小化、产品设计质量的最优化、生产效率的最大化。它不消耗现实资源和能量，所进行的过程是虚拟过程，所生产的产品也是虚拟的。虚拟设计技术的应用无疑将会对车身设计与制造的VR并不是一个新事物。虚拟现实(VR)技术诞生于20世纪90年代初期，国外的汽车厂商随即将其导入到汽车设计中。在汽车开发设计中运用虚拟现实技术，即采用计算机模拟色彩、质感、机理、阴影、背景、漫游及立体视觉的原理，生成虚拟的1：1的模型效果，可以省去造型设
16、计阶段物理模型的制作，它可以旋转和修改，供观察、检验、校核及评审，如图3-1所示。从国外多年的实践经验看，VR的重要功能体现在汽率造型设计、产品技术开发、市场销售，以及产品计划等方面。随着虚拟现实技术的发展和其在汽辈车身领域中的应用，除了采用计算机生成虚拟汽车外观造型，并在此基础上生成可宣绥向CAFJCAM转化的CAD数据模型外，还可以对汽车车身进行结构设计、模态分析、刚度和强度的计算及校核、复杂曲面刿顷、拼接及修型，对总体布置、零部件装配关系、车内人的环境和动静态综合性能进行仿真分析和综合评价。这不仅避免了汽车车身设计传统模式(油泥模型一尺度模型一实车模型一模线样板模具)参数不确定性和移型误
17、差，而且将使汽车车身设计变得更为快捷、体现方式多样和修型更加方便，大大缩短了汽车新产品的开发周期、降低了投资成本、提高汽车产品质量。因此，将CADCAECAM数据实现直接和完全转换，建立一种数字化汽车车身虚拟样机设计制造方法具有十分广阔的应用前景。图3-2所示为数字化轿车车身样机。 图3-1 汽车开发虚拟现实 图3-2 数字化轿车车身样机3.2 气动最优化汽车的空气动力学性能不仅直接地影响汽车的动力性、燃油经济性、操纵稳定性、安全性、舒适性等性能，还影响着汽车的外观款式及审美的流行趋势。在汽车尤其是轿车车身造型设计过程中力求取得最佳的空气动力学性能是非常有意义的，随着人们对汽车性能要求的不断提
18、高，车辆的气动特性日益受到汽车制造业的重视，可以说，汽车空气动力特性是决定汽车在市场竞争中能否取胜的重要性能。在汽车空气动力学研究中，目前主要有两种方法，一种是取用风洞实测的方法，它能使汽车运行实际工况，但是造价高、耗资大，对财力、规模要求甚高，在一般的经济条件下无法进行。第二种方法是应用CFD研究汽车外围流场所需费用少，周期短。3.3 轻量化随着全球生态环境的恶化和能源的日益紧缺，很多国家开始重视能源及环保的议题，并制定了相关法令。轻量化、环保回收、节约能源已是全球汽车产业发展趋势。有关研究数据表明，若汽车整车质量降低10，燃油效率可提高68。汽车车身约占汽车总质量的30，空载情况下，约70
19、的油耗用在车身质量上，因此车身的轻量化对减轻汽车自重，提高整车燃料经济性至关重要。同时，轻量化还将在一定程度上带来车辆操控稳定性和一定意义上碰撞安全性的提升，车辆行驶时颠簸会因底盘重量减轻而减轻，整个车身会更加稳定；轻量化材料对冲撞能量的吸收，又可以有效提高碰撞安全性。因此汽车轻量化已成为汽车产业发展中的一项关键性研究课题。汽车轻量化的技术内涵是：采用现代设计方法和有效手段对汽车产品进行优化设计，或使用新材料在确保汽率综合性能指标的前提下，尽可能降低汽车产品自身重量，以达到减重、降耗、环保、安全的综合指标。汽车轻量化技术包括汽车结构的合理设计和轻量化材料的使用两大方面。一方面汽车轻量化与材料密
20、切相关；+另一方面，优化汽车结构设计也是实现汽车轻量化的有效途径。与汽车自身质量下降相对应，汽车轻量化技术不断发展，主要表现在：1)轻质材料的使用量不断攀升，铝合金、镁合金、钛合金、高强度钢、塑料、粉末冶金、生态复合材料及陶瓷等的应用越来越多。2)结构优化和零部件的模块化设计水平不断提高，如采用前轮驱动、高刚性结构和超轻悬架结构等来达到轻量化的目的，计算机辅助集成技术和结构分析等技术也有所发展。3)汽车轻量化促使汽车制造业在成形方法和连接技术上不断创新。3.4 个性化全球的汽车工业从多元化进入到了个性化时代，为了适应这种趋势，厂家越来越多地在同一个平台上开发出多款车型，有针对性地满足不同消费者
21、的审美情趣和文化品位。弱化过去尊贵、气派、身份体现的设计思维，“以人为本、量身订做”，把一个冰冷的精密机械赋予文化内涵，让轿车成为多彩个性载体。事实上，中国消费者在经历了量的消费时代和质的消费时代后，带有感性色彩的个性消费理念将逐渐占据上风。如今具有高收入、高学历、高信息量的消费者，不再把消费视为一种对商品或劳务的纯消费活动，也不再安于被动地接受企业经营者单方面的诱导，而是要求作为参与者，与企业一起按照消费者新的生活意识和消费需求开发能与他们产生共鸣的个性化商品。我们经常听到个性化一词，个性化已经成为了商业炒作的常用词，而对于设计师而言，真正的个性化必须满足消费者、企业、社会的综合要求，个性化
22、设计是一项系统的社会工程，也可以说是设计师与社会大众之间的一种交流和对话，设计所针对的主要不是个体，甚至也不是少数人，而是拥有相似个性需求的消费群体。个性化是一个过程的概念，化的中文解释是性质和形态改变。个性化设计就好比是化学反应过程，化学反应过程需要特定的科学方法、操作流程，结合特定的外在条件，产生出合适的反应物。而外形的个性化即由市场的细分、企业定 图3-3 个性化轿车位、个性设计和消费者认知这四部分内容组成的综合系统化设计过程。3.5人性化随着汽车制造工业日益走向成熟，消费者在购车时将慢慢削弱对汽车包装的关注，而是日益关注汽车设计中内在的人性化成分。人性化的概念，是以人机工程学为基础的汽
23、车结构和功能设计，最主要方面并非在于看得见的“小玩意”，而是在汽车的安全保障以及基本的结构、功能设计上的完善，这才是最根本的人性化。人机工程学，在美国有人称之为人类工程学“Human Engineering”，人因工程学“HumanFactors”，在欧洲有人称之为“Ergonomics”，生物工艺学、工程心理学、应用实验心理学以及人体状态学等。人机工程学就是运用人体测量学、生理学、心理学、生物力学以及工程学等学科的研究方法和手段，综合地进行人体结构、功能、心理以及力学等问题研究的一门新兴的边缘学科。20世纪60年代以来，科学技术的飞速发展和计算机技术的应用，为人机工程学的研究与应用注入了新的
24、活力。图3-3所示为个性化轿车。特别是近几年来，随着计算机软硬件技术的日新月异，计算机图形学、计算机辅助设计、虚拟现实、人工智能等技术的进一步发展，人机工程学的理论与方法已发生了质的飞跃，计算机辅助人机工程已经成为了国内外专家学者关注的热点。图3-4、图3-5所示为汽车人性化设计。在汽车设计中人机工程学中的“人”主要是指驾驶员员及乘客，其中驾驶员最为关键；“机”指汽车及汽车内的紧急救助机构；“环境”是指车内环境和车外环境。汽车车身设计则是要以人(驾驶员、乘客)为中心，从人体生理、心理和人体运动出发，研究布置和设备等方面如何适应人的需要。在国外，人机工程在汽车车身内部布置中的应用越来越广泛和成熟
25、。SAE和EEC是在国际上被广为采用的两种标准，日本在这方面也制定了自己的标准。国内关于人机工程的研究起步较晚，但也做了一些工作，如：对人体模型的测量统计和分析，公布了中国成年人人体尺寸标准等，这些对中国人机工程的研究起到一些推动作用。图3-4 人性化设计 图3-5 人性化设计3.6 绿色化随着人类社会环保意识的增强，绿色设计已成为车身设计的新趋势。过去那种以消耗大量能源和资源为代价的，以纯粹视觉化来表达对权利、流动、速度的追求而不断推出新奇、夸张、大而昂贵的汽车已风光不再。新技术、新材料、新工艺为汽车造型的绿色设计提供了广阔的前景。绿色设计(Green Design-GD)，也可称为环境设计
26、(Design for Environment-DFE)、生态设计(Ecological Design-ED)、生命周期设计(Life Cycle Design-LCD)或环境意识设计(Environment Conscious Design-ECD)。其基本思想是在产品设计阶段就要考虑对环境的影响因素和预防污染的措施，从起源就重视产品可能对环境产生的影响，而非等产品及其工艺已对环境产生不良后果后再采取防治措施，力求使产品对环境的影响降到最低程度。绿色设计贯彻于产品整个生命周期，即从产品的概念形成、设计、制造、使用乃至废弃后的回收、重用和处理的各个阶段着重考虑产品的环境属性(自然资源的利用、环
27、境影响及可拆卸性、可回收性、可重复利用性等)，并将其作为设计目标，在满足环境要求的同时，并行考虑并保证产品的基本功能、使用寿命、经济性和质量等。 、车身绿色设计化即指尽量减少能源消耗，提高能源使用效率；使用新材料、新结构以降低物质消耗；重视车身各类材料的分类回收与再利用；减少城市空间占用，提高交通通行率等；从各个环节都考虑到环境效应。3.6.1材料选用1）车身材料的选择尽量减少车身材料种类。2）多采用可回收材料和多利用余料、废料，少用或不用短缺、稀有或有毒原材料。3）尽可能寻找短、稀有或有毒原材料的代用材料。尽可能多地选用那些在使用过程中，对生态环境无副作用，与环境有良好协调性的材料。4）更多
28、地选用那些废弃后能自然分解并为自然界吸收的材料。3.6.2车身结构设计1）车身结构和设计上的考虑简化车身结构，提倡简单和朴素美，尽可能减少不必要的装饰件。2）重视各功能块的装配和拆卸方式设计，以减少由于运输、装配、拆卸而导致的废品。3）注意产品的前瞻性生和多品种系列化，以减少由于款式、新旧程度和个人喜好等原因造成的缩短产品使用寿命的可能性。4）减少由于车身结构和车身造型而引起的机械噪声和气动噪声。 3.6.3环境与能耗1）材料消耗、废弃物和排放物等。2）采用合理工艺和改进工艺，提高产品合格率。3）重视废弃物和报废产品的后期处理，减少二次污染。4） 燃油汽车一方面会造成严重的大气污染和噪声污染，
29、另一方面，汽车材料使用量大，其更新换代又比较频繁，对资源需求量大，因此研制开发节约能源、回收率高又不污染环境的绿色汽车就成为当今汽车工业的主要发展方向之一。为了解决汽车报废后成为汽车垃圾的问题，绿色汽车从开始设计生产就考虑废弃后的再利用。3.7 安全化汽车作为一种便利的现代化交通工具，给人们的生活带来了极大的便利，但同时因其造成的交通事故却给人类的生命和财产带来了严重的威胁。自19世纪汽车诞生以来，汽车安全问题便一直伴随其左右。如何提高汽车的安全性能，减少汽车事故中驾乘人员的伤亡，一直是世界汽车工业发展中亟待解决的问题。在这种情况下，国内外汽车业一直在探索开发各种汽车安全产品。安全性分为主动安
30、全性和被动安全性，目前主动安全中的配置主要包括ABS(制动防抱死系统)、EBD(电子制动力分配系统)、ESP(电子稳定控制系统)、胎压监测系统、闸由导线技术和智能巡航控制系统等，被动安全中的配置主要包括安全带、安全气囊、可充气式幕系统、管状充气结构头部空气囊、头部支撑系统等。这些配置中有的已经得到普及，如安全带、安全气囊等，但是有部分配置还未得到普及。近年来德尔福公司开发的新技术解决了安全气囊的不安全的问题，该公司开发了一种“被动式乘客识别系统”的赢技术，推出了世界第一个乘员体重传感系统，使保护人员的安全气囊可以很智能地打开或收缩。传感系统可以根据乘员的体重、身高和胖瘦程度以及在座位上的具体位
31、置，来决定安全气囊打开的确切程度，从而可以对多种体形和身高的乘员进行有识别的保护。第4章 汽车车身材料汽车用钢中的板材(包括热轧钢板、冷轧钢板和镀层板)是生产汽车的最主要原材料，用于制造汽车的钢板简称汽车板，制造一辆轿车约需使用薄钢板600kg800kg。汽车板要求有优良的冲压成型性、焊接性及耐蚀性。为解决腐蚀问题，新型的镀层钢板应运而生。目前，汽车制造业规定的汽车车体表面涂层耐蚀为5年，车体穿孔耐蚀为10年。虽然新材料将取代部分汽车用钢，但钢铁在相当长的时间内仍是汽车最主要的原材料，并长期稳定在6070的比例。钢铁是汽车安全、长寿及低成本的关键。当前全球汽车工业正积极寻求减轻汽车自重的方法和
32、途径。汽车工业用来减轻汽车自重的先进的高强度钢材主要用于汽车外壳和结构件，并和轻金属进行竞争。41 冷轧汽车钢板汽车产量在高速增长，冷轧汽车板在汽车用钢中仍占有较大比重。411冷轧汽车板主要品种类型1深冲IF钢系列深冲IF钢由于具有良好的深冲性能和无时效性，广泛用于生产汽车中的复杂冲压件和外覆盖板，如轿车侧围板、轿车油底壳、门板、行李箱盖板等，一般占轿车用冷轧钢板总量的4060 。IF钢的含碳量极低，再通过添加微量的Ti、Nb合金元素，形成微量碳氮化合物，避免了间隙固溶原子的存在，没有时效性。IF钢系列冷轧板典型牌号为DC04、I)C05、DC06。2加磷高强钢加磷高强钢兼具良好的成型性、较高
33、的强度、良好的焊接性及耐腐蚀性等综合性能，其强度级别主要为340MPa、390MPa、440MPa，用于中高档轿车的覆盖件、结构件等。一般占轿车用冷轧钢板总量的1040。其机理是在低碳或IF钢机体中加入适量的P，通过固溶强化提高材料性能。典型牌号为B1 70P、B210P、B250P、B220P2等。3烘烤硬化钢(BH钢)BH钢板是为了克服高强度钢板屈服应力高、冲压成型性差的缺点而开发的一种汽车用钢板，具有良好的成型性与抗凹陷性能，主要用于中高档汽车外覆盖件和一些变形量较大的结构件，如轿车发动机盖、顶盖等。其机理是含有间隙固溶原子碳、氮的钢板经过预变形，导致机体内位错密度增加，随着涂漆烘烤的时
34、效处理，碳、氮间隙原子在位错处聚集，钉扎位错，从而使强度提高。典型牌号为B180H2。4低合金高强钢低合金高强钢具有高的屈强比，有利于提高结构件的安全性，主要用于汽车内部结构件，如车门铰链加强板、车门防撞梁等。其机理是在低碳钢中添加少量的铌或钛等合金元素，使其与碳、氮等元素形成碳化物、氮化物并在铁素体机体上析出，从而提高钢的强度，典型牌号为B340I。A等。412冷轧汽车板标准介绍国内汽车工业由于汽车系别不同，在采购汽车用钢时所采用的标准也不同。表41为国内冷轧汽车板主要的使用标准。车系汽车用户钢种级别常用标准德系车一汽大众上海大众深冲钢系列加磷高强钢系列BH钢系列低合金高强钢系列QBQB 4
35、031999：OBOB 41l一2009、EN 10268：2006：QBQB 4162009；QBQB 4192009、美系车上海通用深冲钢系列加磷高强钢系列BH钢系列低合金高强钢系列GMW2M；GMW3032GMW3032GMW3032日系车广州本田一汽本田深冲钢系列加磷高强钢系列BH钢系列低合金高强钢系列JISG314、JFS A 20011998JISG31352006、JFSA200l一1998JIS G 3135：2005、JFSA 200l1998JFS A 20011998韩系车北京现代东风悦达起亚深冲钢系列加磷高强钢系列BH钢系列低合金高强钢系列KS标准、posco标准；KS
36、标准、posco标准；KS标准、posco标准；KS标准、posco标准自主品牌长安、奇瑞吉列、江淮深冲钢系列加磷高强钢系列BH钢系列低合金高强钢系列QBQB 4082009QBQB 4032009QBQB 4112009QBQB 4162009QBQB 4192009目前，国内主要轿车、客车生产厂都大量采用05板制作轿车和客车的门外板、行李箱盖板、侧围外板、顶盖等大型外覆盖件。钢板表面质量分为三个级别，以满足不同用途的要求(见表42)。表42汽车表面质量要求级别代号特征较高级级别FB(O4)表面允许有少量不影响成型性及涂、镀附着力的缺陷，如轻微的划伤、压痕、麻点、辊印及氧化色等。高级级别FC
37、(O3)产品两面中较好的一面无肉眼可见的明显缺陷，另一面至少应达到FB的要求。超高级级别FD(O5)产品两面中较好的一面不得有任何缺陷，即不能影响涂装后的外观质量或电镀后的外观质量，另一面至少应达到FB的要求。413冷轧汽车板未来发展方向冷轧低碳钢和超低碳钢由于具有良好的冲压性能、焊接性能以及较高的尺寸精度，因而被广泛用于制造各种汽车零部件。特别是无间隙原子钢(IF钢)因具有高的r值、咒值和延伸率，目前已大量用于门内板、行李箱盖板、油底壳等极难冲件。安全、节能、环保是汽车工业发展方向，欧洲、美国、日本等汽车强国己在相关领域取得较大进展，中国汽车用钢未来发展趋势也将与国际接轨。冷轧汽车板产品结构
38、中的先进高强钢(如DP钢、TRIP钢等)比例将不断增大，超高强钢将得到应用。42 汽车用镀锌板汽车用镀锌板分为电镀锌板与热镀锌板。电镀锌钢板表面镀层细腻、致密、均匀、耐蚀性好，在汽车上主要应用于外板。电镀锌钢板具有高的冲压性能(可达到ZF级或更高)、高的焊接性能和高的表面质量，涂漆性能一般，但锌层较薄，耐蚀性较差。热镀锌钢板锌层较厚，其耐蚀性较好，但对焊接性能不利，热镀锌钢板的锌层与钢的基板附着力较差，冲压成型时锌层易附着在模具上，而不利于随后的冲压成型。合金化热镀锌钢板是将经过热镀锌的钢板加热到550。C左右，使铁和锌互相扩散、渗入，产生znFe合金层代替镀锌层。当znFe层为+8p相时，其
39、耐腐蚀与热镀锌钢板相当，但其可焊接及涂漆性能均优于热镀锌钢板，其冲压性能可达到Z级水平。镀锌钢板的基板通常采用低碳钢板或超低碳钢板(IF钢)，后者能保证优异的冲压性能，但屈服强度较低，当零件要求有一定的强度或抗凹陷能力时，需对超低碳钢板基板镀锌钢板的屈服强度提出特殊要求。421电镀锌板电镀锌板产品及用途如表43所列，表面质量要求如表44所列。表43电镀锌板产品及用途品种产品标准号牌号用途及特点电镀锌低碳及超低碳钢QBQB430一2003SECC,BLCE+Z一般用SECD,BLDE+Z冲压用SECE,BUSDE+Z深冲用BUFDE+Z特深冲用SECIF,BSUFDE+Z超深冲用加磷高强度钢B1
40、70PIE+Z冷成型用B210P1E+ZB250P1E+ZB180P2E+ZB220P2E+Z烘烤硬化高强度铜B140H1E+ZB180H1E+ZB180H2E+Z双相高强度钢B340590DPE+ZB400780DPE+Z低合金高强度钢B340LAE+ZB410LAE+Z表44电镀锌钢板表面质量要求代号级别特征FB(O3)较高的级精整表面不得有漏镀、镀层脱落、裂纹等缺陷，但不影响成型性及涂漆附着力的轻致缺陷，如小划痕、小辊印、轻微的刮伤等缺陷则允许许存在。FC(O4)高级的精整表面产品两面中较好的一面必须对轻微划痕、辊印等缺陷进一步限制，另一面必须至少达到FB的要。FD(O5)超高级的精整表
41、面产品两面中较好的一面必须对缺陷进一步限制，即不能影响涂漆后的外观质萤，另一面必须至少达到FB的要求。522热镀锌板在汽车工业发展过程中，各国追求的目标之一是延长其服役寿命，而造成汽重要原因之一是腐蚀。据报道，全世界每辆汽车由于腐蚀平均年损失约250美镀锌相比，热镀锌是汽车板中应用最广泛的金属防腐方法。为了防止汽车车身腐蚀20世纪70年代开始采用热镀锌薄钢板，德国首次推出了全镀锌薄钢板车身。此后热镀锌钢板使用率不断上升。由于汽车制造加工过程中的特点，汽车工业对热镀锌板性能要求：(1)成型性：基板适合冲压成型的要求，镀层附着力强，抗剥落，抗粉化。(2)耐蚀性：抗冬季道路撒盐的腐蚀，抗海洋性气候腐
42、蚀。(3)涂漆性：磷化和电泳涂漆性好。(4)焊接性：对电极损害小，焊接参数范围宽。(5)表面质量：表面平整，镀层厚度均匀。 (6)公差尺寸：板形平整，公差小。热镀锌钢板表面质量要求如表45所列。级别特征FB(O3)允许有小腐蚀点、暗点、带痕、小的铬酸钝化处理缺陷及小锌粒。FC(O4)不得有腐蚀点，但在小范围内允许存在轻微压痕、划伤、锌流波痕、轻微的铬酸钝化缺陷，另一面应至少保持FB表面。FD(O5)较好的一面必须对缺欠进一步限制，即不能影响涂漆后的外观质量，并应有均匀良好的镀层另一面应至少保持FB表面。镀锌钢板所要求的性能由基体、中问层及镀层的显微组织决定，而基体的化学成分和晶粒度等对镀层的性
43、质有很大的影响。对于镀锌层，最重要的性能是耐腐蚀和成型性能。另外由于镀锌钢板在汽车工业上的广泛应用，镀锌层的焊接性能和涂装性能也日益被人们所关注。钢铁在各种环境中的腐蚀可以分为化学腐蚀和电化学腐蚀两类。镀锌后的钢材，由于锌的覆盖，隔断了钢材表面和环境的接触，减少了钢材与环境之间的化学腐蚀。43 拼焊板拼焊板是指将两块或两块以上的薄板在冲压成型前用激光焊接在一起，然后进行冲压成型，以满足不同部位零件的性能需求。这些薄板可以具有不同的厚度、力学性能或涂层材料。以车门内板为例，为了保证功能的需要，车门内板的主体必须有一定的柔性，而车门的前部需要有一定的强度。采用拼焊技术，可以将两块不同厚度的钢板拼焊
44、成一块整板，如图41所示，即可冲压成型。图41 某车型拼焊板应用5、汽车车身的焊接检验本控制方法规定焊装厂产品调试、试生产、生产阶段焊接强度的控制内容、检验方法、检验频次、记录、缺陷产品处理和工装设备处理等要求。5.1、定义焊接强度：是指对焊缝（熔核）及其周围母材热影响区组织的抗拉性能和屈服性能的可靠性评价。5.1.1职责1、破坏检验由质量科委派专职人员，在专用焊缝破坏检验室负责实施。2、直观检查由车间直接生产工人在作业过程中负责实施，质量科检查人员巡检。3、无损检查由车间直接生产工人在作业过程中负责首检，质量科检查人员巡检。5.2检验控制方法5.2.1、电阻焊检验控制方法5.2.2、产品破坏
45、检验程序破坏检验应指将工具或装置插入焊接部件以及临近焊缝的部件之间直到元部件彻底分离。焊点直径则通过在直角方向获取的两个测量值（取最小值）决定。如果检查两个以上工件之间焊缝，必须在每对相邻工件之间检验。1、在工艺调试时期，应该在各个分总成工位对焊缝进行破坏性检验，以保证焊缝质量满足工艺要求，并发现潜在可疑区。2、应该对可疑区继续进行破坏性检验,直到达到了所有焊缝质量均能满足工艺要求。3、在试生产阶段，应对每个总成区的总成焊缝进行彻底破坏性检验，以保证在正常生产条件下的焊缝质量。在投产前阶段，应再次对可疑区进行进一步的破坏性检验，确信焊缝质量完全满足工艺要求。4、在正常批量生产过程中，现场加工的所有焊缝应检验周期进行破坏性检验。如果需要，分总成应该与车身一起接受检验，以保证所有焊缝都按照前述周期接受检验。5、必须持续分析检验结果，对潜在可疑焊缝继续进行更多的检验，以保证可疑焊缝充分得到控制，直到采取的改正措施已经在