汽车工业中焊接新材料的发展趋势

清风明月

汽车工业中焊接新材料的发展趋势
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　  随着轿车发展的日趋紧凑小型化、轻量化、新材料的应用使轿车材料构成发生了明显改变，未来轿车车身材料仍以钢板为主，为使钢板厚度减薄，将广泛采用高强度钢板。同时为了提高车身的防腐蚀性能，世界上不少汽车厂家在轿车生产中大量应用了镀锌钢板。另外，还使用铝合金、塑料及陶瓷等材料。据有关专家预测，到本世纪末并不会在大批量轿车生产中出 现全铝车身或全塑车身。
　  在美国焊接学会分会的会议上讨论汽车工业中应用的金属板焊接问题时，有关专家指出，焊接镀锌钢板最有前途的方法是激光焊接。但是由于该过程现在自动化程度还不够，必须完善汽车工业中广泛应用的接触点焊方法。这种方法的主要缺点是在焊件与电极接触中锌的大量过渡而使电极烧损较快。故建议使用Al2O3弥散微粒强化的Cu-Zn和Cu-Cr合金制造的电极，可在最小电抗下焊接，以保证获得最小的焊接接头尺寸。
为了实现汽车的轻量化，提高汽车安全性能，高强度钢板在汽车中的应用正在逐年增加，现今出现了新一代的高强度钢板材料——超细晶粒钢。该钢种主要指在经济指标进一步提高的基础上，钢铁材料的强度、韧性比现有的钢材提高一倍。新一代超细晶粒钢在组织结构上具有超细晶粒、高洁净度、高均匀度的特性。
3 J% q4 u' K0 [( J- k2 l  T　　当前用于研究的新一代超细晶粒钢主要有400MPa级和800MPa级两种。
! g+ t0 F2 S2 |/ F6 ^- D9 B- w　　在对新一代钢铁的研究上，我国与国际水平并没有什么差距，几乎是同时起步，同日、韩两国共处世界的领先地位。但是由于出现的时间较短，所以参与研究的单位也并不很多，主要是以钢铁研究总院和清华大学机械系为主。在对超细晶粒钢的焊接技术进行一定的研究后，取得了一些先进成果。
7 A3 e, {: ]8 j, k6 n3 N$ ]% a8 F　  铝合金具有重量轻、强度高及抗腐蚀等优点，是优良的建筑材料，汽车工业中也逐渐在使用铝合金材料的零部件。铝合金焊接有5个主要的特点：
(1)铝合金表面有一层致密的氧化薄膜(熔点约2050℃)，焊接时如未能将其清除，将会影响基本金属的熔化质量，形成夹杂等质量问题。
. v4 [- v* m6 k" \3 n% w. v(2)热导率大(约为钢的4倍)，导电性好，焊接时若要达到与钢相同的焊速，则焊接热输入要比焊钢时大2～4倍。
(3)线膨胀系数大，焊件有产生较大的热应力、变形及裂纹的倾向。
(4)易出现气孔。
3 Y3 l) W9 `! a(5)铝合金焊接接头的强度降低。
  P( J' V( K: n& ?, F　　铝合金焊接的这些特点，正是我们在研制焊接设备和焊接工艺时应认真对待的问题，只有这样才能开发出适合铝合金焊接的设备、材料和焊接工艺。