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汽車設(shè)計(jì)師和制造商的首要目標(biāo)是找到提升燃油經(jīng)濟(jì)性的方法，這個(gè)任務(wù)如今變得越來越復(fù)雜。美國(guó)法規(guī)要求，所有汽車制造商都要在2025年前達(dá)到54.5mpg的CAFE（企業(yè)平均燃料經(jīng)濟(jì)性）標(biāo)準(zhǔn)。這一標(biāo)準(zhǔn)要求的巨大提升，在以前看來是不切實(shí)際，也不可能實(shí)現(xiàn)的，但現(xiàn)在卻是汽車制造商必須達(dá)成的目標(biāo)。
為了應(yīng)對(duì)排放法規(guī)的要求并迎合消費(fèi)者偏好，汽車制造商們開展了一個(gè)“技術(shù)海嘯”（TechnicalTsunami）運(yùn)動(dòng)——變革的大潮催生了許多新技術(shù)和新材料的應(yīng)用，如金屬鋁、金屬鎂、碳纖維、先進(jìn)高強(qiáng)度鋼，以及先進(jìn)的車輛電子裝置的廣泛采用。許多新材料和新技術(shù)在汽車中的應(yīng)用，都需要進(jìn)行專門的維修培訓(xùn)與之配合。僅在2015年，汽車制造商就推出了142款新車型，其中包括全新設(shè)計(jì)的，也包括現(xiàn)有車型的升級(jí)改造版。
舉個(gè)例子，與以往的車型相比，2015款福特F-150車型大量使用了鋁材料，實(shí)現(xiàn)減重318kg（700lb）。福特的F-150是享譽(yù)全美的暢銷車型之一，其使用材料的重大調(diào)整引起了汽車行業(yè)的廣泛重視。
現(xiàn)在，汽車架構(gòu)中采用的鋁制材料越來越多，領(lǐng)先的汽車廠商也認(rèn)識(shí)到，為了保證汽車在使用大量鋁材料后的安全性，需要可靠的制造工藝，此外還必須審慎考慮汽車維修維護(hù)方面的問題。在這當(dāng)中需要重點(diǎn)考慮鋁焊接的問題，鋁焊接本身并不比鋼焊接難多少，但需要在許多方面采取不同的做法。
建立操作區(qū)
汽車制造商建議的最佳做法之一是，將鋁制車輛維修區(qū)與鋼材料焊接區(qū)分開。原因是空氣中的鋼材料微粒會(huì)污染鋁材料，如果長(zhǎng)時(shí)間接觸水，也可能會(huì)導(dǎo)致腐蝕。
鋁焊接的工藝和設(shè)備
技術(shù)人員普遍采用MAG（金屬活性氣體）焊接法對(duì)鋼制車身進(jìn)行維修，這需要使用一種由75%的氬氣和25%的二氧化碳混合而成的保護(hù)氣體，即“C-25”混合氣體。
鋼焊接采用MAG保護(hù)氣體，而鋁焊接采用的是MIG氣體，這要求技術(shù)人員掌握一些新技術(shù)。
與此不同的是，鋁材料需要使用MIG（金屬惰性氣體）焊接法，保護(hù)氣體100%為氬氣，使用氬氣是因?yàn)檫@種氣體有助于焊接金屬表面的凈化。當(dāng)焊接表面接觸到空氣時(shí)，鋁材料會(huì)立刻形成一層較薄的氧化鋁。氧化鋁的熔點(diǎn)是2050°C（3725°F），遠(yuǎn)高于金屬鋁熔點(diǎn)650°C（1200°F），因此必須將氧化鋁清理干凈，否則焊接就只能透過氧化鋁涂層進(jìn)行，這會(huì)使得焊接效果大打折扣。
采用MIG氣體進(jìn)行鋁焊接，比如搭接焊中的這個(gè)填角焊縫，應(yīng)始終在與車身焊接之前進(jìn)行外觀查驗(yàn)和破壞性檢查。
技術(shù)人員應(yīng)使用鋁材料專用的焊接導(dǎo)電嘴，中間的焊絲通道也應(yīng)更大，專用焊槍上應(yīng)刻有“A”或“AL”的字樣。此外，鋁焊接所使用的保護(hù)氣體噴孔也必須大于鋼焊接，以便供應(yīng)更大的保護(hù)氣流。
為了避免鋼材料顆粒污染金屬鋁表面，鋁和鋼材料加工也會(huì)使用不同的手動(dòng)工具。鋁材料應(yīng)配有專門的切割工具和研磨工具，以避免與鋼材料發(fā)生交叉污染。
準(zhǔn)備工作
在開始焊接鋁之前，技術(shù)人員需要清除所有的表面涂層，之后再用特殊溶劑擦拭干凈，目的是清除所有的表面污染物。技術(shù)人員需要用砂紙或不銹鋼刷子清除焊接區(qū)域的氧化鋁，在即將開始焊接操作前還需再次進(jìn)行清理。
焊接技巧
鋁焊接的技巧與鋼焊接不同，技術(shù)人員應(yīng)該用“推”的方式進(jìn)行鋁焊接，而不是“拉”的方式。這種方法可以增強(qiáng)保護(hù)氣體的應(yīng)用效果，有助于更好地將氧化鋁清除干凈。
此外，在鋁焊接中，焊絲需要與焊炬保持較遠(yuǎn)距離，而焊炬需要離焊接表面更遠(yuǎn)。需注意的是，技術(shù)人員應(yīng)使用汽車廠商推薦的焊絲。
鋁焊接通常比鋼焊接需要更大的電流，并且焊接中的金屬過渡形式也有所不同。鋼焊接通常使用短路過渡法，當(dāng)焊絲接觸到鋼時(shí)，會(huì)發(fā)生短路和爆斷。而在鋁焊接中，最好的方法是脈沖噴射過渡，在焊珠噴進(jìn)熔池之前就會(huì)爆斷。
通常建議使用MIG脈沖噴射過渡焊接設(shè)備進(jìn)行鋁焊接操作
鋼焊接時(shí)，焊炬的熱量通常會(huì)集中在一個(gè)區(qū)域，而鋁材料會(huì)將熱量傳遞到整個(gè)部件。因?yàn)殇X的熱傳遞效率更高且熔點(diǎn)更低，因此焊接動(dòng)作應(yīng)該先慢后快，而焊炬在部件上移動(dòng)時(shí)，速度應(yīng)該更快。
為了避免鋁焊接開始時(shí)溫度過低，技術(shù)人員需要使用引弧板（run-ontab），或具有預(yù)熱功能的設(shè)備。在焊接收尾時(shí)，在金屬鋁表面往往會(huì)形成弧坑，因此技術(shù)人員需要在收弧時(shí)通過額外動(dòng)作將弧坑引至焊件外，或者使用引弧板將其引出。
“汽車輕量化必須迎接的挑戰(zhàn)——鋁焊接”由機(jī)電網(wǎng)整理發(fā)布，如需轉(zhuǎn)載，請(qǐng)注明文章來源，更多行業(yè)資訊，請(qǐng)點(diǎn)擊關(guān)注：機(jī)電行業(yè)
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