李长远

摘 要：目前，轻量化是汽车制造业的发展趋势，这种发展趋势促进了新材料、新技术的快速发展。本文首先阐述了新型材料的现状及发展趋势，然后简单介绍车身连接技术的现状及存在的问题。

关键词：车身材料;连接技术;发展态势

一、车身材料概述

1.车身材料发展现状

汽车构成零件大约是两万多件，并且这些零件均由各式各样的材料所制成。根据有关统计分析，大约86%都是金属材料，其间属钢铁材料比重最大，约为80%，这也就表明目前汽车制造过程中，车身材料多采用钢铁材料。从以下两个方面进行分析：一是传统汽车车身零件生产时大都是冲压方式，钢板冲压车身零件时其利用率高，生产率良好，有利于组织流水生产，可以冲制出形状复杂的零件，零件之间互换性较好;二是钢板强度较高且吸收能力极强，这则提升了汽车安全系数。目前汽车车身所运用的钢板生产方式大都采用冷轧钢板及热轧钢板。冷轧钢板表面质量较高且常用在车身外覆盖件上，热轧钢则是多用在底盘及车架等方面，此方面零件要求具备高强度，但是表面要求偏低。根据钢板特征，则车身用钢板多是普通碳钢板及特殊钢板，通常特殊钢板是包括高强度钢板及涂层钢板与拼焊钢板。车身材料还包括铝、镁及塑料等，不过应用比重较小或是处在实践时期。

2.车身材料发展态势

汽车材料应用开发过程中，材料轻质高强度化是主要发展态势。车身轻量化要求使得轻质材料从实践中转为实用。

（1）钢板材料高强度且高塑性加工性能。未来钢板材料必定为汽车车身材料的主要材料。钢板材料开发及应用则是强度更高且更易塑形，以便降低车身重量。功能性材料则主要是趋向于多性能开发，比如形状记忆合金;能源材料则就属储氢合金;环境材料则主要是修复钢板等方面开发应用，这些材料的应用必定是车身应用的主要方向。

（2）铝、镁合金材料的应用。现如今的汽车零件铝化程度持续加大，可以说未来安全舒适且美观耐用及轻量化，加上易装配及维修和易回收、节能无污染等综合性能极高的全铝化材料会被广泛应用。目前，铝、镁合金材料大都应用于发动机活塞及气缸盖和歧管等类零件上，白车身上应用仍是样车实践阶段，并未大批量生产及投产。铝、镁合金形成中极易出现破裂现象，并且其表面极易擦伤，冲压难度较大。这使铝、镁合金的使用比例有增加趋势。更重要的是欧美铝、镁合金价格偏低，所以未来汽车车身应用材料中大都会是欧美国家的铝、镁合金。

（3）车身塑料化、复合材料化。未来车用材料将逐渐转化为塑料及复合材料。塑料大都是以石油为原料，可以使得车身轻量化且节源。现如今的塑料大多是应用于轿车内部。若是可以处理成本及强度和外观品质方面的问题，则塑料运用会逐渐转向车外部件。新型塑料的持续涌现，比如发泡板、聚氨酯材料等为解决上述问题提供了条件。新型车身材料应用于车身则随着此类材料成型问题处理而比重增大，车身材料轻质性、易成型性、低成本、高稳定性是未来车身材料发展的主要趋势。

3.车身材料连接技术现状及存在的问题

随着新型材料的使用，促进了新的连接技术的快速发展，下面简单介绍车身连接技术的现状及存在的问题。

复合连接技术在国内的开发和应用还处在起步阶段。兰州理工大学的樊丁与日本大阪大学的中田一博等人联合设计了YAG激光—脉冲MIG电弧复合焊接机头，开发了其焊接铝合金的新工艺，探讨了各规范参数对焊缝成形的影响规律及激光与电弧的复合作用。我国的北京吉普汽车公司和东风汽车集团正在着手对复合焊接工艺的进一步研究。东风汽车公司工艺研究所的郑成刚介绍了胶粘剂、密封胶在汽车生产、装配中的应用概况，阐述了有关胶粘剂品种近年来的发展情况和市场需求动向。

在所有的连接方法中，焊接技术具备更好的自身优势，从而被广泛应用于汽车车身制造中。国内车身材料均是采用汽車专用薄钢板、涂层钢板为主的焊接方式均是熔化极气体保护电弧焊方式，或是电阻点韩及点焊铰接、铝合金焊接性能偏低，加上各类不同种类材料混合运用，涌现出各种自铆机械式连接。汽车粘接技术对汽车焊接质量极为重要，车身尺寸制作务必精确无误，熔焊机器人焊接技术应用也是非常广泛，加上有效的焊接方式则得到更好的效果，开发激光MIG复合焊以降低激光器功率，从而减小结构装配存在误差的问题出现率，保障激光焊深熔是高效且快速，并且实现低热输入。

汽车生产批量化和高效率有着极高的产品一致性要求，机器人生产方式因其自身优势被汽车焊接广泛应用。国内现如今汽车和汽车零件厂商焊接机器人运用所占的比重为全国焊接机器人总量的80%。汽车制造机器人焊接在西方发达国家应用较为普遍，其均是全部自动化，并且产品具备极高的一致性，成本不高。美国或是德国汽车行业机器人焊接及自动化率早已超出钢结构及造船和建筑行业。

参考文献：

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