车身连接技术及其发展

刊名：工葉材料（日）

刊期：2015年第5期

作者：佐藤千明

编译：郝长文

介绍了多种材料车身的连接技术及其发展动向。基于不同材料（如钢、铝合金、塑料和复合材料）车身的连接，介绍了汽车车身的连接技术及未来车身轻量化技术和连接技术的发展。

（1）多种材料车身。为实现进一步轻量化的目标，必须采用按部位需要配备“多种材料构造”的车身，目前已有铝合金与钢构成的复合车身，如Audi TT的cabinc驾驶室的一部分为钢板件，其它大部分为铝合金件。钢件与铝合金件的连接除采用SPR或FDS等机械连接外，还使用粘接剂连接。今后将在不同部位适当采用钢、铝、热固性CFRP、热塑性CFRP材料。从连接需要方面考虑，将采用焊接、FSW、粘接、热熔接及固定器连接等多种方法，其中粘接的用途更广泛。但是，车身多种材料连接存在热应力和电腐蚀问题。

（2）车身装配中的粘接技术最重要的是粘接速度。由于车身装配线生产节拍最短约1min，因此有必要使用机器人实现自动化装配。已实现了钢板件无需脱脂即可实施粘接工序。塑料材料还需在粘接前进行复杂和表面处理，应简化粘接程序。

（3）粘接剂的快速硬化。使粘接剂快速硬化的一般方法是对粘接部位的局部加热，如最新开发的聚氨脂粘接剂，利用远红外线局部加热，约2min就能实现快速硬化。

（4）多种材料车身的涂装。把异种材料零件连接后进行涂装，经过烘烤工序，在约170℃高温下使粘接剂硬化，但当冷却到室温时连接部位会产生较大的热变形等缺陷，甚至发生断裂，粘接剂在硬化温度下的柔软性又存在了问题。因此，今后有必要开发柔软度和硬度合理兼备的粘接剂，同时还需要开发室温下快速硬化的粘接剂。

轻合金零距离搭接的激光焊接

Masoud Harooni. UMI Dissertation Publishing.

编译：朱会

研究了不同激光焊接工艺参数对焊接质量的影响。开发出3个回归模型并从中找出最适合的模型将焊接工艺参数与剪切载荷匹配。以焊接AZ31B镁合金为例，开发出一个数值模型，以了解激光焊接参数对温度分布的影响。由热电偶记录焊缝横截面的温度变化，并利用红外摄像机记录温度验证数值模型的正确性。

在激光焊接之前，使用等离子弧进行预热处理，由于氢氧化镁的分解而缓解了焊缝中孔隙的形成。采用双激光束焊接材料比采用等离子弧预热原料单激光束焊接材料的焊接效率更高，第1个激光束预热样品，而第2个激光束焊接两块重叠的金属板。为评估工艺参数对焊接质量的影响，利用光学显微镜对焊缝截面进行研究，通过抗拉强度和硬度测试对焊缝的力学性能进行评估。为评估激光焊接过程焊缝池的动态行为，使用具有绿激光的高速电荷耦合元件（CCD）相机作为照明源实时记录熔池和焊缝情况。

提出一种基于光谱无损评价方法来检测激光焊接AZ31B镁合金过程中存在的气孔。基于玻尔兹曼图计算出的电子温度与焊缝中气孔相关联。通过系列试验评估出氧化物涂层对激光焊接熔池动态行为的影响。使用绿激光的高速CCD相机作为照明源记录焊缝池动态。

使用双行程焊接方法对AZ31B镁合金薄板进行零缺口激光焊接：一次激光焊接（OPLW）主要对两个重叠表面顶部进行散焦激光光束预热；而二次激光焊接（TPLW）是用于融化和焊接样品。测试激光焊接样品的力学性能。计算出的电子温度与孔隙形成相关联。

将AZ31B镁合金与AA 6014铝合金焊接有两种方法：聚焦光束激光焊接（FBLW）和散焦光束激光焊接（DBLW）。使用光学显微镜、扫描电子显微镜（SEM）和能量色散X射线能谱（EDS）研究焊缝的截面，以分析不同焊缝质量。使用拉伸试验和显微硬度计研究焊缝的力学性能。散焦激光焊接过程焊接质量更好。