焊接技术在新能源汽车制造中的应用探讨
（襄阳技师学院，湖北襄阳，441000）
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摘要：随着“十三五”计划的收官，意味着我国已完成全面建成小康社会的目标要求，国民的生活状况和消费水平将进一步改善，开放型经济新体制基本形成。而经济的快速发展也带动了汽车行业的变革，从传统燃油汽车转向新能源汽车的发展需求不断扩大，新能源汽车的焊接技术也要进行提高，本文从多个焊接技术的角度，对焊接技术在未来新能源汽车领域的应用进行探讨。
关键词：新能源汽车；汽车行业；焊接技术；
0. 前言
新能源汽车的快速发展是一场汽车革命，是未来汽车市场的关键，很多国家在新能源汽车的研发制造中上都投入了大量的资金，我国从2009年开始对新能源汽车投入使用，从最初年投入1.7万辆到2019年全年投入120.6万辆，新能源汽车产业的发展势头强劲，国家在新能源汽车的市场中也给予大量的补贴政策[1]。焊接技术对汽车制造业的发展至关重要，通过提升焊接水平，发展焊接技术能够促进汽车制造业的生产能力和效率，在新能源汽车的发展中同样离不开焊接技术的应用，但就目前焊接技术结合新能源汽车的发展来看，还有很大的提升空间，还需对其关键技术进行研究。
1. 焊接技术在新能源汽车制造中的应用现状
现代汽车的发展特点趋近于轻量化，集成化，对车身的质量、可靠性、安全性要求越来越高，新能源汽车装载着较重的电池组，因此对于车身结构设计和焊接的技术要求会更高。较多的国家在汽车新材料和新焊接技术中投入较大的科研成本，从而提高焊接的精度要求，并且，将焊接与计算机结合的信息化焊接装备生产线的实现，大幅提升了生产效率。焊接技术应用在汽车制造中的种类较多，根据不同的焊接特点，可以大致分为熔焊、压焊、钎焊三种方法。按照生产制造和加工工艺的需要，对于车门、车身、底板、侧围等零部件加工时主要使用电阻焊的点焊、凸焊、缝焊、多点焊等焊接方式；对于横梁、后桥、传动轴、车厢、厚板零部件的加工主要使用电弧焊的焊条电弧焊、埋弧焊、氩弧焊等焊接方式；对于小的铜件、硬质合金、散热器的焊接加工主要使用钎焊的方式。因此，汽车的焊接技术主要有电阻焊点焊、钎焊、电弧焊。
在新能源汽车的制造中，除了沿用广泛的焊接技术以外，特别要考虑到对新能源汽车电池组的保护，动力电池的技术攻关是每一个汽车企业重点把握的方向，决定着未来新能源汽车市场的走向，焊接方式和技术的选用对其生产制造的影响意义深远。
2. 新能源汽车车身焊接技术前景
目前传统汽车的焊接技术主要有手工电弧焊、气焊、等离子弧焊、激光焊、电阻焊等。随着新能源汽车新技术的不断发展，先进的焊接技术也在进步，目前可应用到新能源汽车的先进焊接技术有很多，例如：磁脉冲焊接技术、等离子电弧复合焊、激光复合焊接技术等。
2.1磁脉冲焊接技术
新能源汽车的车身材料大多采用铝镁等轻质合金，能够使汽车更加轻量化，增加动力性能，但铝镁等合金在焊接加热冷却后容易形成热影响区，产生大量脆性金属化合物，降低焊接接头的质量，将限制铝镁等合金的应用。
磁脉冲焊接是一种固相焊接技术，其工作原理是利用电磁产生的动力使焊件高速运动产生撞击，焊接点周围的金属强烈的塑性变形能够瞬间释放大量热量，在高温高压的情况下，使焊点之间金属原子剧烈运动，瞬间产生扩散融合，最终形成一个整体[2]。这样一种极速焊接的方式不会使焊接金属熔化，能够有效的避免金属热影响区，减少金属化合物的产生，从而提升焊接接头的强度，达到更好的焊接性能。根据磁脉冲的焊接特点，可适用于大批量生产的工业制造中，同时也能节能环保，提升焊接工作环境，对建设友好环保型新能源汽车意义重大。
2.2等离子电弧复合焊
新能源汽车底盘部件的性能主要受焊接接头的疲劳特性影响，而焊接过程中金属焊接接头部位容易产生应力集中和焊接残余应力，通过采用等离子电弧复合焊能使熔融金属受到等离子电弧的阻挡，在CO2保护电弧焊电极和等离子电弧焊电极同极时，使熔融金属横向流动，最终获得较平稳的焊道形状，降低焊接的应力集中，提升焊接接头质量[3]。但目前等离子焊接技术的成本相对昂贵，技术要求高，很难以在汽车行业大面积应用。
2.3激光复合焊接技术
激光复合焊接技术是通过激光焊与电弧焊的结合来达到更优良的焊接性能，激光焊提供超高能量密度激光束，瞬间提升焊缝温度，达到焊接目的。激光焊具有焊缝宽度窄，焊池深度浅，焊接速度快的特点，因此其“搭桥”能力差，而电弧焊的热影响区较大，能够保证充足的金属原子结合，使焊接性能更高[4]。结合两种焊接技术的优点，能使焊缝的深度最优，增加受热面积，从而大幅提升焊接效率和焊件质量，激光复合焊接技术在新能源汽车制造中发挥着极其重要的作用。
3.新能源汽车焊接自动化发展
长期以来焊接过程中都面临着工作环境较恶劣的情况，在焊接加工过程中容易产生弧光、电焊烟尘、有毒气体、高频电磁辐射、射线、噪声和热辐射等有害物质，会对人体的健康产生影响。因此在汽车制造中应用自动化机器人焊接技术可以解决以上问题，避免发生工伤事故和职业危害。另外全自动化机器人工作线与焊接技术的结合能够大幅度提升生产制造的效率。按照生产车间的功能，可以将机器人分为:螺柱焊机器人、弧焊机器人、涂胶机器人、点焊机器人、装配及持件机器人和激光焊接机器人[5]。机器人可以操纵大型焊钳，对地板等零件进行点焊。具有焊点质量高，焊接速度快，质量稳定的优点。由此看来，自动化机器人在汽车工业中的应用十分关键。
4.结语
新能源汽车的发展符合当前绿色发展的方向，对未来全球气候环境的影响有深远的意义。新能源汽车电机制造和电池装备的重要环节就是焊接技术的应用，焊接技术的选择对产品制造会产生不同的效果，焊接新技术的发展将为新能源汽车的生产质量提供保障，新能源汽车也将迎来高速发展。
[1]刘双源．新能源汽车技术现状与发展前景分析[J]．山东工业技术，2017，000(006)：76—77.
[2]KOREA S D,DATEA P P,KULKARNIB S V.Effect of process parameters on electromagnetic impact welding of aluminum sheets[J].International Journal of Impact Engineering,2007,34：1327-1341.
[3]陈裕川.等离子弧焊技术的新发展（一）[J]．现代焊接，2008（8）：5.
[4]蒋伟光,熊志明.浅议激光焊接在新能源汽车电池的应用[J].时代汽车，2016（12）：58-59.
[5]杨帆，潘云峰，杨斌.浅谈机器人在汽车智能制造中的应用[J].信息记录材料，2017（09）.
