汽车铝合金燃油箱焊接的难点问题与基本工艺

2024-09-30 19:06:10 来源：互联网分类：工业机械知识

如今汽车都采用汽车铝合金燃油箱，因为其具有质量轻、耐腐蚀、产品寿命周期长、经济效益好且材料再生率高等等优势特色，符合我国汽车工业发展的绿色环保与节能降耗基本要求。不过汽车铝合金燃油箱的可焊特性相对偏差，所以它阻碍了产品的产业化推进难度。本文主要研究了汽车铝合金燃油箱的创新焊接工艺要点。

一、汽车铝合金燃油箱焊接的难点问题与基本工艺

（一）待解决的难点问题

汽车铝合金燃油箱焊接技术涉及诸多难点技术问题，比如说薄板铝合金本身在封闭结构方面复杂，所以它的焊接应用技术也存在一定困难，总结来讲它需要解决以下5方面问题。

第一，要解决焊接夹具中汽车铝合金燃油箱的定位夹紧问题。

第二，要解决汽车铝合金燃油箱的注油口薄板焊接工艺问题。

第三，要解决汽车铝合金燃油箱薄板的封闭结构焊接工艺问题，例如长焊缝焊接工艺与比较普遍的焊接热变形问题。

第四，要解决某些鼓形界面的焊缝自动化焊接问题。

第五，要解决焊接工艺的成本问题。一般情况下汽车铝合金燃油箱焊接工艺中材料成本就占到80%以上，如果不可有效把握焊接质量造成焊接材料作废，就会丧失大量成本，同时提高焊接废品率，使得公司失去竞争力。

（二）基本焊接工艺要点

汽车铝合金燃油箱的基本焊接工艺首先要注重注油口座与燃油箱本体之间的焊缝连接，二者准确的焊缝连接应该为空间曲线形式。一般情况下，注油口处都为壁厚在1.5～2.0mm的铝合金板，非常容易焊穿，而且它的焊接工序需要手工完成，焊接效率低且焊接成本高。目前基本焊接工艺会采用MIG机器人自动焊接工艺，它对焊接空间曲线的复杂姿态变化把握非常精确，且焊接速度快，在高速焊接过程当中机器人还能实现对焊枪姿态的有效调整，保证焊缝成型良好。考虑到焊接过程当中容易产生气孔，无法满足燃油箱的严格密封要求，所以应该在焊接燃油箱注油口座位置合理配置焊接速度、电流，同时调整好机器人的基本运行姿态。整体来讲其调试过程必须遵循动态调试原则，保证注油口座的焊接高质量，满足汽车铝合金燃油箱产品性能基本要求。

在燃油箱焊接过程当中应该注意一点焊接难点问题，即环缝焊接，由于其焊接部位悬空，所以焊缝长度要求较长，但伴随焊接时间的持续增加，焊接区温度也会持续升高，当温度达到一定程度后非常容易出现焊缝塌陷甚至焊穿问题。该难点问题中所涉及的问题与相关技术关键就在于5点。

首先，焊接属于热输入过程，如果热输入过大，焊接电流就会增大，而焊接速度则会变慢。

其次，焊接过程当中可能存在燃油箱本体与端盖配合间隙过大问题，其所造成的直接结果就是焊接热量传导的严重不均。由于铝合金本身导热能力强，所以焊接过程当中本体热容量是会高于端盖的，如果焊接间隙过大就会造成向燃油箱本体传递的焊接热量减小，此时非常容易在端盖位置形成焊接塌陷与焊穿现象。

第三，端盖在受到收口拉延作用下其棱边部位厚度会被削薄，如果是在正常焊接过程当中容易造成焊缝塌陷甚至焊穿现象。

第四，像载重卡车这类大型机动车的汽车铝合金燃油箱尺寸径向都相对偏大，所以其偏差也大，在焊接过程当中容易出现弧长变化大的问题。但如果弧长过小则会出现电弧吹力变大问题，此时也容易出现焊穿现象。

第五，技术人员的焊枪焊接姿势不准确。某些技术人员在铝合金燃油箱的4个圆角位置开始焊接，整个焊接操作过程完毕后会发现焊接曲率变化偏大，这是由于他们的焊枪姿势调整不合理所造成的后果，此时的燃油箱就会存在成形不好或焊穿现象。

结合上述5点需要明确一个问题，那就是汽车铝合金燃油箱焊接技术在实施前首先要进行焊缝强度试验，主要对燃油箱的不同部位焊缝展开。具体为静载试验，看焊接接头强度是否在母材之上（国际标准要求焊接接头强度高于母材）。而同时还要进行强振、耐压、道路等试验技术作出相应技术质量检验，巩固焊接成果。

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