中职汽车钣金维修技术---第7章 电子课件 .ppt

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1、任务七 汽车车身焊接技术 7.1 7.1 车身的连接与焊接方式车身的连接与焊接方式 7.7.2 2 手工电弧焊手工电弧焊 7.7.3 3 氧氧-乙炔焊接与切割乙炔焊接与切割 7.7.4 4 电阻点焊电阻点焊 7.7.5 5 气体保护焊气体保护焊 7.7.6 6 钎焊钎焊任务七 汽车车身焊接技术 使学生了解车身焊接的类型 掌握气体保护焊的各种焊接方法 掌握电阻点焊的基本操作方法 了解其他车身焊接的方式 了解现代轿车车身应采用的焊接方式任务七 汽车车身焊接技术一、车身的连接与焊接方式一、车身的连接与焊接方式（一）、车身连接方式车身连接方式可分为可拆卸连接和不可拆卸连接。1可拆卸连接方式（1）螺钉连

2、接 螺栓螺母连接。主要用受力较大的结构件的连接。如图7-25.螺母焊接螺栓连接。主要用受力较大的结构件的连接。图7-26。图7-25 螺栓螺母连接 图7-26 螺母焊接螺栓连接任务七 汽车车身焊接技术 螺钉卡扣连接。主要用于灯架及装饰件的连接。图7-27。自攻螺钉连接。主要用于手把及装饰件的连接。图7-28。（2）塑料卡扣连接。用来安装室内装饰件、装饰条，外部装饰件、线路等，图7-29。（3）铰链连接用来连接车门、发动机罩、行李厢盖等。如图图7-30所示。图7-27 螺钉卡扣连接 图7-28 自攻螺钉连接 图7-29 塑料卡扣连接 图7-30 铰链连接任务七 汽车车身焊接技术2不可拆卸连接方式

3、（1）摺边连接。用来连接车门内外板、发动机罩内外板、行李厢盖内外板等。图7-31所示。图7-31 摺边连接（2）铆钉连接。用来连接车身上不同材料（当使用其他方式不能有效连接时），货车大梁，或者用来连接铝、镁或塑料车身。如图7-32所示。图7-32 铆钉连接任务七 汽车车身焊接技术（3）粘接连接。主要用于车身需要密封的板件，一些车身大面积面板，铝车身板件，塑料车身件等。粘接操作如下图7-33所示。粘接连接方式如图7-34几种：图a为粘接与电阻点焊，图2为粘接与铆接，图c为粘接与螺栓连接，图d为粘接与折边连接。（4）焊接连接。图7-33 粘接连接图7-34 粘接连接方式任务七 汽车车身焊接技术（二

4、）、车身焊接方式焊接种类：1压焊：这种方法用电极给金属加热使其溶化，并加压使金属连接。在各种压焊方法中，电阻点焊是汽车制造业不可缺少的焊接方法，但在汽车修理业中应用很少。2熔焊：这种方法将金属件加热到熔点，使它们连接在一起（通常是焊条），然后冷却。3钎焊：在需要焊接的金属件上，将熔点比它低的金属熔化（金属件不需熔化）而进行连接。根据钎焊材料的温度，可分为软钎焊和硬钎焊。各种焊接类型更进一步的细分如图7-35所示。值得注意的是当今汽车上使用的新型合金钢是不能用电弧焊和氧乙炔焊的。车身各部位所采用的焊接方式图7-36所示。图7-36 车身上的焊接方法任务七 汽车车身焊接技术车身焊接要求：（1）由于

5、焊接的形状不受限制，它适合于连接整体式车身结构，焊接后仍保持车体的完整性。（2）可减轻重量（不需要增加接合件）（3）对空气和水的密封性好（4）生产效率高（5）焊接接头的强度很大程度上受到操作者技术水平的影响。（6）如果过多地加热，周围板件将会变形。图7-35 各种焊接类型任务七 汽车车身焊接技术二、手工电弧焊二、手工电弧焊 手工电弧焊是以手工操作的焊条和被焊接的工件作为两个电极，利用焊条与焊件之间产生电弧热量熔化金属进行焊接的一种方法。适用于碳钢，低合金高强度钢，不锈钢及耐热钢的焊接，也可用于铸铁、有色金属如铝、铜及其合金的焊接，设备简单，操作方便，是应用比较广泛的一种焊接。任务七 汽车车身焊

6、接技术（一）电弧焊的基本概念 电弧产生强烈的光和大量的热。电弧焊就是利用大量集中的热，使焊条和被焊的工件熔化达到连接的目的。电孤是由阴极部分，弧柱部分和阳极部分组成的，如图7-37所示。从图中可以看出，电弧产生于焊条和焊件之间，阴极部分位于焊条的末端，阳极部分位于焊件表面，弧柱部分位于阴、阳极之间，呈截锥形，周围被电弧焰包围着。电弧中三个区域的温度是不同的；一般阳极附近区域温度可达2600，阴极部分区域可达2400，弧柱中心温度可达600。图7-37 电弧的产生任务七 汽车车身焊接技术（二）手工弧焊机分类 手工弧焊机的分类方法很多，按焊接电流种类可分为弧焊变压器（交流弧焊机）、弧焊发电机（直流

7、弧焊机）、弧焊整流器（直流弧焊机）三类。其型号表示方法如下：任务七 汽车车身焊接技术（三）焊条 1焊条的组成及其作用焊条由焊芯和药皮组成。在焊接过程中，焊条既传导电流，又起到焊缝的填充金属作用。（1）焊芯。焊芯的作用是作为电极，产生电弧。焊芯熔化后成为焊缝中的填充金属。焊芯是一根具有一定直径和长度的金属芯，它的直径和长度即代表焊条的直径和长度。常用的焊芯材料为碳素结构钢、合金结构钢和不锈钢等。（2）药皮。药皮由各种不同的矿石粉、铁合金和有机物（如木粉、淀粉、纤维等）、化工产品（如钛白粉、碳酸、钾、水玻璃等）等组成。为便于起弧，焊条前端的药皮做成45左右的倒角。药皮的基本功能是：利用药皮放出的气

8、体和形成的熔渣，起机械地隔离空气的作用。同时，通过熔渣与熔化金属的冶金反应，除去氧、氢、硫、磷等有害杂质和添加有益的合金元素。保证焊缝金属的化学性能和力学性能，并且改善焊接工艺性能，使电弧稳定，飞溅减少，焊缝成型好，易脱渣等。任务七 汽车车身焊接技术2焊条的分类 焊条按其药皮熔化后的熔渣特性，分酸性焊条和碱性焊条两大类。酸性焊条的药皮成分，主要是酸性氧化物二氧化硅、二氧化钛、三氧化二铁等。这类焊条对铁锈不敏感，要求在使用前经75150烘焙1小时。电弧稳定，可用于交流或直流弧焊。钛型、钛钙型焊条就属于这一类。碱性焊条的药皮成分，主要是碱性氧化物碳酸盐和萤石等。这类焊条焊接后焊缝金属的力学性能好，

9、可以用来焊接高强度的低合金钢和特种性能的合金钢。因其对水锈产生气孔的敏感性较大，使用前经过350400和12小时烘干，但由于药皮中含有恶化电流稳定性的氟化物，故必须用直流施焊，只有当药皮中加稳弧剂后，才可交、直流使用。任务七 汽车车身焊接技术3焊条型号的表示方法 焊条型号表示焊条的类别、焊条的特点（如抗拉强度、使用温变、焊芯金属类裂、熔敷金属化学成分类型等）、焊条药皮类型及适用的焊接电源。根据国家标准GB511785、GB5111885为依据，其编制方法如下：每一种型号的焊条，又可以有若干个牌号的产品。至于各牌号焊条的具体性能、化学成分、物理性能及使用注意事项等则由焊条制造厂在该牌号的焊条说明

10、书及其焊条产品样本中注明。任务七 汽车车身焊接技术（四）手工电弧操作方法1焊接电流的调整 焊前必须作好焊接电流的调整工作。若电流过大，会使焊炬及电缆发热，焊条前半节发红，药皮过早脱落，甚至造成焊缝两侧咬边，烧穿焊件等现象；若电流过小，焊条容易粘在焊件上，并出现熔深不够、焊不透而易夹渣成型不好等缺陷。焊接电流应根据焊条类型、焊条直径、焊件厚度及焊缝位置来选择。在使用结构钢焊条时，也可根据下面经验公式进行选择。I=Kd式中I焊接电流（安）；d焊条直径（毫米）；K系数，其值与焊条直径有关，如表7-3所示。d（毫米）1.622.53.246K1525203030404050不同焊条直径对应的K值 表7

11、-3任务七 汽车车身焊接技术2引弧 开始焊接时先要引燃电弧，简称引弧。引弧方法有两种：擦弧法和碰击法，如图7-38所示。图7-38 引弧方法（1）擦弧法。即在焊件表面划动一下，其动作类似划火柴。擦划时，焊工握住焊钳，将焊条在坡口内轻划一下即可。划动长度一般在2025mm，引着电弧后，立即使焊条末端与焊接表面的距离保持在34毫米左右的高度，以便维持电弧稳定燃烧。使用碱性焊条引弧时，焊条容易与工件粘住，故擦弧时可采用平行轻移方法。（2）碰击法。引弧时，用焊条末端轻轻地垂直碰击焊件表面，引着电弧后便迅速提起焊条，并使末端与焊件表面保持34毫米左右的高度，维持电弧燃烧。任务七 汽车车身焊接技术3运条电

12、弧引燃后就进入正常的焊接过程，这时焊条有三种方向运动：第一是焊条被电弧熔化变短，为保持一定的弧长就必须使焊条沿其中心线向下送进，否则就会发生断弧。电弧长短对焊缝质量有很大影响。电弧的长度超过焊条直径的叫长弧，小于焊条直径的为短弧。用长弧焊接时，电弧燃烧不稳定，焊缝质量较差，表面鱼鳞不均匀，焊缝熔深较浅，当焊条熔滴向熔池过渡时，周围空气容易侵入形成气孔，而且熔化金属飞溅严重，造成浪费。因此，施焊时应该采用短弧，特别是使用碱性焊条时，一定要用短弧焊接，才能保证焊缝质量。第二是为了形成一条焊缝，焊条要延着焊缝方向移动。移动速度即焊接速度的快慢，要根据焊条直径、焊接电流、工件厚度、接缝装配情况及所在位

13、置来决定。移动太快，电弧来不及熔化足够的焊条和基本金属，造成焊缝熔深太小，容易形成未焊透等缺陷。移动太慢，会使焊缝过高，工件过热，薄件则容易烧穿。第三是为了获得一定宽度的焊缝，焊条必须作横向摆动。焊条横向摆动，不但使焊缝加宽，还有利于熔池中的焊渣和气体浮出，提高焊接质量。任务七 汽车车身焊接技术常用的几种运条方法如图7-39所示。（1）直线形运条法。如图7-39（a）所示，使用此法焊接时，焊条以直线移动，不作摆动。因此，电弧较稳定，能获得较大的熔深。但焊缝宽度较窄。常用于不开坡口的薄板对接平焊等。在多层焊的第一道焊缝和多层多道焊亦可使用。（2）直线往夏运条法。如图7-39（b）所示，焊接时，焊

14、条末端沿焊缝的纵向作来回直线摆动。这种运条法的特点是焊接速度快、焊缝窄、散热快、适用于薄板和接头间隙较大的多层焊的第一层焊道。图7-39 常用的几种运条方法任务七 汽车车身焊接技术（3）锯齿形运条法。如图7-39（c）所示，焊接时，焊条末端作锯齿形连续摆动及向前移动，并在两边稍停片刻。摆动的目的是为了控制熔化金属的流动和得到必要的焊缝宽度，以获得较好的焊缝成型。这种方法应用较广，常用于较厚钢板的平、仰立焊的对接接头和立焊的角接接头都可采用。（4）月牙形运条法。如图7-39（d）所示，焊接时，焊条末端沿着焊接方向作月牙形的左右摆动，其优点是金属熔化良好，焊缝两侧有足够的熔深，焊缝增强量较高，适用

15、于平焊缝。（5）三角形运条法。如图7-39（e）所示，焊接时，焊条末端作连续的正三角形运条，并不断向前移动，适用于开坡口的对接接头和丁字形接头焊缝的立焊，特点是一次能焊出较厚的焊缝断面，焊缝不易产生夹渣等缺陷。（6）斜三角形运条法。如图7-39（f）所示，这种运条方法的特点是能借运条动作来控制熔化金属，促使焊缝成型良好，适用于焊接平、仰位置的T形接头的焊缝和有坡口的横焊缝。（7）环形运条法。如图7-39（g）所示，焊接时，焊条末端作圆圈形运条并不断前移，适用于焊接较厚焊件的平焊。（8）斜环形运条法。如图7-39（h），适用于横焊、平焊、仰焊位置的角焊等。任务七 汽车车身焊接技术4焊缝的收尾焊缝

16、收尾不当，最容易在焊缝末尾产生气孔、未熔合、接头不平整，以及弧坑裂纹等缺陷，影响焊件质量。收尾的方法有以下几种：（1）划圈收尾法。如图7-40（a）所示，收尾时，焊条在收尾处作圆弧运条，等弧坑填满时再拉断电弧，这种方法适用于厚板收尾。（2）后移收尾法。如图7-40（b）所示，在焊缝收尾时，焊条停止前进，并压低电弧向后移动一段距离，同时改变焊条角度；焊条在位置1转到位置2，等弧坑填满后，再把焊条稍稍往后移转到位置3，再慢慢拉断电弧。这种方法对碱性焊条较适用。（3）反复断弧收尾法。收尾时在较短时间内，反复数次点燃和熄灭电弧，直到将弧坑填满。这种方法适合于薄钢板焊接和多层焊的第一层，但不适用于碱性焊

17、条。图7-40 划圈收尾法与后移收尾法任务七 汽车车身焊接技术5焊缝的连接焊缝的连接一般有以下几种情况，如图7-41所示。图7-41 焊缝的连接任务七 汽车车身焊接技术第一种情况的接头使用较普遍，接头方法是在弧坑稍前（约10mm）处引弧，电弧约比正常焊弧略长一些，然后将电弧移到原弧坑的三分之二处，填满弧坑后即向前进入正常焊接。如图7-42（a）所示，此种方法适用于单层焊及多层焊的表层接头。图7-42 后焊焊缝的起头与先焊焊缝的结尾相接的操作当电弧引燃后，将电弧引到图7-42（b）中l的位置，这时电弧一半的热量将弧坑前方坡口钝边的坡口熔化，电弧另一半热量将一部分弧坑重心部位熔化，从而形成一个新的

18、熔池。这种方法适用于多层焊的根部焊接。当弧坑存在缺陷时，电弧引燃后应移到图7-42（b）中2位置，这样由于整个弧坑重新熔化，因而有利于消除弧坑中存在的缺陋。任务七 汽车车身焊接技术第二种情况接头，要求在先焊焊缝的起头处略低处，这样接头时，在先焊焊缝的起头处略前处引弧，并要覆盖前焊缝的起头处，待起头处焊平后，再向焊接方向移动，如图7-43所示。第三种情况的接头，后焊缝到先焊焊缝的收尾处时，焊接速度应略慢些，以填满前焊缝弧坑，然后以较快的焊接速度再略向前焊一些，再熄弧，如图7-44所示。图7-43 起焊处与前焊缝头相接 图7-44 焊缝收尾与前焊缝头相接第四种情况接头方法与第三种情况基本相同，只是

19、前焊缝的起头处与第二情况一样，应略为低些。任务七 汽车车身焊接技术（五）焊接接头及坡口形式用焊接方法联接的接头叫焊接接头。根据设计工艺需要，在焊接的待焊部位加工成一定几何形状的沟槽，叫坡口。在手工电焊焊接中，由于焊件的结构形状、厚度及质量要求不同，其接头及坡口形式也不一样。1接头形式焊接接头可分为对接接头、T形接头、十字接头、搭接接头、角接接头、端接接头、套管接头、斜对接接头、卷边接头和锁底对接接头等多种形式，其中常用的接头有对接、搭接、角接及T形接头四种，如图7-45所示。图7-45 焊接接头形式任务七 汽车车身焊接技术2坡口形式 根据坡口形状的不同，坡口可分成I形（不开坡口）、V形、X形、

20、单U形和双U形等几种，如图7-46所示。图7-46 坡口的形式 坡口的作用是使电弧能深入焊缝的底部，使根部焊透。当板缝在6毫米以下，一般就不开坡口，但有些重要的结构件，也有开坡口的。任务七 汽车车身焊接技术（六）各种位置的焊接方法 金属构件焊接时，由于焊接位置的变化，对操作技术和焊接规范的选择也提出不同的要求，但焊接的方法都有着共同的规律，一般分为平焊、立焊、横焊和仰焊等，如图7-47所示。图7-47 焊缝的种类任务七 汽车车身焊接技术1平焊焊缝位子水平或略有倾斜位置的焊接，称为平焊。焊接时熔滴金属靠自重自然过渡，操作技术比较容易掌握，可选用较粗直径的焊条和较大的焊接电流，生产率高，能获得优质

21、的焊缝。所以，应尽量采取在平焊位置上进行焊接。2立焊在工件的垂直面上焊缝成垂直位置的焊接称为立焊。焊接时，宜采用小直径焊条和小电流施焊，并采用短弧焊法，使焊条的熔滴金属过渡到熔池的距离缩短，以防止熔化金属下滴。在操作中，一般采用由下往上的焊接方法，焊条角度应向下倾斜至6080，电弧指向熔池中心，要特别注意控制熔池温度不要过高，焊接电流一般应较平焊时小1015。采用短弧焊时，可用半圆弧形的横向摆动加挑弧（灭弧）的操作方法，以延长熔池金属冷却和凝固的时间。任务七 汽车车身焊接技术3横焊位于工件垂直面上焊缝成水平位置的焊接称为横焊。焊接时，由于溶化金属受重力的作用，容易下淌而产生咬边。因此，在横焊时

22、，应采用较小的电流，短弧焊接。由于上坡口温度高于下坡口，故焊条在上坡口处不作稳弧动作而是迅速地带至下坡口根部上，作微小的横拉稳弧动作，如此均匀进行。坡口间隙小时，应增大焊条倾角；间隙大时，可减小倾角；如间隙太大时，可采用两道焊法，即在下坡口面上先推堆焊一道焊缝，然后再焊接上坡口面焊缝，如图7-48所示。图7-48 坡口间隙太大时焊接任务七 汽车车身焊接技术4仰焊焊缝位于工件下方面仰视焊缝进行的焊接称为仰焊。仰焊是最难操作的一种焊接。铁水因自重易下坠滴落，不易控制熔池形状和大小，故易出现未焊透、凹陷现象。所以必须采用尽可能短的电弧，以利于焊条金属过渡到焊缝中去。使用的焊条直径不宜过大，一般为34

23、mm，焊接电流比立焊时梢大些，以增强电弧的吹力，有利于焊条金属的过渡，同时也能得到一定的熔深。任务七 汽车车身焊接技术（七）焊接变形及其预防措施和矫正焊接过程中，由于局部加热和冷却，高温区域的金属热胀冷缩受到阻碍，以及焊件的刚度和材料特性等因素，容易产生变形。变形的基本形式表现为三种基本尺寸的变化，即垂直于焊缝的横向收缩，平行于焊缝的纵向收缩和绕焊缝旋转的角变形，如图7-49所示。图7-49 焊接变形任务七 汽车车身焊接技术 根据焊接变形对结构形状的影响，焊接后的变形可分为总体变形和局部变形两类，如图7-50和图7-51所示。上述各种变形及其产生原因如表7-4所示。图7-50 焊接总体变形图7

24、-51 焊接局部变形任务七 汽车车身焊接技术变 形 种 类变 形 形 式产 生 原 因总体变形纵横向收缩变形由焊缝纵横向收缩所致弯曲变形由焊缝结构不对称所致扭曲变形由装配不好，特别是搁置不当，焊接和方向不合理所致局部变形角变形由焊缝载面上下收缩不一致所引起波浪形变形由焊缝纵向收缩造成的压应力及焊缝角变形所致，多见薄壁焊接结构中各种变形形式及其产生原因 表7-4任务七 汽车车身焊接技术预防焊接变形的措施主要有：1设计措施（1）尽量采用大尺寸的板材，用型材或压肋板替代焊接梁，力求减少焊接接头数最。（2）由于焊缝单位长度上的纵向收缩远小于横向收缩，焊接接头应布置在与要求较小变形的方向相平行。（3）避

25、免焊缝密集或布置在应力集中处，也不要布置在线型曲率较大的部位。（4）焊缝应布置在结构断面对称处或变形中性轴上，以减小弯曲弯形。（5）焊接接头应处于同一新断面或整个轴线上，以免由于收缩不均匀而造成变形。（6）选取合理的焊接方式、接头和坡口形式，使焊接接头中的熔敷金属量最小，使焊缝的收缩量最小。任务七 汽车车身焊接技术2工艺措施（1）尽量减少热输入量，为此须减少金属熔敷量。例如，采用深熔焊，减小坡口间隙，角度和焊缝增强量，角焊缝的表面应呈凹形或平直，不应呈凸状，不超过规定的焊脚寸。（2）除打底焊采用小直径焊条以保证一定的根部焊透外，以后各层均应采用大直径焊条以减少焊道，从而减少角变形。（3）尽量采

26、用平焊位置的焊接，避免仰焊。（4）选择合理的焊接顺序，如采用对称焊接。焊缝不对称时，先焊焊缝少的一侧。对接缝应先于角接缝焊接，多层焊应先于单层焊。采用分中焊、分段跳焊或逐步退焊法代替直通焊接。不应在纵横缝交叉处中断焊接。（5）板材原始状态应平整，事前应校平。（6）采用分部件装焊，使结构变形分散于各零件中，并在总装时用余量来弥补，以求最终的变形为最小。（7）采取反变形措施来抵偿构件焊后的变形。任务七 汽车车身焊接技术（8）在夹固状态下进行焊接，如采用各种临时加强材、夹具或置于横架上。（9）捶击焊缝使之伸长，以抵消焊缝金属冷却时的收缩。捶击时避开蓝脆温度区，宜在150以下捶击。（10）焊接前对焊件

27、采用外加刚性拘束，强制焊件在焊接时不能自由变形，这种防止变形的方法叫刚性固定法。例如，焊接法兰盘时，将两个法兰盘背对背地固定起来，可以有效地减少角变形。在坡口四周利用压铁防止薄板的波浪变形，也会有一定效果，如图7-52所示。不过，这种方法将使焊接接头中产生较大的焊接应力，所以对于一些焊后易裂的材料应该慎用。焊接变形的矫正方法一般有机矫正法和气体火焰矫正法两种。图7-52 固定法预防焊接变形任务七 汽车车身焊接技术（八）手工电弧焊安全技术（八）手工电弧焊安全技术1防止触电的安全措施防止触电的安全措施（1）电焊操体时，必须按劳动保护规定穿载防护工作服、绝缘鞋和防护手套，并保持干燥和清洁。如在潮湿地

28、面工作时，还应铺橡胶板或其他绝缘材料。（2）各种焊机应在规定的电压下使用，其通电部分都须有良好的绝缘。为防止电焊机壳体意外带电，还必须采取可靠的接地。（3）焊机的工作负荷应遵守铭牌规定，即在允许的负载持续率下工作，不得任意长时间超载运行。（4）电焊钳应有可靠的绝缘，不允许使用无绝缘外壳的自制电焊钳。使用的电缆必须有可靠的绝缘和足够的截面尺寸，且不宜过长。（5）改变电焊机接头，更换焊件需要改接二次回线，以及转移工作地点和焊件发生故障需要检修时，均须切断电源并关后，才能进行。（6）在夜间或较暗处工作时，应采用36伏照明灯。检修时，均须切断电源开关后，才能进行。任务七 汽车车身焊接技术2预防弧光伤害

29、的安全措施预防弧光伤害的安全措施（1）工作时，必须载有护目玻璃的面罩，面罩不得漏光。（2）电焊工作服采用白色帆布制作，破损后要及时修补，以防操作者的皮肤外露被弧光灼伤。（3）引弧时，操作者有通知周围人员，免受弧光伤害。（4）室内工作场地应采用可移动的屏风板，避免其他人员受弧光伤害。3防火及防爆的安全措施防火及防爆的安全措施（1）加强安全生产、防火防爆的宣传教育，建立和健全防火防爆规章制度。（2）禁止在贮有易燃易爆品的场地或仓库附近进行焊接。（3）工作场所应设有足够的消防器材，如灭火器、砂包等。（4）禁止在油漆和绝缘涂料未干的仓库或容器内焊接。（5）若焊接电缆绝缘破损，焊接回路的地线接触不良及导

30、线截面太小，都能发生火花和过热，一旦与易燃、易爆物品接触时，就会引起火灾、爆炸事故，必须认真防范。手工电弧焊主要用于载货汽车车厢或客车车架等的修复。在现代汽车钣金修理中特别是轿车的钣金修理中已很少采用手工电弧焊来进行焊接。任务七 汽车车身焊接技术三、氧三、氧-乙炔焊接与切割乙炔焊接与切割（一）氧-乙炔设备氧-乙炔焊属于熔焊的一种，是利用可燃气体（乙炔气）和助燃气体（氧气），在焊炬的混合室内混合、喷出并点燃后，通过发生剧烈的氧化燃烧（可达3000左右）来熔化焊件金属和焊丝并使之熔合的一种焊接方法，因此也称气焊。由于气焊的氧乙炔火炬的热量不易集中，并且焊接过程加热面积较大以及金属热传导的作用，不仅

31、会使构件发生较大的变形，而且还会改变原有金属材料的性质，使机械性能劣化而影响焊接件的寿命。因此，车身制造过程中不采用氧乙炔焊接工艺，车身维修作业中一般也要尽量避免使用氧乙炔焊接或利用火焰加热。任务七 汽车车身焊接技术1氧-乙炔焊接设备的认识氧-乙炔焊接设备主要包括焊炬、减压器、回火防止器、气瓶及橡胶管等，如下图7-53所示。（1）焊炬。焊炬（俗称焊枪）是气焊的主要工具，实物如图7-54所示。由于氧气瓶和乙炔瓶分别输出的气体，要通过焊炬按适当比例混合并以一定流速喷射，才能在焊嘴出口形成满足焊接要求的稳定火焰。依可燃气与氧气的混合方式分为射吸式焊炬和等压式焊炬两类；按焊炬尺寸和质最可分为标准型和轻

32、便型两类；按火焰数目则将其分为单焰和多焰两类，如图7-55（a）所示。图7-53 氧-乙炔焊接设备 图7-54 焊炬任务七 汽车车身焊接技术射吸式焊炬是靠氧气快速喷射所形成的负压，将聚集在喷嘴周围的乙炔气吸出，并在混合管中按一定比例混合后由焊嘴喷出。因此，无论使用何种压力的乙炔气源，都能满足射吸式焊炬的工作条件，这也是射吸式焊炬使用得较为普遍的原因。射吸式焊炬的构造如图7-55（b）所示。氧气通过喷管以高速射出时，在乙炔气通道处形成负压，乙炔气同时被吸出，经混合室混合后由喷嘴射出。图7-55 焊炬的构造任务七 汽车车身焊接技术等压式焊炬可燃气的压力与氧气的压力是相等的。其优点是使用过程中不易造

33、成回火，缺点是等压式焊炬不适宜使用低压乙炔气源，因此限制了这类焊炬的使用条件，很少采用。等压式焊炬的构造如图7-55（c）所示。氧气和乙炔气以近乎相等的压力同时送人各自的通道，经混合室混合后由焊嘴射出。等压式焊炬需要乙炔气依靠自身压力与氧气混合，须使用中、高压乙炔气。分别调节氧气阀和乙炔阀，可以获得不同比例和流量的可燃混合气，火焰的能率也由此得到控制。通常，有针阀焊嘴的大小以每小时所消耗的乙炔气容积来表示。无针阀的固定压力式焊嘴，则以能焊接工件的厚度来表示。任务七 汽车车身焊接技术割炬构造如图7-56所示，割炬与焊炬的主要区别在于，割炬多了一根用于切割的氧气通道，割嘴主喷孔周围所环绕的即为预热

34、用混合气喷口。切割前先用预热通道输送的混合气加热，达到一定温度时再用主喷口送出的氧气切割。图7-56 割炬的构造任务七 汽车车身焊接技术（2）调节器调节器可以将气瓶输出的高压经调节后输出恒定的低压，因此也称之为减压器。其中，氧气调节器的承受压力较高，连接部分的安装螺旋为右旋；乙炔调节器的承受压力较低，连接部分的安装螺旋为左旋。压力调节器分为两种形式，即单级和双级调节器。单级压力调节器可以一次将高压减小到工作压力输出；而双级调节器则通过双级减压方式，将气压调节到工作压力输出。减压器中的膜片通常是用特殊橡胶或不锈钢薄钢板制作。任务七 汽车车身焊接技术每种调节器上均设有压力调节螺杆，用于调节氧气或乙

35、炔气的输出压力。由减压器（氧气）构造图7-57可以看出，当低压腔的气体压力升高时，作用在减压膜片上的压力增大，使阀体下移并且调压主弹簧被压缩，进气阀门的开度也随之变小甚至关闭。当低压腔的压力下降后，调压主弹簧将阀体推回并打开进气阀，使高压腔的气体再度进入低压腔。1-调节螺栓；2-调压主弹簧；3-壳体；4-低压出口；5-低压表；6-减压器安全阀；7-高压气室；8-调压副弹簧；9-高压表；10-阀门；11-推杆；12-减压膜片图7-57 氧气减压器任务七 汽车车身焊接技术（3）乙炔回火防止器在气焊或气割作业时，由于枪嘴阻塞、过热或供气压力过低等因素，使点燃的气体火焰进入喷嘴内逆向燃烧，这种现象在焊

36、接作业中称为回火。如果不能有效地抑制凹火，就会发生燃烧或爆炸事故。乙炔回火防止器的作用是，在气焊或气割过程中发生回火时，可以防止逆向燃烧的火焰倒流至乙炔发生器或乙炔瓶，或阻止回火后形成的火焰在管路中燃烧。按回火防止器的作用原理可以分为水封式和干式两种，其中以中压干式回火防止器应用得较为普遍。图7-58所示为中压泄压膜干式回火防止器的工作原理，这种回火防止器的特点是：不采用水封，而是采用由膜座、膜盖和泄压膜组成的泄压装置。图7-58 中压泄压膜干式回火防止器任务七 汽车车身焊接技术（4）气瓶乙炔瓶和氧气瓶是用来分装乙炔气体和氧气的容器，二者在结构、尺寸、外形、颜色等许多方面都有区别。氧气瓶由无缝

37、高等级钢制成并经过热处理，具有耐压强度高，抗冲击力好等优点。瓶身为蓝色，35时的满瓶压力可达l5MPa氧气瓶在用过程中应避免阳光直射和剧烈的振动与冲击。另外，氧气极易与油类发生化学反应而起火，这也是使用过程中应当充分注意的事项。乙炔气瓶与氧气瓶相比有些区别。乙炔气瓶瓶身为白色且瓶径较粗，用较薄的钢板焊接而成，因为乙炔气不能直接以高压充入钢瓶内，故瓶内充以多孔性材料，如石棉、活性炭、轻木等，在这些材料浸透液态丙酮，利用乙炔能溶解于丙酬的特性，像吸水纸那样通过丙酮吸收并大最液化乙炔。而这种状态下的乙炔是十分稳定的，非自由状态的乙炔便不会改变其组成。乙炔瓶的工作压力是14.7MPa，使用时应避免振动

38、、高温和l0m以内的明火等。放置时瓶体应直立，否则会因丙酮溢出而引发火灾及爆炸事故。任务七 汽车车身焊接技术2氧乙炔焊接设备的组装氧乙炔焊接设备应合理地组装在一起。组装注意事项：氧乙炔焊接设备组装前应使气瓶可靠固定，然后将安全帽拆下并将气阀轻微松开，清洁阀口并确认无杂物及阻塞后关闭阀门。安装压力调节器后，在压力调节阀杆松开前不要急于打开气瓶阀门，并且阀门打开的速度也不宜过快，以免使膜片受到剧烈冲击。然后装上软管并旋转压力调节阀，用有压力的气体将软管逐个吹净。放气时应注意不要过量，附近也不能有明火、机油、油脂等。最后再装上焊枪或割枪，并确保各部连接紧固、可靠、无泄漏。使用时，先稍微开启焊枪上的乙

39、炔阀门，再顺时针转动调节器上的压力调节杆，达到工作压力时将阀门关闭。用同样方法，将氧气的输出压力调节至规定值。用无油肥皂水溶液检查各部连接的可靠性，如有泄漏应查明原因并排除后方可作业。点火时应先慢慢开启氧气阀然后再开启乙炔阀，点火后可根据使用要求调节氧气和乙炔的比例，以获得焊接所需的火焰形式。任务七 汽车车身焊接技术（二）气焊火焰的认识及调整火焰的状态取决于氧乙炔的混合比例，通过调整可以得到中性焰、碳化焰、氧化焰3种火焰状态。1火焰的形式。气焊火焰主要由图7-59（a）所示四个部分：外焰、燃烧焰、灰色焰和内焰组成。中性焰（也称标准火）的氧乙炔比例为1：1（按体积计算）。火焰的最高温度可达300

40、03200，外焰呈清澈的蓝色，内焰呈亮白色，如图7-59（b）所示。碳化焰（也称还原焰）的氧气少于乙炔气的含量。碳化焰与中性焰不同的是，焰心和外焰与中性焰大致相同，如图7-59（c）所示。图7-59 气焊火焰的组成及温度任务七 汽车车身焊接技术氧化焰的氧气多于乙炔气的含量，整个火焰具有氧化性。其形态与中性焰类似，但焰心要短一些并显现紫色，外焰也较短且末梢模糊不清，如图7-59（d）所示。过多的氧和铁发生作用生成氧化铁，使钢的性质变坏、脆化，熔池的沸腾现象也比较严重。所以对低碳钢构件进行焊接时不能用氧化焰。氧化焰适合于焊接黄铜及青铜类材料，过量的氧能与黄铜中的锌元素化合，生成氧化锌薄膜覆盖在熔池

41、表面，可以防止锌在焊接过程中的大量蒸发。各种金属材料气焊时所采用的火焰见表7-5。各种金属材料气焊时所采用的火焰计 表7-5焊 件 材 料应 用 火 焰焊 件 材 料应 用 火 焰低碳钢中性焰或轻微碳化焰铬镍不锈钢中性焰或轻微碳化焰中碳钢中性焰或轻微碳化焰紫铜中性焰低合金钢中性焰锡青铜轻微氧化焰高碳钢轻微碳化焰黄铜氧化焰灰铸铁碳化焰或轻微碳化焰铝及铝合金中性焰或轻微碳化焰高速钢碳化焰铅、锡中性焰或轻微碳化焰锰钢轻微氧化焰镍碳化焰或轻微碳化焰镀锌铁皮轻微氧化焰硬质合金碳化焰铬不锈钢中性焰或轻微碳化焰任务七 汽车车身焊接技术2火焰的调整进行火焰调整前应先检查并调定氧气、乙炔气的输出压力，并选用合适

42、的焊炬和钣金用标准焊嘴。操作时先将乙炔调节阀打开约1/2圈点火，进而继续开大乙炔阀使之出现红黄色火焰。随后缓慢打歼氧气调节阀，使火焰变蓝直至获得清晰鲜明的亮白色焰心为止，这便是如前所述的焊接中性焰。在中性焰的基础上进行调节，可分别获得焊接所需的碳化焰、氧化焰。切割作业应选用割炬并装配割嘴，按上述方法点火并将其调节成为中性焰。然后缓慢打开预热用氧阀门，直至呈现氧化焰时对切割部位加热。待加热部位即将熔化时，打开切割氧气阀门进行切割，在确认被切割部位的板件割断后便可移动割炬。这样，可以避免切割时熔化的金属滞留在割缝处，使割缝清晰、整洁。切割厚钢板时，应使割嘴与钢板表面垂直，以避免切割过程中熔化的金属

43、沉积。切割薄钢板，则应将割嘴的前端向前倾斜一定的角度，以保证切割迅速、整齐并避免板件发生较大的热变形。任务七 汽车车身焊接技术3焊炬规格与压力限制焊炬规格与压力限制氧乙炔焊炬配有一套规格不同的焊嘴，以适于焊接不同板厚的金属。通常，根据焊炬及焊嘴型号可近似地判定其每小时的气体消耗量。如：与HOl-6型焊炬配套使用的l5号焊嘴的氧气消耗量为0.150.37m3/h，而乙炔气的消耗量则为170430L/h。表7-6所示的焊炬型号、焊嘴规格、气压参数及焊接板厚等数据，可供焊接实践中参考。任务七 汽车车身焊接技术（三）气焊工艺1焊前准备（1）选择工件焊接接头的坡口形式，并对焊接接头和焊丝做好清洁工作。气

44、焊接头清除方法可以用喷砂或直接用火焰烘烤后用钢丝刷清理，彻底清除氧化物、铁锈、油漆、油污及水分等。气焊接头坡口形式及尺寸如表7-7所示。焊炬型号与焊嘴规格及气压参数 表7-6任务七 汽车车身焊接技术气焊接头的坡口形式与尺寸 表7-7任务七 汽车车身焊接技术（2）焊前定位。焊前必须对焊件进行定位焊，定位焊的长度和间距及顺序如图7-60和图7-61所示。图7-60 焊前定位 图7-61 定位焊的长度和间距及顺序任务七 汽车车身焊接技术（3）气焊焊接工艺参数选择。气焊焊接工艺参数包括焊丝的材料、直径、熔剂、火焰性质与能率，焊嘴的倾角，焊接方向和焊接速度等。焊丝直径的选择 焊丝的直径一般是根据焊件的厚

45、度来初步选择；试焊后，再参照焊件的坡口形式、焊缝位置，火焰能率等因素进行调整确定。低碳钢焊丝直径与钢板厚度的关系如表7-8所列。焊丝直径与钢板厚度的关系（单位：mm）表7-8焊 件 厚 度122335焊 丝 直 径12或不用焊丝234任务七 汽车车身焊接技术 火焰性质的选择 火焰性质是根据焊件材料的种类及其性能来选择的。气焊时对于需要尽量减少元素烧损和增碳的材料，应选用中性焰；对于允许和需要增碳及还原气氛的材料可选用碳化焰；面对于焊件材料含有沸点低的元素，如锡、锌等的材料，需要生成氧化物簿膜，覆盖在熔池表面，以保护这些元素不再蒸发的材料，则应选用氧化焰。在中性焰的基础上进行调节，可分别获得焊接

46、所需的碳化焰、氧化焰。切割作业应选用割炬并装配割嘴，按上述方法点火并将其调节成为中性焰。然后缓慢打开预热用氧阀门，直至呈现氧化焰时对切割部位加热。待加热部位即将熔化时，打开切割氧气阀门进行切割，在确认被切割部位的板件割断后便可移动割炬。这样，可以避免切割时熔化的金属滞留在割缝处，使割缝清晰、整洁。切割厚钢板时，应使割嘴与钢板表面乖直，以避免切割过程巾熔化的金属沉积。切割薄钢板，则应将割嘴的前端向前倾斜一定的角度，以保证切割迅速、整齐并避免板件发生较大的热变形。任务七 汽车车身焊接技术2氧-乙炔焊的焊接技术提高氧乙炔焊的焊接技术水平，需要通过大量的实践进行体会与摸索。这里所归纳的只是其中的有代表

47、性的一部分。（1）焊接规范正确选择气焊规范是确保焊接质量的基础，主要包括焊炬倾角、火焰能力、焊丝直径和操作方法等。接碳素钢时，焊嘴倾角与焊件厚度的关系如图7-62所示。焊接速度的选择对于厚度大、熔点高的焊件，焊接速度应慢些，以免产生未熔合的缺陷；对于厚度小、熔点低的焊件，焊接速度应快些，以免烧穿和使焊件过热，降低焊缝质量。通常操作者常凭自己的熟练程度和焊缝位置等具体情况来控制焊接的速度。焊接方向与焊嘴倾角的关系如图7-63所示。图7-62 焊嘴倾角与焊件厚度的关系 图7-63 焊接方向与焊嘴倾角的关系任务七 汽车车身焊接技术（2）气焊操作方法 氧乙炔焰的点燃、调节和熄灭点燃火焰时，先稍开氧气调

48、节阀，然后再开乙炔调节阀，当两种气体在焊炬内混合后从焊嘴喷出时，接近火源即可点燃。刚点燃的火焰通常为碳化焰。然后再根据所焊材料的种类和厚度，分别调节氧气和乙炔调节阀，直至获得所需要的火焰性质和火焰能率。若发现火焰不正常时，要用通针把焊嘴内的杂质清除干净，使火焰正常后再进行焊接。需要熄灭火焰时，应先关乙炔调节阀，后关氧气调节阀。火焰位置。施焊时应掌握好火焰喷射的方向，使焊缝两边金属的温度始终保持平衡，避免熔池不在接缝正中间，而偏向温度高的一边，凝固后使焊缝成型歪斜。火焰内层焰芯的尖端要距离熔池表面35mm，尽量保持熔池的大小、形状不变。起焊。起焊时，焊件温度为环境温度，焊嘴倾角应大些，以利于对焊

49、件预热；同时火焰在起焊处往复移动，可保证焊接处温度均匀升高。如果两焊件厚度不同，火焰应稍微偏向厚件，使焊缝两侧温度基本相同，熔化一致，熔池刚好在接缝处，当起点处形成白亮而清晰的熔池时，即可加入焊丝，并向前移动焊炬进行正常焊接。任务七 汽车车身焊接技术 填充焊丝的方法。焊接时，焊工应密切注意熔池的形成情况，并且要将焊丝末端置于外层火焰下进行预热。当焊丝熔滴送入熔池后，要立即将焊丝抬起，让火焰向前移动，形成新的熔池，然后再继续向熔池加入焊丝，如此循环就形成了缝焊。为获得优良的焊接接头，应使熔池的形状自始至终保持瓜子形、扁圆或椭圆形，大小均匀一致。如果火焰能率大，焊接温度高，熔化速度快，则焊丝应经常

50、保持在焰芯前端，使熔化的焊丝熔滴连续加入熔池。如果火焰能率小，熔化速度慢，则加入焊丝的速度也要相应减慢。当使用熔剂焊接时，还应用焊丝搅拌熔池，以便使熔池中的氧化物和非金属夹杂物漂浮到熔池表面。当焊接间隙大的和薄壁的焊件时，应将火焰焰心直接对着焊丝，使焊丝阻挡部分热量，同时焊嘴作上下跳动，防止焊缝边缘或熔池前面过早地熔化。任务七 汽车车身焊接技术 焊嘴和焊丝的摆动。正常气焊时，一般焊丝与焊件表面的倾斜角为3040；焊丝与焊嘴中心线的夹角为90100，并且焊嘴和焊丝应作均匀协调的摆动，通过摆动，既可使焊缝金属熔透、熔匀，又可避免焊缝金属的过热或过烧。焊嘴和焊丝的摆动除沿焊缝方向作前进运动外，还要作