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　　摘 要：随着汽车工业的快速发展，汽车车身修复很快占据了维修行业的一片市场。焊接一直是必不可少的生产作业手段。传统的氧—乙炔焊（气焊）在以往的车辆焊补、事故车修复拉等工作中发挥了巨大的作用。但生产效率低，操作难度大。其焊接热量难以集中、焊后变形大、焊接质量差、易氧化等缺点在汽车维修行业中将会逐步被淘汰。取而代之是是生产效率高、焊后变形小、成形美观、焊接质量好的二氧化碳焊和熔化极气体保护焊，根据我多年的焊接经验，浅谈二氧化碳焊和熔化极气体保护焊的焊接技术及其在汽车维修中的应用。 

　　关键词：车身修复；二氧化碳焊；熔化极气体保护焊 

　　1 二氧化碳气体保护焊 

　　二氧化碳气体保护焊是焊丝与焊件间产生的电弧来熔化被焊金属，同时，依靠从焊枪喷嘴中连续喷出的二氧化碳气体，在电弧周围形成局部的气体保护层，使电极端部、熔滴和熔池金属处于保护气罩内，使其与空气隔绝，防止空气中的氧、氮进入到焊接区的一种焊接方法。简称CO2焊。 具有焊接生产效率高，焊丝熔敷速度快，焊后变形小、抗銹能力强、冷冽倾向小、母材熔深大等特点，特别是焊后无熔渣，层间或焊后不清渣，焊接过程不像焊条电弧焊那样停、熄弧换焊条，节省了清渣时间和一些填充金属，焊接生产效率比焊条电弧焊提高1-4倍。 由于采用的是二氧化碳气体，不仅保护焊接区的金属，而且还起到冷却的作用，焊件上受到的热量比较少，受热面积小，焊后变形小，特别适合薄板的焊接。对于焊件表面上的铁、锈、油、污、漆等敏感性小，所以对焊前清理的要求比较小。焊缝的扩散氢含量少，在焊接合金钢高强度钢时，冷裂纹出现的倾向小。熔池可见性能好，能够更好的观察和控制焊接过程。二氧化碳焊还能能够适应各种位置的焊接，不仅可以焊接低碳钢、合金钢等薄板、中厚板的焊接，还可以用来磨损零件的修补堆焊。 

　　但存在着一定的缺点： 

　　（1）飞溅多 二氧化碳气体遇到电弧高温分解成CO和O，CO在 焊接条件下不溶于金属，也不与金属发生反应，而原子状态的氧使铁及合金元素迅速氧化，CO气体在熔滴和熔池金属中发生爆破，将产生大量飞溅。具有很大的氧化性。 

　　（2）气孔 CO气孔 在电弧高温下，熔池中的FeO和C发生反应所致，产生CO气孔；熔池中熔入大量氢气，产生氢气孔；熔池中熔入氮气，产生氮气孔。 

　　（3）只能在室内或在室外有遮挡的地方进行施焊； 

　　（4）不能焊接易氧化的有色金属材料。 

　　二氧化碳焊焊接工艺。焊接前，为了防止焊接缺陷的出现，保证焊接质量，必须正确的选择和调整焊接工艺参数。 

　　（1）焊丝直径 根据焊件的厚度、焊接位置等选择。 

　　（2）焊接电流 根据焊件厚度、焊丝直径、焊接位置及熔滴过渡形式来确定。用直径0.8～1.6mm焊丝，当短路过渡时，焊接电流在50～230A内选择；颗粒过渡时，焊接电流可在250～500A内选择。 

　　（3）电弧电压 为保证焊接过程的稳定性和良好的焊缝成形，电弧电压必须与焊接电流配合适当，电弧电压随焊接电流的增大或减小而相应增大或减小。短路过渡时，电弧电压在16～24V；细颗粒状过渡焊接时，直径为1.2～3.0mm的焊丝，电弧电压在25～28V范围内选择。 

　　（4）焊接速度 过慢，焊件上受到的温度高，焊接变形大，生产效率低，易出现烧穿等缺陷；过快，易出现未焊透、未熔合、焊瘤等焊接缺陷，所以根据板厚度和焊接位置选择合适的速度。一般半自动焊的焊接速度为30～60cm/min。 

　　（5）焊丝伸出长度 从导电嘴到焊丝端头的距离，约等于焊丝直径的10倍，约10-15mm，最长不能超过15mm，过长既容易爆断，影响焊接质量，又造成浪费。焊丝与焊件的距离是2-4mm。 

　　（6）气体流量 过小，保护效果、焊缝成形差，过大，会产生涡流，焊缝表面呈浅褐色，易出现气孔，根据焊件厚度和焊丝的直径选择气体流量大小，通常细丝焊接时，气体流量为5-15L/min；粗丝焊接时，为15-20L/min。细丝CO2（焊丝直径为0.5～1.2mm）和粗丝CO2焊（焊丝直径为1.6 ～5.0mm）。 

　　（7）电源极性 为减小飞溅，保持电弧稳定燃烧，一般选用直流反接。 

　　2 熔化极气体保护焊（MIG焊和MAG焊） 

　　（1）熔化极惰性气体保护焊 MIG焊 是连续送进的焊丝与焊件产生的电弧来熔化被焊金属，利用惰性气体（Ar或He）来保护焊接区的焊接方法。简称MIG焊。常用的保护气体是Ar或He。 

　　能焊接所有金属材料，尤其适合焊接铝及铝合金、铜及铜合金，有色金属等。密度、熔深大，填充金属熔敷速度快，焊后变形小，只有少量的蒸发损失，冶金过程比较简单，几乎无氧化性，生产效率高；可直流反接，焊接铝、镁等金属具有良好的“阴极破碎”的作用，可有效的去除氧化膜，提高了接头的焊接质量；不采用钨极，成本比TIG焊低；焊接铝及铝合金时，可以采用亚射流熔滴过渡方式提高接头质量，利用这种焊接方法还可以进行电弧点焊。采用Ar、He或Ar+He混合气体进行保护，电弧稳定燃烧，温度高，焊丝金属熔化速度快，焊缝成形好，致密性提高。特别适合车身铝制件的焊接。但对焊丝及母材表面的油污，铁锈等较为敏感，易产生气孔，焊前必须仔细清理焊丝和工件。常用的清理方法有机械和化学清理，清理后尽快进行施焊，放置时间不应超过24h，否则必须重新清理。 

　　（2）熔化极活性气体保护焊 MAG焊 以连续送进的焊丝与焊件产生的电弧来熔化被焊金属，同时采用在惰性气体中加入一定量的活性气体如Ar+O2或 Ar+CO2+O2作为保护的一种焊接加工方法。简称MAG焊。常用的保护气体是Ar、O2、CO2特点 进行各种位置的焊接，焊接速度快、熔敷效率、稳定阴极斑点，提高电弧燃烧的稳定性，增大电弧的热功率，降低焊接成本，提高熔滴过渡的稳定性。 

　　MAG焊的焊接工艺。与MIG焊基本相似，其不同之处是在Ar中加入了一定量的具有脱氧去氢能力的活性气体，焊前清理没有MIG焊那样要求严格。主要用于碳钢、合金钢和不锈钢等黑色金属的焊接，尤其焊接不锈钢（Ar+O25%）最佳。采用的混合气体有Ar80%+O220%，这种混合气体的保护焊接方法最适合焊接车身的高强度低碳钢薄板，对于铝材，采用Ar或Ar、He混合气体进行保护。轿车车身钢板通常使用20%的CO2和80%的Ar组成的混合气体进行焊接，采用短路电弧方法，这是一种独特的将熔化的金属液体滴到母材上的焊接方法。其工作过程，在焊接点，焊丝接触到工件表面的瞬间产生短路，引燃电弧，加热焊丝和焊接点，随着热量的增加，焊丝开始熔化变细，然后产生颈缩，被烧穿，滴落在工件表面形成熔池并产生电弧 ，使熔池变平并烧掉焊丝，这时由于焊丝与工作面的间隙变大，电弧熄灭，形成开路，一旦电弧熄灭，熔池就会冷却、变平，焊丝继续从焊枪中送给接触工件表面，这种加热和冷却的循环过程都是自动完成的。频率为50--200次/S. 

　　3 轿车车身的基本结构及损伤情况 

　　轿车车身主要有两种类型：承载式车身和非承载式车身。承载式车身由地板、骨架、内外蒙皮和车顶等点焊成刚性框架结构，强度条件好，目前，制造轿车车身的主要材料采用高强度薄钢板.多以模共冲压成型.而后焊接成整体车身，梁和支柱等车身结构件焊接成框架结构使车身形成整体式结构，具有一定的强度和刚度。 汽车碰撞一般有正面、侧面、后面（追尾）3个方向，由于汽车车身设计时要考虑乘员的安全，通常在车身结构方面都进行了精心设计。汽车的车身碰撞受力的大小、方向是碰撞损伤的重要因素，结合车身结构进行分析，从而对碰撞损伤部位和损伤程度得出正确的结论，是碰撞修复的重要前提。当各个部件发生变形时我们都可以采用二氧化碳焊焊接技术来对其进行修复。 

　　现在汽车主要用材是在低碳钢的基础上加入了一些合金元素。合金钢、高强度钢和超高强度钢逐渐被大量应用在车身中。用量已超过70%。还有轻质材料应用在汽车中如铝合金、镁合金。高强度钢和超高强度钢、铝合金、镁合金的特点是对电弧热量比较敏感，不能大量加热，否则性能会发生组织改变，甚至其强度会发生变化。焊接时易烧穿，焊后易变形等。在碳素钢、合金钢焊补中，采用CO2焊解决了气焊、焊条电弧焊车身修补时造成的烧穿等焊接缺陷。在车身焊接中提高了焊接生产效率，解决了引弧难、焊后变形大等焊接工艺；MIG焊能基本解决了铝镁合金表面氧化膜难熔的问题，达到了原子结合的目的，保证了焊接质量，控制了焊接变形与应力；MAG焊提高了熔滴过渡的稳定性，控制焊缝的冶金质量，减少焊接缺陷。 

　　随着汽车向轻量化发展，各种高强度钢、铝、镁、钛及其合金、异种钢、碳纤维等给焊接都提出了更高的要求，这就需要我们掌握先进的焊接工艺和方法如脉冲焊、焊接机器人、电子束焊、点焊、缝焊、锻焊、超声波等焊接技术。对车身板材属性、控制焊接变形与应力消除、影响焊接质量的关键因素要有深刻的认识，还要不断学习新的技术和知识，并在工作中善于总结、积累、利用宝贵的经验，以确保事故车辆最终的修复质量。