数焊接工艺,谁领风骚?

访北京奔驰-戴姆勒克莱斯勒汽车股份有限公司装焊经理赵卫华先生

发布时间:2010-07-13
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1北京奔驰-戴姆勒克莱斯勒汽车股份有限公司装焊经理赵卫华

面对传统的点焊、弧焊等工艺,激光焊接逐渐成为人们关注的新宠。然而,对于汽车制造企业来说,不仅要考虑技术的先进性和焊接效果等因素,还要考虑成本投入和回报率等问题,因为企业生存、发展最终还是靠利润。在汽车制造业的竞争愈演愈烈的形势下,激光焊接技术的高成本投入,让许多企业对此工艺望尘莫及。于此同时,对异种金属的焊接,节能、环保等诸多问题,也给焊接技术带来了新的要求。于是,另一种焊接工艺——压铆技术悄然发展,为企业提供了一个新的选择……

AI:由于激光焊接在质量等方面的特点,目前,许多人都推崇激光焊接,您是如何看待激光焊接的?企业在实际生产中应该如何考虑其应用?

赵卫华:焊接是一种服务性的技术,采用哪一种焊接工艺主要看设计员如何设计,同时需要工艺员的分析,之后决定采用什么样的方法焊接。当初在北京航空学院焊接工程专业就读时,就对激光焊接有所了解,因此,激光焊接并不是新鲜事物,只是它当初被广泛应用于航空航天领域。但就其在汽车领域的应用来讲,相对来说还是属于比较新的技术。目前,一些汽车制造企业生产的车型采用了激光焊,但是无论采用哪种方式焊接总是有它的目的,采用激光焊接工艺技术也是一样,不然为什么要采用它呢?我们知道,激光焊接的成本很高,其设备也很贵,它比气体保护焊贵几百倍甚至上千倍。因此,如果采用气体保护焊可以完成的工作,一般情况下就不会用激光焊,除非它能够带来很大的效益。我个人认为,无论选用什么样的焊接工艺技术,一定要从企业生产的实际需要出发,而不能只从设备技术的先进性方面来考虑。比激光焊水平高的还有真空电子束焊,其变形量和焊接质量比激光焊还好,是最顶级的焊接方法,在航空航天领域应用很多,当然,它的价格也很高。对于目前中国汽车制造业的实际情况来说,具体采用哪种焊接方法,一定要看产品的实际需要,从产品的“全生命周期”来综合考虑,“适用”才是最好的。

AI:就目前的情况来看,激光焊接还没有得到普遍应用。那么,汽车企业目前的焊接技术现状怎样?未来的技术发展如何?

赵卫华:由于我国汽车制造业的发展历史和现状,目前,在汽车制造业领域应用比较多的还是电阻点焊和气体保护焊。气体保护焊跟点焊相比需要使用填充材料——焊丝,而点焊则不需要。另外,气体保护焊污染比较大,在当前不断强调“节能、环保”的形势下,企业在实际的技术改造中,一定要给予充分重视,如,设置排烟、除尘系统。另外,气体保护焊的效率不比点焊高。

如此看来,电阻点焊还是有很多优势的。但是,电阻点焊对电源要求过高,并且对电源的配电容量要求也很高,以至能耗很大。而且,一般情况下,企业不会只用一台电焊机,因此,上一条生产线一次性投资也是非常大的。另外,点焊在工作时经常会产生很多飞溅物。在实际工作中,有很多一线的操作人员被飞溅物伤到眼睛,即使戴着眼镜也防不胜防。所以,点焊作业有一定的危险性,有时候甚至能引起火灾。

通过长期的实践,我个人认为压铆技术在未来会得到大发展。这主要是因为,压铆技术有很多点焊没有的优势:它基本上不用电源,只是压缩空气;与点焊相比非常节能、环保——没有飞溅物产生,而且它的一次性投资比点焊少。可以预言,随着压铆技术的日益成熟,未来白车身连接中的相当一部分点焊工艺将被压铆技术取代。

AI:压铆技术虽然弥补了点焊的很多缺陷,但是它本身是否也存在一定的缺点呢?而这种缺点是否有方法来克服?

赵卫华:是的,压铆技术当然也有它的缺点,比如它的可达性不是很好。该技术需要很大的力,差不多几吨的力压到一个点上,所以,钳体的体积要做的很大。而车身里面总是有很多拐弯抹角的地方,采用压铆技术的确不是很容易到达。但是,压铆技术的可达性是可以通过设计人员的设计来弥补的,如果设计人员不把车身那些连接部位设计在难以进入的地方,那么也就避免了这个问题。

目前,压铆技术已经是很成熟的技术了,之所以没有得到广泛推广,这与设计人员对车身的设计有很大的关系。从设计结束到在实践中应用,这是需要一段时间的。同时,还需要规划人员和工艺人员向设计人员推荐,告诉他这种技术可以节省成本,并且在强度、耐疲劳程度等方面有确凿的数据证明,才能被设计人员考虑采用。目前,由于我们还没有大范围地使用压铆工艺,所以,也还没有确定的结论。但是综合多方面的因素考虑,当然也包括供应商提供的数据资料,我认为,在汽车制造业领域,压铆技术一定有着巨大的发展前景。

AI:任何一项新技术投入使用都需要一个过程,从中国汽车制造业的现状看,压铆技术的发展需要哪些因素来推动?

赵卫华:我最初是从克来斯勒知道压铆技术的,之后在参观宝马车间时,看到其铸铝件都采用了压铆技术,而且即使在很多使用点焊都难以完成的部位也采用了压铆技术来实现。

当然,刚开始接触压铆技术的时候,很多人对其不是很理解。通常,将两块材料焊在一起,如果使用点焊,焊接后的表面非常平,视觉也很好;如果采用压铆技术,焊接后的材料有凹凸的小坑,不是很美观,给人的感觉也不是很舒服。但是,从实际情况来看,车身上用于点焊的部位有90%是处在我们无法直接看到的地方,不论驾驶员还是乘车者都看不到,并且不会造成任何影响。而那些凹凸的小坑仅仅是压铆工艺的特点,一旦人们认可了,也就没什么关系了。当然,任何一项技术被采用都需要一个过程,在这个过程中,将会有很多因素来不断地推动其发展,对于压铆技术在汽车制造业的应用来说,更是如此,也许其发展的道路要更加漫长而艰巨。

众所周知,现在中国很少有自主开发的车型,也就是缺少自主品牌,大都是对别国车型进行仿造,而且是原封不动,从而也就没有自己的知识产权。这样一来,如果汽车的某个部位你认为应该采用压铆技术更好,但是,人家专利所有者不同意,你也就没有权利改变焊接方式。如果是自己开发的车型,那么自己就可以决定使用哪种技术进行加工生产。同时,目前设计成熟的车身技术很多都不适合使用压铆技术。另外,在国内的汽车生产企业中,很多人还不熟悉压铆技术,仍然在使用点焊技术,因为这是他们所熟悉的、成熟的、放心的技术。但实际上,压铆技术也是成熟的、放心的。类似的一系列问题的存在,都将制约着压铆技术的发展。当然,随着自主开发能力的提高和其他相关问题的改进,人们对压铆技术也必将有更深入的了解,从而进一步推动压铆技术的应用和发展。

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