来源 : 旺材电机与电控

说起焊装车间

你印象里是不是这样？

但其实现在的焊装车间是这样的

焊装早期被认为是机械裁缝负责把冲压好的工件焊接到一起，在制造业中被广泛应用。在汽车制造工艺中四步：冲压-焊装-涂装-总装。

目前，焊装的自动化、柔性化程度决定了焊接的发展前景与未来。汽车制造中焊接车间包括焊钳-焊机-输送线等，新能源汽车电池模组生产也会用到各种各样的焊接工艺，今天我们就聊一聊生产一台新能源汽车会用到哪些焊接技术？

焊接的定义：焊接是指通过加热或者加压，或者两者并用；加或不加填充材料；使两分离的金属表面达到原子间的结合，形成永久性连接的一种工艺方法。

常见的焊接方法有熔焊，压焊和钎焊三种，详细的分类方法如下表所示。

熔焊：焊接过程中，将焊接接头在高温等的作用下至熔化状态。待温度降低后，熔化部分凝结，两个工件就被牢固的焊在一起，完成焊接的方法。

压焊：利用焊接时施加一定压力而完成焊接的方法，压力焊又称压焊。锻焊、接触焊、摩擦焊、气压焊、冷压焊、爆炸焊属于压焊范畴。

钎焊：采用比母材熔点低的金属材料作钎料，将焊件和钎料加热到高于钎料熔点，低于母材熔化温度，利用液态钎料润湿母材，填充接头间隙并与母材相互扩散实现连接焊件的方法。

熔焊、压焊、钎焊是根据焊接的不同原理所做的粗略分类，在实际应用过程中，随着焊接技术的发展，也诞生了很多新工艺，新名词，技术分类也越来越明晰。

点焊属于电阻焊的一部分，将被焊金属工件压紧于两个电极之间，并通以电流，利用电流经过工件接触面及临近区域产生的电阻热，将其局部加热到熔化成塑性状态，使之形成金属结合的一种连接方式。

点焊是一种高速、经济的连接方法。它适于制造可以采用搭接、接头不要求气密、厚度小于3mm的冲压、轧制的薄板构件，点焊要求金属要有较好的塑性。这种方法广泛用于汽车壳体、配件、家具等低碳钢产品的焊接。

MIG焊，熔化极气体保护电弧焊是采用连续等速送进可熔化焊丝与焊件之间的电弧作为热源熔化焊丝和母材金属，形成熔池和焊缝的焊接方法。为了得到良好的焊缝应利用外加气体作为电弧介质并保护熔滴、熔池金属及焊接区高温金属免受周围空气的有害作用。

螺柱焊，将金属螺柱或类似的其他金属紧固性（栓、钉等）焊接到工件（一般为板件）上去的方法叫做螺柱焊。螺柱焊接技术是为提高焊接质量和效率而发展起来的一项专业焊接技术。这项技术被广泛地应用在汽车等行业。实现螺柱焊的方法有电阻焊、摩擦焊、爆炸焊以及电弧焊等。

TIG焊，在惰性气体的保护下，利用电极与母材金属（工件）之间产生的电弧热熔化母材和填充焊丝的焊接过程。

凸焊：

凸焊同点焊一样，均属于电阻焊，凸焊与点焊的差别在于，凸焊的工件上需要预制一定形状和尺寸的凸点，焊接过程中电流通路面积的大小决定于凸点尺寸，而不像点焊那样决定于电极端面尺寸。

01 激光焊接

激光焊接：激光辐射加热待加工表面，表面热量通过热传导向内部扩散，通过控制激光脉冲的宽度、能量、峰功率和重复频率等激光参数，使工件熔化，形成特定的熔池。

▲对焊接件进行点焊固定

▲进行连续激光焊接

激光焊接技术广泛被应运在汽车、轮船、飞机、高铁等高精制造领域，给人们的生活质量带来了重大提升，更是引领家电行业进入了精工时代。

02 激光复合焊接

激光复合焊接是激光束焊接与MIG焊接技术相结合，获得最佳焊接效果，快速和焊缝搭桥能力，是当前最先进的焊接方法。

激光复合焊的优点是：速度快，热变形小，热影响区域小，并且确保了焊缝的金属结构与机械属性。

激光复合焊除了汽车薄板结构件的焊接，还适用于很多其它应用。例如将这项技术应用于混凝土泵和移动式起重机臂架的生产，这些工艺需对高强度钢进行加工，传统技术往往会因为需要其它辅助工艺（如预热）而导致成本的增加。再则，该技术也可应用于轨道车辆的制造及常规钢结构（如桥梁，油箱等）。

03 搅拌摩擦焊

搅拌摩擦焊是利用摩擦热与塑性变形热作为焊接热源。搅拌摩擦焊焊接过程是由一个圆柱体或其他形状(如带螺纹圆柱体)的搅拌针伸入工件的接缝处，通过焊头的高速旋转，使其与焊接工件材料摩擦，从而使连接部位的材料温度升高软化。

搅拌摩擦焊在焊接过程中工件要刚性固定在背垫上，焊头边高速旋转，边沿工件的接缝与工件相对移动。

焊头的突出段伸进材料内部进行摩擦和搅拌，焊头的肩部与工件表面摩擦生热，并用于防止塑性状态材料的溢出，同时可以起到清除表面氧化膜的作用。

搅拌摩擦焊缝结束时在终端留下匙孔。通常这个匙孔可以切除掉，也可以用其它焊接方法封焊住。

搅拌摩擦焊可实现异种材料间焊接，如金属、陶瓷、塑料等。搅拌摩擦焊焊接质量高，不易产生缺陷，容易实现机械化、自动化、质量稳定、成本低效率高。

04 电子束焊接

电子束焊是利用加速和聚焦的电子束轰击置于真空或非真空中的焊件所产生的热能进行焊接的方法。

电子束焊接因具有不用焊条、不易氧化、工艺重复性好及热变形量小的优点而广泛应用于航空航天、原子能、国防及军工、汽车和电气电工仪表等众多行业。

▲电子束焊接原理

电子束穿透能力强，功率密度极高，焊缝深宽比大，可达到50:1，可实现大厚度材料一次成形，最大焊接厚度达到300mm。焊接可达性好，焊接速度快，一般在1m/min以上，热影响区小，焊接变形小，焊接结构精度高。电子束能量可以调节，被焊金属厚度可以从薄至0.05mm到厚至300mm，不开坡口，一次焊接成形，这是其他焊接方法无法达到的。能采用电子束焊接的材料范围较大，特别适用于活性金属、难熔金属和质量要求高的工件的焊接。

05 超声波金属焊接

超声波金属焊接是利用超声频率的机械振动能量，连接同种金属或异种金属的一种特殊方法。金属在进行超声波焊接时，既不向工件输送电流，也不向工件施以高温热源，只是在静压力之下，将框框振动能量转变为工作间的摩擦功、形变能及有限的温升。接头间的冶金结合是母材不发生熔化的情况下实现的一种固态焊接。

它有效地克服了电阻焊接时所产生的飞溅和氧化等现象，超声金属焊机能对铜、银、铝、镍等有色金属的细丝或薄片材料进行单点焊接、多点焊接和短条状焊接。可广泛应用于可控硅引线、熔断器片、电器引线、锂电池极片、极耳的焊接。

超声波金属焊接优点在于快速、节能、熔合强度高、导电性好、无火花、接近冷态加工；缺点是所焊接金属件不能太厚(一般小于或等于5mm)、焊点位不能太大、需要加压。

06 闪光对焊

闪光对焊的原理是利用对焊机使两端金属接触，通过低电压的强电流，待金属被加热到一定温度变软后，进行轴向加压顶锻，形成对焊接头。

两个焊件未接触前被两个夹钳电极夹紧并连接电源，移动可动夹具，两焊件端面轻轻接触即通电加热，接触点因加热形成液态金属发生爆破，喷射火花形成闪光，连续移动可动夹具，连续发生闪光，焊件两端获得加热，达到一定温度后，挤压俩工件端面，切断焊接电源，牢固的焊接在一起。利用电阻加热焊件接头使接触点产生闪光，熔化焊件端面金属，迅速施加顶端力完成焊接。

电池模组电连接:

在汽车制造工艺技术方面，特别是焊装工艺方面，无论节能内燃机汽车，还是电驱动的新能源汽车，都需要迎合数字化、智能化的大趋势，在效率、质量、成本的持续优化中寻找到最佳平衡点，向着更高的智能制造阶段转型升级。此外，当今节能与新能源汽车，很多轻量化的材料不断应用于汽车之中，轻质材料在减轻车身重量的同时，也对焊接技术提出了更高的要求。

电机、电池（锂电+氢燃料电池）作为新能源汽车的核心部件，其品质直接决定了整车性能。焊接技术是新能源汽车电机与电池制造当中的重要环节,焊接技术的选择及应用会对最终的焊接效果产生重要影响。

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