為什么說攪拌摩擦焊推動了汽車制造輕量化發(fā)展呢?輕量化是一種趨勢,鋁、鎂、鋅等輕合金已經在逐步取代鋼鐵成為汽車、軌道交通等行業(yè)的主要材質,尤其鋁材在汽車工業(yè)領域的開發(fā)和應用越來越廣泛。新材料、新結構,需要采用新的焊接技術,新型的高強鋁合金、鎂合金等輕合金材料采用傳統(tǒng)的熔焊方法存在系列問題,如熔焊過程中合金元素的燒損和力學性能降低、焊縫缺陷的產生和結構可靠性損傷、接頭的殘余應力和變形等。而攪拌摩擦焊作為一種新型的固相(非熔化)焊接方法切好滿足了這種新材料的焊接要求,因此在輕合金焊接領域得到了快速發(fā)展和應用。
為什么新能源汽車制造鐘愛攪拌摩擦焊?
談到汽車輕量化制造,可能大家的一印象是新能源動力汽車,而新能源汽車恰恰也是應用攪拌摩擦焊工藝較多的,為什么新能源汽車制造特別鐘愛攪拌摩擦焊呢?以攪拌摩擦焊核心的“三電”產品為例來說說:
新能源汽車區(qū)別于傳統(tǒng)車核心的技術“三電”,即電機,電池,電控,“三電”作為核心技術產品,保護和散熱非常重要,因此,大部分廠家都采用了散熱性能比較好的水冷方式,即將水冷系統(tǒng)集成到“三電”保護殼體上,如水冷電池托盤、水冷電機殼、水冷電控箱體。而水冷流道腔體須確保密封不漏液,能夠承受足夠的壓力,采用傳統(tǒng)熔焊的方式很難確保氣密性,還容易變形,而對于水冷腔體的焊接恰恰是攪拌摩擦焊工藝的優(yōu)勢所在,如下:
1.焊縫效果好:攪拌摩擦焊工藝是一種固相焊接方式,無需焊絲,焊縫與母材一致,組織中不會存在熱裂紋、液化裂紋、氫氣孔等傳統(tǒng)熔化焊接工藝中經常存在的焊接缺陷,而且焊縫強度高,對于像水冷產品焊接這種要求密封高壓的有新穎的優(yōu)勢,因此,攪拌摩擦焊成為新能源“三電”產品焊接的標配。
2.焊接效率高:攪拌摩擦焊無需焊絲,工藝簡潔、自動化焊接,速度快、效率高,像電池托盤這類大面積、長行程的平面焊接,攪拌摩擦焊接的效率是非常高的,因此深受新能源廠家的青睞。
3.綠色環(huán)保:整個焊接過程中不需要焊料、無高光煙塵,綠色環(huán)保,設備操作簡便,對工廠作業(yè)環(huán)境要求低,對作業(yè)人員身體健康影響小,深受作業(yè)人員歡迎。
目前,攪拌摩擦焊技術在汽車制造領域得到了廣泛應用,主要包括以下兩方面:攪拌摩擦焊技術直接用于汽車零件的制造,電機、電池托盤、驅動器殼體、電動汽車底盤零件、ECU散熱器等;攪拌摩擦焊接的延伸技術用于汽車零件的制造,如攪拌摩擦點焊用于汽車車門的焊接等,回抽式攪拌摩擦焊用于輪轂制造。