鈑金技師論文—汽車鈑金修復(fù)新技術(shù)鋁質(zhì)材料修復(fù).doc

汽車鈑金修復(fù)新技術(shù)鋁質(zhì)材料修復(fù) 目前，在汽車維修行業(yè)中普遍存在著一種錯誤觀點：鈑金維修技師只要熟練掌握操作技能，便可以對所有車型進行修復(fù)整形。這種觀點是片面的。鈑金修復(fù)相對于汽車的機、電修理，所需要掌握的技術(shù)也許還有一定差距，但是想要保質(zhì)保量地完成事故車輛的修復(fù)工作，也并非易事。一名合格的鈑金維修技師，除了要掌握相關(guān)的理論知識（如材料學(xué)、人體工程學(xué)、動力學(xué)、熱處理工藝等），還要嚴格按照工藝流程規(guī)范操作，同時對車輛的車身結(jié)構(gòu)、金屬板材類型也要有清晰、準確的認識。隨著現(xiàn)代汽車制造技術(shù)的飛速發(fā)展，汽車制造企業(yè)在車身生產(chǎn)中開始逐步使用新材料。在眾多采用新材料的車輛中，有些是采用了合金鋼、高強度鋼和超高強度鋼作為車身材料，還有些車身局部或整體采用了鋁質(zhì)板材，這些都將給維修工作帶來新的難題。修復(fù)這些采用特殊鋼質(zhì)板材或鋁質(zhì)板材的事故車時，維修技師應(yīng)在接受過相關(guān)培訓(xùn)的基礎(chǔ)上，采用正確的修復(fù)工藝對車輛進行修復(fù)，只有這樣才能保證特殊材料車身的修復(fù)質(zhì)量。一、 使用鋁材的意義及特性 近年來，汽車制造企業(yè)在汽車的結(jié)構(gòu)設(shè)計、制造技術(shù)、材料選用等方面進行了大量的研究工作，希望能夠研發(fā)出安全可靠、節(jié)能環(huán)保的新型汽車。而在通常情況下，車身的自重大約會消耗70的燃油，所以，降低汽車油耗研究的首要問題便是如何使汽車輕型化。使汽車輕型化應(yīng)首先從材料輕量化入手，這樣不但可以減輕車身自重、增加裝載質(zhì)量、降低發(fā)動機負載，同時還可以大幅減小底盤部件所受的合力，使整車的操控性、經(jīng)濟性更加出色。而有“輕金屬”之稱的鋁金屬，由于其質(zhì)輕、耐磨、耐腐蝕、彈性好、比剛度和比強度高、抗沖擊性能優(yōu)、加工成型性好和再生性高等特點，成為了使汽車輕型化的首選材料。鋁合金車身汽車也因其節(jié)能低耗、安全舒適及相對載重能力強等優(yōu)點而備受關(guān)注。 鋁的用途比較廣泛，它的密度為2.7103kg/m3，約為鋼鐵、銅的1/3。由于密度較小，常用于制造汽車、火車、艦船、火箭和飛船等。近年來，鋁在汽車上的使用呈逐年遞增的趨勢。局部或整體使用鋁材的車型有很多，如寶馬、奧迪、沃爾沃、陸虎等。提到鋁質(zhì)車身，很多人會將其與家中的鋁鍋、鋁盆等廚房用具聯(lián)系起來，認為它質(zhì)地柔軟，易發(fā)生變形。其實車身所使用的鋁材基本都是合金鋁，通過增減合金元素的配比和采用適當?shù)臒崽幚砉に嚨?，使其達到所需性能。 目前，用于汽車車身板材的鋁合金主要有Al-Cu-Mg（2000系），Al-Mg（5000系）和Al-Mg-Si（6000系）3種。6000系合金鋁由于其可塑性好、強度高，成為許多汽車生產(chǎn)商的首選新型車身材料。如歐洲的汽車生產(chǎn)商一般會使用成型性能較好的6016合金鋁作為主要的車身板材；而美國的汽車生產(chǎn)商則使用具有足夠強度的6111合金鋁作為車身的主要板材。對于車身的不同部位、不同構(gòu)件，所使用鋁材的合金成分、種類和熱處理工藝也并不相同。如車輛的保險杠骨架、加強梁或側(cè)防撞梁等，所使用的鋁材都應(yīng)具有足夠的強度和韌度，在發(fā)生碰撞時要有良好的吸能特性（比鋼板增加50%左右）；車輛傳動系使用鋁質(zhì)構(gòu)件，不但具有足夠的強度和韌度，同時還具備良好的導(dǎo)熱能力。事實證明，汽車使用鋁材確實取得了良好的社會效益和經(jīng)濟效益。當然，汽車使用鋁材也存在一些不足。在生產(chǎn)鋁質(zhì)車身的汽車時，焊接鋁質(zhì)車身比焊接傳統(tǒng)鋼質(zhì)車身能耗增加60%。而且一旦發(fā)生交通事故，鋁質(zhì)車身的維修費用較高。由于鋁材的溶點較低、可修復(fù)性差，維修技師需要使用專用鋁車身修復(fù)工具及特殊的工藝方法進行修復(fù)。二、鋁質(zhì)車身修復(fù)應(yīng)具備的條件 1. 鋁質(zhì)車身的修復(fù)與傳統(tǒng)鋼質(zhì)車身修復(fù)有很大的區(qū)別。維修技師不僅對鋁材的特性要非常了解，還要對鋁質(zhì)車身的修復(fù)工藝、連接方式與接口形式、粘接劑與鉚接工具等性能了如指掌。實際操作過程中，維修技師要時刻牢記安全注意事項。 2. 需要獨立的維修空間和防爆吸塵系統(tǒng) 鋁質(zhì)板材在打磨過程中會產(chǎn)生很多鋁粉，吸入后不但對人體有害，而且在空氣中易燃易爆，所以，在維修鋁質(zhì)車身時要設(shè)置獨立的維修空間和防爆集塵、吸塵系統(tǒng)，以保證車身修復(fù)操作更加安全。3. 帶有定位夾具的大梁校正器 車輛發(fā)生碰撞后，損傷部件經(jīng)檢查確認無法修復(fù)或修復(fù)后無法達到其原有性能時，就必須更換該部件。更換鋁質(zhì)部件時，其連接方式與鋼質(zhì)車身有很大區(qū)別。鋼質(zhì)車身的接縫處一般采用焊接方式，而鋁質(zhì)車身的連接處多采用粘接或粘接、鉚接共用的連接方式。由于粘接劑固化時間長，如果不對更換部件進行定位，修復(fù)后的車身就很難恢復(fù)原技術(shù)尺寸。當校整架沒有專用定位夾具時，使用輔助夾具或通用夾具固定是一種比較有效的方法。 4. 專用的維修設(shè)備和工具 在進行鋁質(zhì)車身修復(fù)時，具備帶有定位夾具的校整架是遠遠不夠的，還要有專用的氣體保護焊機、鋁整形機、強力鉚釘槍、鉚釘取出器等設(shè)備和工具。在修復(fù)過程中，一定注意工具要單獨擺放，不能與修復(fù)鋼質(zhì)車身的工具放在一起。修復(fù)鋼質(zhì)車身的工具殘留有鋼鐵碎屑，如用其修復(fù)鋁質(zhì)車身，鋼鐵碎屑會對鋁造成腐蝕。 三、如何正確修復(fù)鋁質(zhì)車身 1. 鋁質(zhì)面板的修復(fù) 鋁質(zhì)板件的厚度通常是鋼質(zhì)板件厚度的1.52倍，其熔點較低，在加熱時極易發(fā)生變形。碰撞變形后，受加工硬化的影響很難二次成形，如果強行修復(fù)會使損傷部位出現(xiàn)裂紋甚至發(fā)生斷裂。所以，當鋁材受到一定程度的損傷后，應(yīng)對受損部件進行分體或總成更換（生產(chǎn)廠家不建議修復(fù)）。在進行鋁質(zhì)結(jié)構(gòu)件更換時，連接處一般很少采用鋼質(zhì)車身修復(fù)所采用的焊接方法，而是采用粘接或粘接、鉚接共用的方法。由于更換鋁質(zhì)板材的費用比較高，所以，維修技師對一些輕微損傷的面板會采取某些方法進行修復(fù)。不過，修復(fù)工作應(yīng)在充分了解鋁材特性的基礎(chǔ)上，小心謹慎地進行。（1）由于鋁材的可延展性較強，在受到碰撞后，很難恢復(fù)到原來的形狀和尺寸。維修技師修復(fù)時可使用木錘或橡膠錘進行碾錘錯位敲擊，以減少鋁材的延伸。如必須采取碾錘正位敲擊，應(yīng)采用多次的輕敲，否則將會加重鋁材的損傷程度。鋁板修復(fù)前，首先區(qū)分其變形的類型。對隆起部位使用木錘或橡膠錘進行彈性敲擊，以釋放撞擊產(chǎn)生的應(yīng)力，這樣可減小堅硬折損處彎曲的可能性。凹陷部位修復(fù)時不要使其每次升起得太多，應(yīng)避免拉伸鋁材。在鋁質(zhì)面板修復(fù)時，也可使用鋁整形機對損傷部位進行校整，在修復(fù)到位后使用專用工具將介子栽焊螺桿齊根剪下，打磨平整即可。對于鋼車身來說，當面板和內(nèi)層結(jié)構(gòu)同時發(fā)生變形時，可以采取內(nèi)外層分離，分別修整后折邊咬合的修復(fù)方法。但對于鋁質(zhì)面板，就不能使用這種方法了。如果采用這種方法修復(fù)鋁質(zhì)面板，折邊部位會由于鋁的韌度較差而出現(xiàn)裂紋或斷裂。 （2）在進行鋁板校正前，應(yīng)對鋁板進行適度的加熱，這與傳統(tǒng)的鋼板修復(fù)有著明顯的區(qū)別。校正鋼板一般應(yīng)盡量避免加熱，以免降低鋼板的強度。而在修復(fù)鋁板時，必須利用加熱的方法增加鋁板的可塑性。如果不加熱，施加校正力會引起鋁板開裂。但由于鋁熔點較低（660），如加熱過量會造成鋁材變形或熔化。所以，在對鋁板進行加熱前，應(yīng)使用120的熱敏涂料或熱敏“筆”在損傷部位周圍，畫一個半徑2030mm的環(huán)狀標志。這樣在加熱過程中可以通過顏色的變化，對溫度進行實時監(jiān)控。 （3）當鋁質(zhì)面板發(fā)生延伸時，可采取熱收縮的方法進行處理。操作時應(yīng)緩慢冷卻收縮部位，不可使其急速降溫，從而避免過度的收縮造成板材變形。另外，鋁板修復(fù)時禁止使用鋼質(zhì)車身修理時所使用的收縮錘或收縮墊鐵，以免造成損傷部位開裂。 2. 鋁質(zhì)板材的焊接合金鋁在通常情況下是可以使用惰性氣體焊接的。但是，由于在焊接過程中的退火作用，焊接處的強度損失較大。修復(fù)后，車輛自身振動和行駛的顛簸會造成焊接處產(chǎn)生裂紋。所以，鋁質(zhì)車身修復(fù)中一般很少采用焊接的方式（少數(shù)生產(chǎn)廠家也允許采用焊接方法），而通常是采用粘接或粘接、鉚接共用的方式。但盡管如此，焊接在鋁質(zhì)車身修復(fù)中也并不是可有可無的。在進行結(jié)構(gòu)件更換時，通常需要在結(jié)構(gòu)件之間使用焊接的方法，以增強車輛的整體性和導(dǎo)電性。在焊接時要注意以下幾點，以確保最終維修質(zhì)量。（1）在進行鋁焊接時，除按操作規(guī)范做好車身的防護工作外，還應(yīng)注意金屬鎂或鋁鎂合金是不能焊接的。因為該金屬易燃燒，一旦發(fā)生燃燒滅火器無法將其撲滅，而只能使用一種特制的化學(xué)制劑。所以在進行鋁車身修復(fù)前，應(yīng)查看相關(guān)資料以確認板材的成分，并嚴格按照廠家的要求進行修復(fù)操作，不該焊接的部位絕不能進行焊接。（2）焊接前應(yīng)使用石蠟或油脂清除劑對焊接部位進行清潔。對表面有涂層的部位，應(yīng)使用裝有80號砂輪的砂輪機磨去周圍的涂層，使金屬表面裸露出來，從而保證焊接質(zhì)量。 （3）按照焊機的使用說明調(diào)整電壓和送絲速度，但說明書上給出的數(shù)值一般只是大概的數(shù)值，維修技師應(yīng)該根據(jù)自己的經(jīng)驗和實際情況做出相應(yīng)的調(diào)整。進行鋼質(zhì)車身焊接時，電壓和送絲速度調(diào)整到正常值，焊接部位會發(fā)出平穩(wěn)清脆的“吱吱”聲，而鋁材焊接時會發(fā)出平穩(wěn)沉悶的“嗡嗡”聲。 （4）在進行鋁質(zhì)板材焊接時，應(yīng)使用鋁焊絲和100%氬氣，相對于焊接鋼質(zhì)車身氣體流量應(yīng)增加50%；焊槍與焊接部位應(yīng)接近垂直，并且采用正向焊接法（左焊法）， 不能在鋁板上進行逆向焊接（向前推焊接），以免熔池過熱造成塌陷或擊穿；進行立焊時，應(yīng)從下面開始向上焊接。3. 板件的更換鋁質(zhì)車身板件受到撞擊無法恢復(fù)時，應(yīng)采取局部或整體更換的方法進行修復(fù)。特別是由于鋁質(zhì)板材因為硬化，損傷部位出現(xiàn)裂紋或斷裂現(xiàn)象時就應(yīng)該使用此方法了。鋁質(zhì)板件的更換是鋁質(zhì)車身修復(fù)時較為常用的一種方法。 （1）分離鋁質(zhì)板件時，可使用切割鋸、切割砂輪、鏨子等工具，與鋼質(zhì)車身的板件分離沒有太大區(qū)別，但乙炔-氧氣切割在鋁質(zhì)板件分離時禁止使用。另外，由于鋁質(zhì)車身的鉚釘通常是由高強度特殊合金材料（如硼鋼）制成，所以鉚釘是無法采取傳統(tǒng)鉆除方法去除的。正確的方法是，在鉚釘頂部使用專用焊機焊接介子銷釘（不可重復(fù)使用），然后用專門的拉拔工具將鉚釘拔出。介子銷釘焊接前，應(yīng)對鉚釘頂部的漆面進行打磨，在拉拔時，專用工具應(yīng)與鉚釘呈垂直狀態(tài)。 （2）傳統(tǒng)的車身通常使用機械緊固和焊接等兩種連接方法，而鋁質(zhì)車身的構(gòu)件大部分是通過粘接或粘接、鉚接共用的方式連接在一起的。所以，更換鋁質(zhì)板件應(yīng)嚴格按照廠家的技術(shù)要求，選用原廠提供的零部件或總成，正確選擇切接位置和連接方式。我們知道，在進行鋼質(zhì)車身修復(fù)時，常用的連接方式可分為平接、插入件平接和搭接等三種方式。在更換鋁質(zhì)板件時，這三種方式依然適用。不過只有少數(shù)的廠家允許采用平接（焊接）方式，筆者在此不作過多介紹。鋁質(zhì)板件更多的是采用插入件平接和搭接。進行插入件平接時（如縱梁的梁頭、下邊梁、門立柱），一般也可分為兩種方法。一種是板件分離后，將插入件（廠家提供或自制）輕輕敲入，對更換部件精確定位后，在切割線的兩側(cè)鉆出與鉚釘相匹配的孔，然后將插入件取出，在去除毛刺、清潔、除潮濕等準備工作后，使用特制膠槍在外側(cè)均勻涂抹專用粘接劑，再次將插入件放入，測量無誤后按照已經(jīng)打好的孔，使用專用鉚釘進行拉鉚即可。另一種方法是在準備切割的直線上間隔鉆出鉚釘?shù)膫溆每祝缓笱卮酥本€進行切割分離。將插入件放入并與所要更換板件定位，在已經(jīng)鉆好孔的位置進行重新鉆孔，將插入件取出，做好所有的準備工作后打膠，再次將插入件放入，定位后拉鉚即可。在采用搭接方式更換板件時，除常規(guī)的方法外，有時為獲得足夠的強度和滿意的視覺效果，特別是一些不適合采用插入件平接的部位，可采用廠家提供并做好預(yù)先處理的零部件進行搭接。這種方式在一些比較直觀的部位使用較多，如車身的后翼子板等處。 （3）相對于鋼質(zhì)車身修復(fù)，鋁質(zhì)車身板件更換的定位工作更為重要。鋁質(zhì)車身粘接部位的粘接膠需要較長的固化時間（25時需要36h）。如果膠在固化后車身尺寸發(fā)生了位移或變動，那可以說是災(zāi)難性的。所以，測量后必須使用定位夾或通用夾具對更換部件進行定位。 在鋁質(zhì)車身修復(fù)時，還有很多注意事項應(yīng)該引起我們足夠的重視，如鋁質(zhì)車身上的一些特殊顏色的螺栓，拆卸后應(yīng)按照廠家的要求進行更換，絕不可重復(fù)使用。在進行板件更換時，還應(yīng)對粘接膠和各種專用工具的性能、注意事項和使用方法做全面的了解?？傊?，從事鋁質(zhì)車身修復(fù)工作必須接受專業(yè)化的培訓(xùn)，只有這樣才能保證鋁質(zhì)車身的最終修復(fù)質(zhì)量。 )鋁車身的結(jié)構(gòu)和維修隨著汽車技術(shù)的飛速發(fā)展，汽車制造企業(yè)在汽車的結(jié)構(gòu)設(shè)計、制造技術(shù)、材料選用等方面進行了大量的研究工作，希望能夠研發(fā)出安全可靠、節(jié)能環(huán)保的新型汽車。而在通常情況下，車身的自重大約會消耗70的燃油，所以，降低汽車油耗研究的首要問題便是如何使汽車輕型化。使汽車輕型化應(yīng)首先從材料輕量化入手，這樣不但,可以減輕車身自重、增加裝載質(zhì)量、降低發(fā)動機負載，同時還可以大幅減小底盤部件所受的合力，使整車的操控性、經(jīng)濟性更加出色。而有“輕金屬”之稱的鋁金屬，由于其質(zhì)輕、耐磨、耐腐蝕、彈性好、剛度和強度高、抗沖擊性能優(yōu)、加工成型性好和再生性高等特點，成為了使汽車輕型化的首選材料。鋁合金車身汽車也因其節(jié)能低耗、安全舒適及相對載重能力強等優(yōu)點而備受關(guān)注。 鋁在汽車上的使用呈逐年遞增的趨勢。局部或整體使用鋁材的車型有很多，如寶馬、奧迪、沃爾沃、陸虎等。車身所使用的鋁材基本都是合金鋁，通過增減合金元素的配比和采用適當?shù)臒崽幚砉に嚨龋蛊溥_到所需性能。目前，用于汽車車身板材的鋁合金主要有Al-Cu-Mg（2000系），Al-Mg（5000,系）和Al-Mg-Si（6000系）3種。6000系合金鋁由于其可塑性好、強度高，成為許多汽車生產(chǎn)商的首選新型車身材,料。如歐洲的汽車生產(chǎn)商一般會使用成型性能較好的6016合金鋁作為主要的車身板材；而美國的汽車生產(chǎn)商則使,用具有足夠強度的6111合金鋁作為車身的主要板材。對于車身的不同部位、不同構(gòu)件，所使用鋁材的合金成分、種類和熱處理工藝也并不相同。如車輛的保險杠骨架、加強梁或側(cè)防撞梁等，所使用的鋁材都應(yīng)具有足夠,的強度和韌度，在發(fā)生碰撞時要有良好的吸能特性（比鋼板增加50%左右）；車輛傳動系統(tǒng)使用鋁質(zhì)構(gòu)件，不但具有足夠的強度和韌度，同時還具備良好的導(dǎo)熱能力。事實證明，汽車使用鋁材確實取得了良好的社會效益和經(jīng)濟效益。新款奧迪A8在所有D級別車型中有著最輕的車身，在車型參數(shù)中，它的重量要比同等車型的鋼制車身輕50%。因此，奧迪A83.7quattro車型僅重1770公斤。在豪華車型中，這個優(yōu)點對動力性能和燃油經(jīng)濟性有著雙重的價值。新款奧迪A8全鋁車身僅重69公斤，車頭的核心部件是作為大鑄件的水箱架，它連接兩側(cè)的A柱。上一代A8的水箱架由7個零件構(gòu)成，改進后的結(jié)構(gòu)將重量從5公斤多減少到了3公斤。A柱