“走进科技，你我同行” 展示“焊接无处不在”的魅力——2022年5月全国科技活动周（一）

编者语

 

2022年是党的二十大召开之年，是开启第二个百年奋斗目标新征程之年。每年的五月，全国科技活动周开展，是我们科技工作者展示历年科技成果，宣传讲科学、爱科学、学科学、用科学的极好机会。作为上海市焊接学会运用全国科技活动周这个平台，科普宣传“焊接无处不在”的应用成果，展示焊接之光，已进入第四个年头了。

根据今年的“走进科技 你我同行”全国科技活动周主题，积极推动走中国特色自主创新道路，推动实现高水平科技自立自强，广泛宣传科技创新成果，上海市焊接学会将继续坚持充分展示“焊接无处不在，创新引领未来”的焊接科普重要特色，着手开展焊接成果科普活动。本期推出五篇焊接科普成果推广介绍，重点介绍汽车底盘和重型机器的焊接技术发展历程的相关内容，以及介绍激光焊接技术的成果和电阻焊在新能源汽车上的应用等部分相关焊接先进技术成果的科普推广等，让大家走进这些行业，了解这些行业的焊接科技特性，充分体现焊接的价值，对社会发展的贡献，展示焊接你我同行的魅力。

在此，特别要感谢本期的科普作者。面对上海突如其来的疫情，本期的科普专家，从容面对，他们既自觉投身社区或单位的抗疫工作，又兢兢业业完成各自单位网上办公的工作，确保上海的经济运转，同时，还挤出时间撰写科普稿件，充分展示了焊接学会科技工作者，面对国家抗疫冲锋在前的大无畏精神，面对推广焊接科普踏实严谨的优良品德，是焊接人的骄傲。

 

 

2022年全国科技活动周焊接科普成果推广之一

 

上海汇众汽车

底盘焊接三十年发展史

作者：顾勇

 

上海汇众汽车制造有限公司是国内最大的汽车底盘系统生产的企业，年配套能力500万台套，是国家级高新技术企业，成立于1992年1月11日。公司下属共有2家研发中心，18家生产基地（分布在上海、烟台、沈阳、南京、柳州、仪征、宁波、乌鲁木齐、包头、武汉、长沙），3家海外机构，6家合资公司。公司生产各类乘用车&商用车底盘，具备底盘设计研发制造（冲压、焊接、电泳、机加工、装配、铸造、热处理）以及工装模具的设计制造能力。公司产品覆盖A0级-C级轿车、SUV、MPV，是上汽大众、上汽通用和上海汽车各款轿车底盘系统的骨干配套供应商，并被美国通用汽车公司正式确认成为其首个全球平台项目——EPSILONⅡ副车架、后桥结构件等零部件供应商，是首次进入北美OEM市场的中国轿车底盘生产企业。

 

 

 

 

上海汇众汽车底盘焊接从最初的手工焊接、德国二手焊接专机，逐步发展到单台焊接机器人、焊接机器人自动化生产线，拥有上千台焊接机器人。焊接工艺涉及到弧焊、点焊、凸焊、后冲孔、激光切割、铆接、注油等，同时对激光复合焊、搅拌摩擦焊、SPR&FDS等技术开展研究应用。焊接材料涉及到碳钢板、镀锌板、高强钢、铝合金等，同步开展钢铝、复合材料的研究应用。通过“产学研”合作，在焊接仿真、焊接过程监控、焊缝外观质量自动检测、焊接尺寸在线自动检测、焊缝内部熔合尺寸无损检测等方面取得了显著的成果，大大提高了焊接质量，缩短了焊接工艺开发周期，降低了焊接成本，提高了市场竞争力。

汽车底盘是汽车的整车关键结构件，重量占整车的1/3，结构复杂、加工工序多、焊接精度要求高，其焊接质量对汽车的安全性起着关键作用。与车身相比，汽车底盘的结构件较为复杂，焊缝多且长，焊接后焊缝处的收缩力较大，焊接变形更难控制。同时，相对于车身焊接生产线，汽车底盘生产线的弧焊焊接机器人的路径规划更为复杂。为解决这一难题，上海汇众从焊接标准化、自动化、数字化、智能化逐步规划发展，取得了丰硕的成果。

 

 

一、在产品设计前期开展焊接CAE模拟仿真，重点对于焊接变形、焊枪姿态、焊接残余应力进行预测，指导后续工艺开发，大幅度缩短开发周期。
 

二、建立多车型新能源汽车底盘结构件智能焊接生产线，应用焊接机器人、全自动智能工装立体库、虚拟制造和DFSS技术等；突破不同规格、不同材料、不同车型等底盘产品共线生产的关键技术，满足多车型底盘共线生产的需求，产品性能与国外同类产品相当。

 

 

三、焊缝表面质量系统采用激光扫描检测方式对零件三维检测，检测点包括：缺陷、焊接质量、 错位、焊缝尺寸、缺焊、孔洞、咬边等，保证焊接质量。

 

 

四、焊接过程利用数字化控制技术、在线监控技术、柔性化生产线构线技术等，开发焊接数据采集模块，对焊接过程的参数信息监测。远程故障诊断及设备健康管理以简单、高效、实用 、科学为原则，通过整合设备管理规章制度和业务流程，紧密结合状态监测、维修、使用和环境等信息，对涉及设备健康的因素进行全面过程控制，以设备健康评估为载体，建立设备状态监测及评价的指标体系；以状态维修、定期维修等活动为手段，开展设备全程全员健康管理。从传统的以修为主转变到以管为主。

 

 

五、首次在国内汽车底盘结构件中应用激光-电弧复合焊等先进焊接方法，解决高强钢焊接、异种钢焊接、镀锌薄板、铝合金焊接难题，新焊接方法的采用大幅度提高焊接速度、降低变形量、提高接头完整性，并提升零部件整体定位精度，使得底盘结构件的生产效率和产品质量显著提升。

 

 

六、针对新能源汽车底盘变形铝合金-变形铝合金、铸造铝合金-变形铝合金焊接易出现气孔、焊缝成型缺陷、接头疲劳开裂等问题，基于底盘结构件的台架疲劳试验，分析焊接结构件疲劳开裂的机理，研究焊缝成型缺陷对接头疲劳开裂的影响规律，获得疲劳开裂的临界缺陷尺寸，并进行焊接工艺研究和配套设备的改进，满足产品疲劳试验要求，提升底盘结构件焊接效率和焊接质量，产品性能与国外同类产品相当。
 

 

 

七、焊接后由于变形尺寸发生变化，对于底盘的关键尺寸采用焊接后总成机器人冲孔，同时配合尺寸在线视觉检测，满足CPK≥1.33。

 

 

从上海到全国到全球，上海汇众三十年来产业规模不断扩大，成果获得了上汽大众、上汽通用、上汽乘用车等客户的认可和信赖，通过独立拓展国内市场，参与国际竞标项目，为国内多家自主品牌车企提供同步研发及产品制造；先后获得了宝马、奔驰、奥迪等全球客户订单，巩固了国内底盘系统开发和制造领域的领先地位，品牌影响力不断提升,市场规模稳步扩大，2018年，公司营业收入突破200亿元。经过30年的卓越奋斗，如今的上海汇众已经成为国内最大的底盘系统集成供应商，拥有行业领先的覆盖材料级至整车级的试验验证体系和设备，以完整的工艺能力、精益的制造体系、高效的组织运营，为客户提供满意的产品和服务。多次获得上海市科学进步奖一等奖、二等奖，以及上汽集团等的各类奖项。公司的专利授权总数共607件，其中发明57件，实用新型543件，外观设计6件。多次获得上海市优秀发明金奖、银奖、铜奖等。

上海汇众紧跟汽车产业“新四化”趋势，坚持“三擎四驱”发展战略，形成了以“模块结构、底盘电子、智能制造”三大业务板块的核心竞争领域。奋楫笃行，再接再厉，去实现上海汇众“十四五”战略目标，去成就“三擎四驱”的发展战略，去创造下一个精彩的三十年。