鋁合金覆蓋件損傷修復(fù)實例

——作者：珠海市龍神有限公司

                             摘抄自《車身修補涂裝工藝實訓(xùn)與技能考核》

 

      近年來，汽車制造企業(yè)在汽車的結(jié)構(gòu)設(shè)計、材料選擇、制造技術(shù)等方面進行大量的研究，研發(fā)出安全可靠、節(jié)能環(huán)保、品種齊全的新型汽車。通常情況下，消耗在車身的自重部分的燃油大約占汽車總油耗的70%，所以，降低汽車油耗的首要問題便是如何減輕汽車的自重。使汽車輕量化應(yīng)首先從材料輕量化著手，材料輕量化不但可以減輕車身自重、增加裝載質(zhì)量、降低發(fā)動機負(fù)載，同時還可以大幅度減小底盤部件所承受的壓力，使整車的操控性、經(jīng)濟性表現(xiàn)更加出色。而有“輕金屬”之稱的鋁材，由于其質(zhì)輕、耐磨、耐腐蝕、彈性好、抗沖擊性能優(yōu)、加工成型性好和再生性高等特點，成為汽車輕量化的首選材料。以鋁合金作為汽車材料，因為具有節(jié)能低耗、安全舒適、載重能力強等優(yōu)點，備受業(yè)界關(guān)注。目前，用作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）三種。6000系鋁合金由于其可塑性好、強度高，是大多數(shù)汽車生產(chǎn)商首選的新型車身材料。

鋁可用來制造汽車的各種板件，如車門板、翼子板、發(fā)動機罩等。汽車上使用的鋁合金，大多添加了硅、鎂等材料。經(jīng)過熱處理，具有更高的強度。鋁的抗腐蝕能力強，這是鋁材料的突出優(yōu)點。鋁初次暴露在空氣中時，其表面會形成一層薄而致密的氧化膜，這層保護膜可以起到自我保護的作用，避免鋁材的繼續(xù)氧化。與鋼板相比，鋁板的修理需要更小心。鋁比鋼的硬度小很多，當(dāng)鋁板受到損傷后，由于加工會使其硬化的原因，修復(fù)難度較大；鋁的熔點也較低，加熱時容易變形；鋁制的車身及車架構(gòu)件的厚度通常是鋼件的1～2倍。在修理損壞的鋁板時，應(yīng)該考慮到鋁的以上這些特性。

       一、鋁合金覆蓋件的修復(fù)方法

       1. 用橡膠錘或木錘配合使用木頂鐵進行修復(fù)

用橡膠錘或木錘配合使用木頂鐵進行校正時應(yīng)注意以下幾點：

（1）為了降低拱起部位的高度，如果采用正托敲擊法，操作時應(yīng)多次輕敲，不能重敲，否則錘擊太重或次數(shù)過多會使鋁板延展拉伸，如圖1-89所示是正托敲擊法示意圖。

                                                  圖 1-89

（2）在板件受到損傷變形后，由于鋁板的可延展性不及鋼板，更不容易恢復(fù)原來尺寸。因此，對鋁板的變形修復(fù)大多采用較緩和的偏托敲擊法，如圖1-90所示

                                                      圖 1-90

（3）用于鋼板維修的收縮錘不能在鋁板上使用，否則容易造成鋁板開裂。

       2. 撬棒修復(fù)

對于鋁板上的小凹陷，可以使用日照燈尋找凹陷點，再用撬棒頂壓法，從板件內(nèi)側(cè)慢慢往外頂，但要注意不能過度頂壓，如圖1-91所示為撬棒頂壓法實例圖。

                                                          圖 1-91

       3. 使用鋁外形修復(fù)機修復(fù)

一些不便于用敲擊法或撬棒法進行修復(fù)的部位，可以使用鋁外形修復(fù)機進行修復(fù)。鋁外形修復(fù)機和鋼板外形修復(fù)機的工作原理相同，也是在板件上焊接介子，操作時要注意鋁板焊接的介子是鋁焊釘，在焊接介子后要使用拉伸工具對鋁板進行拉伸，以達(dá)到預(yù)定修復(fù)效果。有關(guān)鋁外形修復(fù)機的使用及其修復(fù)流程會在下面修復(fù)實例中詳細(xì)介紹。

       4. 鋁質(zhì)板件修復(fù)注意事項

（1）鋁質(zhì)板件的厚度通常是鋼質(zhì)板件厚度的1.5～2倍，鋁熔點較低，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，如強行修復(fù)則會使損傷部位出現(xiàn)裂紋甚至發(fā)生斷裂。所以，當(dāng)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板修復(fù)所采用的焊接方法，而是采用粘接或粘接和鉚接一起使用的方法。更換鋁質(zhì)板材的費用比較高，維修人員對一些輕微損傷的面板會采取變通的方法進行修復(fù)。修復(fù)工作應(yīng)在充分了解鋁材特性的基礎(chǔ)上，小心謹(jǐn)慎地進行。

（2）鋁材的可延展性較差，在受到碰撞后，很難恢復(fù)到原來的形狀和尺寸。維修人員修復(fù)時可使用木槌或橡膠錘進行錯位敲擊，以減少鋁材的延伸。如必須采取正位敲擊，應(yīng)多次輕敲，否則將會加重鋁材的損傷程度。鋁板修復(fù)前，應(yīng)先區(qū)分其變形的類型，再對隆起部位使用木槌或橡膠錘進行彈性敲擊，以釋放撞擊產(chǎn)生的應(yīng)力，減少堅硬折損處彎曲的可能性。凹陷部位修復(fù)時，不要使其每次升起太多。

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拉伸修復(fù)，在經(jīng)整形機修復(fù)到位后，使用專用工具將螺紋介子齊根剪下，再打磨平整即可。對于鋼板車身來說，當(dāng)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，然后折邊咬合的修復(fù)方法。對于鋁質(zhì)面板，不能使用這種方法，否則由于鋁的韌度較差，折邊部位會出現(xiàn)裂紋或斷裂。

（3）在進行鋁板修復(fù)前，應(yīng)對鋁板進行適度的加熱，這與傳統(tǒng)的鋼板修復(fù)有明顯的區(qū)別。校正鋼板時一般應(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，施加拉伸力會引起鋁板開裂。鋁熔點較低（660℃），加熱過度會造成鋁材變形或融化，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20～30mm的環(huán)狀標(biāo)志，以便在加熱過程中通過標(biāo)志的顏色變化對溫度進行實時監(jiān)控。

（4）當(dāng)鋁質(zhì)板件發(fā)生延伸時，可采取熱收縮法進行處理。操作時應(yīng)緩慢冷卻收縮部位，不可使其急速降溫，避免過度的收縮造成板材變形。另外，鋁材修復(fù)時禁止使用鋼板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。

（5）在通常情況下，鋁質(zhì)板材的焊接可以使用活性氣體保護焊。但是，由于焊接過程中受自然冷卻影響，焊接處的強度會有一定程度的損失，可能會導(dǎo)致由于車輛自身的振動和行駛時的顛簸使焊接處產(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法（少數(shù)生產(chǎn)廠家也允許采用），通常采用的方法是粘接或粘接和鉚接一起使用。盡管焊接在鋁質(zhì)車身修復(fù)中較少使用，但在某些修復(fù)操作中，卻是必不可少的一種有效工藝。如在進行結(jié)構(gòu)件更換時，通常需要在結(jié)構(gòu)件之間進行焊接，以增強車輛的整體性能和導(dǎo)電性能。在焊接時要注意以下幾點，以確保最佳維修質(zhì)量。

 ①在進行焊接時，除按操作規(guī)范做好車身的防護工作外，要注意金屬鎂和鋁鎂合金不能采用焊接工藝。該類金屬容易燃燒，一旦被點燃無法用普通的滅火器將其撲滅，需要使用特制的化學(xué)制劑進行滅火。所以在進行鋁車身修復(fù)前，應(yīng)查看相關(guān)資料以確認(rèn)板材的成分，并嚴(yán)格按照廠家的要求進行修復(fù)，不該焊接的部位絕不要進行焊接。

 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，說明書上給出的數(shù)值一般只是大概的數(shù)值，維修人員應(yīng)該根據(jù)實際情況和自己的經(jīng)驗作出適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。進行鋼板焊接，電壓和送絲速度調(diào)整到正常值時，焊接部位會發(fā)出平穩(wěn)清脆的“吱吱”聲，而進行鋁材焊接時則會發(fā)出平穩(wěn)沉悶的“嗡嗡”聲。

 ④進行鋁質(zhì)板材焊接，應(yīng)使用鋁焊絲和100%氬氣，相對于鋼板焊接，氣體流量應(yīng)增加50%。采用正向焊接法（左焊法）進行焊接時焊槍與焊接部位應(yīng)接近垂直，不能在鋁板上進行逆向焊接，以免熔池過熱造成塌陷或擊穿。進行立焊時，應(yīng)從下面開始逐漸向上進行焊接。

（6）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)。特別是在鋁質(zhì)板材損傷部位出現(xiàn)裂紋或斷裂現(xiàn)象時必須使用此方法。鋁質(zhì)板件的更換是鋁質(zhì)車身修復(fù)較為常用的一種方法。

分離鋁質(zhì)板件時，可使用切割鋸、切割砂輪等工具，這與鋼質(zhì)板件分離沒有太大的區(qū)別，但禁止使用氧—乙炔焰切割鋁質(zhì)板件。由于鋁質(zhì)車身的鉚釘通常是用高強度特殊合金材料（如硼鋼）制成，不能采用傳統(tǒng)鉆除方法去除，要去除這種鉚釘?shù)恼_的方法是，在鉚釘頂部使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。焊接介子銷釘前，應(yīng)對鉚釘頂部的漆面進行打磨。在拉拔時，專用工具與鉚釘應(yīng)保持垂直狀態(tài)。

（7）傳統(tǒng)的車身部件連接通常使用機械緊固和焊接兩種方法，而鋁質(zhì)車身的構(gòu)件大部分是通過粘接或粘接和鉚接同時使用的方式連接在一起的。所以，更換鋁質(zhì)板件應(yīng)嚴(yán)格按照廠家的技術(shù)要求，選用原廠提供的零部件或總成，正確選擇切割位置和連接方式。在進行鋼板修復(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，這三種方式同樣適用。

目前只是少數(shù)的廠家采用平接（焊接）方式，多數(shù)廠家采用插入件平接和搭接的方法連接鋁質(zhì)板件。進行插入件平接時（如縱梁的梁頭、下邊梁、門立柱），一般采用下面兩種方法；

①分離板件后，將插入件（廠家提供或自制）輕輕敲入，再對更換部件精確定位，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、除濕等操作后，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，測量無誤后把專用鉚釘裝進已經(jīng)打好的孔中進行拉鉚即可。

②在準(zhǔn)備切割的直線上等距鉆出鉚釘?shù)膫溆每祝卮酥本€進行切割分離板件。將插入件放入并與所要更換的板件進行定位，在已經(jīng)鉆好的位置進行重新鉆孔，將插入件取出，做好以上準(zhǔn)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，有時為獲得足夠的強度和滿意的視覺效果，尤其是對某些不適合采用插入件平接的部位，可采用廠家提供并已預(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（如車身的后翼子板等處）使用得較多。

（8）相對于鋼板修復(fù)，鋁質(zhì)車身板件更換的定位工作顯得更為重要。鋁質(zhì)車身粘接部位的粘接膠需要較長的固化時間，為防止粘接膠在固化后車身尺寸產(chǎn)生位移或變動，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)過程中，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，拆裝后應(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)對粘接膠及各種專用工具的性能、注意事項和使用方法做全面的了解。總之，從事鋁質(zhì)車身修復(fù)操作必須按照有關(guān)操作規(guī)范進行，只有這樣才能保證鋁質(zhì)車身的最終修復(fù)質(zhì)量。

        二、鋁合金覆蓋件損傷修復(fù)實例

以下為鋁合金覆蓋件損傷修復(fù)的操作步驟（以前翼子板為例）：

步驟1：作業(yè)人員做好安全防護工作，穿戴勞保用品，一步到位準(zhǔn)備好設(shè)備和工具，然后進行定損（目測法、手摸法、直尺法）。

步驟2：打磨漆層，直至金屬表層完全裸露，注意須把鋁合金上致密的氧化膜打磨掉，否則因為該氧化膜耐高溫，很難用鋁鈑金修復(fù)機把焊釘焊上去。打磨好后須馬上進行焊接作業(yè)以防二次氧化，如圖1-92所示。

                                                     圖 1-92

步驟3：因鋁合金板件需加熱到一定溫度才可以進行修復(fù)，所以要先貼上溫度指示貼，加熱到溫度指示貼變色為止，如圖1-93所示。

                                                       圖 1-93

步驟4：參照手冊介紹的安裝步驟，連接鋁合金修復(fù)機，如圖1-94所示。

                                                        圖 1-94

步驟5：調(diào)試作業(yè)參數(shù)。先裝好鋁焊釘，然后再連接焊槍，如圖1-95所示。

                                                        圖 1-95

步驟6：把焊釘焊在凹陷位置上，如圖1-96所示。

                                                        圖 1-96

步驟7： 用單臂整形架慢慢拉伸凹陷，邊加熱邊進行拉伸，如圖1-97所示。

                                                        圖 1-97

步驟8：修復(fù)完成后，用鉗子鉗掉突出板件表面的焊釘，如圖1-98所示。

                                                      圖 1-98

步驟9：利用鋁銼刀檢查修復(fù)表面，然后進行打磨，如圖1-99所示。

                                                      圖 1-99

步驟10：完成修復(fù)，如圖1-100所示。

                                                       圖 1-100

       對鋁板的修復(fù)，為了防止在校正中因敲擊過重而導(dǎo)致鋁板過度拉伸，一般應(yīng)使用膠錘、木錘，不能使用常規(guī)的鋼板整形工具。用鐵錘和墊鐵校正鋁板時，應(yīng)注意以下兩點：

①由于鋁板的延展性不及鋼板，在受到碰撞產(chǎn)生變形后，鋁板不容易恢復(fù)原來的尺寸。因此，對鋁板的變形應(yīng)采取多次輕敲法。

②修理鋁板時切勿使用收縮錘，防止鋁板開裂。