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鋁合金覆蓋件損傷修復實(shí)例

——作者：珠海市龍神有限公司

摘抄自《車(chē)身修補涂裝工藝實(shí)訓與技能考核》

近年來(lái)，汽車(chē)制造企業(yè)在汽車(chē)的結構設計、材料選擇、制造技術(shù)等方面進(jìn)行大量的研究，研發(fā)出安全可靠、節能環(huán)保、品種齊全的新型汽車(chē)。通常情況下，消耗在車(chē)身的自重部分的燃油大約占汽車(chē)總油耗的70%，所以，降低汽車(chē)油耗的首要問(wèn)題便是如何減輕汽車(chē)的自重。使汽車(chē)輕量化應首先從材料輕量化著(zhù)手，材料輕量化不但可以減輕車(chē)身自重、增加裝載質(zhì)量、降低發(fā)動(dòng)機負載，同時(shí)還可以大幅度減小底盤(pán)部件所承受的壓力，使整車(chē)的操控性、經(jīng)濟性表現更加出色。而有“輕金屬”之稱(chēng)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(diǎn)，成為汽車(chē)輕量化的首選材料。以鋁合金作為汽車(chē)材料，因為具有節能低耗、安全舒適、載重能力強等優(yōu)點(diǎn)，備受業(yè)界關(guān)注。目前，用作汽車(chē)車(chē)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，是大多數汽車(chē)生產(chǎn)商首選的新型車(chē)身材料。

鋁可用來(lái)制造汽車(chē)的各種板件，如車(chē)門(mén)板、翼子板、發(fā)動(dòng)機罩等。汽車(chē)上使用的鋁合金，大多添加了硅、鎂等材料。經(jīng)過(guò)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(diǎn)。鋁初次暴露在空氣中時(shí)，其表面會(huì )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，當鋁板受到損傷后，由于加工會(huì )使其硬化的原因，修復難度較大；鋁的熔點(diǎn)也較低，加熱時(shí)容易變形；鋁制的車(chē)身及車(chē)架構件的厚度通常是鋼件的1～2倍。在修理?yè)p壞的鋁板時(shí)，應該考慮到鋁的以上這些特性。

一、鋁合金覆蓋件的修復方法

1. 用橡膠錘或木錘配合使用木頂鐵進(jìn)行修復

用橡膠錘或木錘配合使用木頂鐵進(jìn)行校正時(shí)應注意以下幾點(diǎn)：

（1）為了降低拱起部位的高度，如果采用正托敲擊法，操作時(shí)應多次輕敲，不能重敲，否則錘擊太重或次數過(guò)多會(huì )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，更不容易恢復原來(lái)尺寸。因此，對鋁板的變形修復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(kāi)裂。

2. 撬棒修復

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

圖 1-91

3. 使用鋁外形修復機修復

一些不便于用敲擊法或撬棒法進(jìn)行修復的部位，可以使用鋁外形修復機進(jìn)行修復。鋁外形修復機和鋼板外形修復機的工作原理相同，也是在板件上焊接介子，操作時(shí)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(jìn)行拉伸，以達到預定修復效果。有關(guān)鋁外形修復機的使用及其修復流程會(huì )在下面修復實(shí)例中詳細介紹。

4. 鋁質(zhì)板件修復注意事項

（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(diǎn)較低，在加熱時(shí)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，如強行修復則會(huì )使損傷部位出現裂紋甚至發(fā)生斷裂。所以，當鋁材受到一定程度的損傷后，應對受損部件進(jìn)行分體或總成更換（生產(chǎn)廠(chǎng)家不建議修復）。在進(jìn)行鋁質(zhì)結構件更換時(shí)，連接處一般很少采用鋼板修復所采用的焊接方法，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(huì )采取變通的方法進(jìn)行修復。修復工作應在充分了解鋁材特性的基礎上，小心謹慎地進(jìn)行。

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

在鋁質(zhì)面板修復時(shí)，也可使用鋁整形機對損傷部位進(jìn)行拉伸修復，在經(jīng)整形機修復到位后，使用專(zhuān)用工具將螺紋介子齊根剪下，再打磨平整即可。對于鋼板車(chē)身來(lái)說(shuō)，當面板和內層結構同時(shí)發(fā)生變形時(shí)，可以采取內外層分離、分別修整，然后折邊咬合的修復方法。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(huì )出現裂紋或斷裂。

（3）在進(jìn)行鋁板修復前，應對鋁板進(jìn)行適度的加熱，這與傳統的鋼板修復有明顯的區別。校正鋼板時(shí)一般應盡量避免加熱，以免降低鋼板的強度。而在修復鋁板時(shí)，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(huì )引起鋁板開(kāi)裂。鋁熔點(diǎn)較低（660℃），加熱過(guò)度會(huì )造成鋁材變形或融化，在對鋁板進(jìn)行加熱前，應使用120℃的熱敏涂料或熱敏“筆”，在損傷部位周?chē)?huà)一個(gè)半徑20～30mm的環(huán)狀標志，以便在加熱過(guò)程中通過(guò)標志的顏色變化對溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)監控。

（4）當鋁質(zhì)板件發(fā)生延伸時(shí)，可采取熱收縮法進(jìn)行處理。操作時(shí)應緩慢冷卻收縮部位，不可使其急速降溫，避免過(guò)度的收縮造成板材變形。另外，鋁材修復時(shí)禁止使用鋼板修理時(shí)所使用的收縮錘或收縮墊鐵，以免造成損傷部位開(kāi)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(guò)程中受自然冷卻影響，焊接處的強度會(huì )有一定程度的損失，可能會(huì )導致由于車(chē)輛自身的振動(dòng)和行駛時(shí)的顛簸使焊接處產(chǎn)生裂紋。所以，鋁質(zhì)車(chē)身修復中一般很少采用焊接的方法（少數生產(chǎn)廠(chǎng)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(chē)身修復中較少使用，但在某些修復操作中，卻是必不可少的一種有效工藝。如在進(jìn)行結構件更換時(shí)，通常需要在結構件之間進(jìn)行焊接，以增強車(chē)輛的整體性能和導電性能。在焊接時(shí)要注意以下幾點(diǎn)，以確保最佳維修質(zhì)量。

①在進(jìn)行焊接時(shí)，除按操作規范做好車(chē)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(lèi)金屬容易燃燒，一旦被點(diǎn)燃無(wú)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(jìn)行滅火。所以在進(jìn)行鋁車(chē)身修復前，應查看相關(guān)資料以確認板材的成分，并嚴格按照廠(chǎng)家的要求進(jìn)行修復，不該焊接的部位絕不要進(jìn)行焊接。

②焊接前應使用石蠟或油脂清除劑對焊接部位進(jìn)行清潔。對表面有涂層的部位，應使用裝有80號砂輪的砂輪機磨去周?chē)耐繉?，使金屬表面裸露出?lái)，從而保證焊接質(zhì)量。

③按照焊機的使用說(shuō)明調整電壓和送絲速度，說(shuō)明書(shū)上給出的數值一般只是大概的數值，維修人員應該根據實(shí)際情況和自己的經(jīng)驗作出適當的調整。進(jìn)行鋼板焊接，電壓和送絲速度調整到正常值時(shí)，焊接部位會(huì )發(fā)出平穩清脆的“吱吱”聲，而進(jìn)行鋁材焊接時(shí)則會(huì )發(fā)出平穩沉悶的“嗡嗡”聲。

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

（6）鋁質(zhì)車(chē)身板件受到撞擊無(wú)法恢復時(shí)，應采取局部或整體更換的方法進(jìn)行修復。特別是在鋁質(zhì)板材損傷部位出現裂紋或斷裂現象時(shí)必須使用此方法。鋁質(zhì)板件的更換是鋁質(zhì)車(chē)身修復較為常用的一種方法。

分離鋁質(zhì)板件時(shí)，可使用切割鋸、切割砂輪等工具，這與鋼質(zhì)板件分離沒(méi)有太大的區別，但禁止使用氧—乙炔焰切割鋁質(zhì)板件。由于鋁質(zhì)車(chē)身的鉚釘通常是用高強度特殊合金材料（如硼鋼）制成，不能采用傳統鉆除方法去除，要去除這種鉚釘的正確的方法是，在鉚釘頂部使用焊機焊接介子銷(xiāo)釘（不可重復使用）,然后用專(zhuān)門(mén)的拉拔工具將鉚釘拔出。焊接介子銷(xiāo)釘前，應對鉚釘頂部的漆面進(jìn)行打磨。在拉拔時(shí)，專(zhuān)用工具與鉚釘應保持垂直狀態(tài)。

（7）傳統的車(chē)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(chē)身的構件大部分是通過(guò)粘接或粘接和鉚接同時(shí)使用的方式連接在一起的。所以，更換鋁質(zhì)板件應嚴格按照廠(chǎng)家的技術(shù)要求，選用原廠(chǎng)提供的零部件或總成，正確選擇切割位置和連接方式。在進(jìn)行鋼板修復時(shí)，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(shí)，這三種方式同樣適用。

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

①分離板件后，將插入件（廠(chǎng)家提供或自制）輕輕敲入，再對更換部件精確定位，在切割線(xiàn)的兩側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均勻涂抹專(zhuān)用粘接劑，再次將插入件放入，測量無(wú)誤后把專(zhuān)用鉚釘裝進(jìn)已經(jīng)打好的孔中進(jìn)行拉鉚即可。

②在準備切割的直線(xiàn)上等距鉆出鉚釘的備用孔，沿此直線(xiàn)進(jìn)行切割分離板件。將插入件放入并與所要更換的板件進(jìn)行定位，在已經(jīng)鉆好的位置進(jìn)行重新鉆孔，將插入件取出，做好以上準備工作后打膠，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(shí)，有時(shí)為獲得足夠的強度和滿(mǎn)意的視覺(jué)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(chǎng)家提供并已預先處理的零部件進(jìn)行搭接。這種方式在一些比較直觀(guān)的部位（如車(chē)身的后翼子板等處）使用得較多。

（8）相對于鋼板修復，鋁質(zhì)車(chē)身板件更換的定位工作顯得更為重要。鋁質(zhì)車(chē)身粘接部位的粘接膠需要較長(cháng)的固化時(shí)間，為防止粘接膠在固化后車(chē)身尺寸產(chǎn)生位移或變動(dòng)，測量后必須使用定位夾或通用夾具對更換部件進(jìn)行定位。

在鋁質(zhì)車(chē)身修復過(guò)程中，還有很多注意事項應該引起我們足夠的重視，如鋁質(zhì)車(chē)身上的一些特殊顏色的螺栓，拆裝后應按照廠(chǎng)家的要求進(jìn)行更換，絕不可重復使用。在進(jìn)行板件更換時(shí)，還應對粘接膠及各種專(zhuān)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(chē)身修復操作必須按照有關(guān)操作規范進(jìn)行，只有這樣才能保證鋁質(zhì)車(chē)身的最終修復質(zhì)量。

二、鋁合金覆蓋件損傷修復實(shí)例

以下為鋁合金覆蓋件損傷修復的操作步驟（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，一步到位準備好設備和工具，然后進(jìn)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，很難用鋁鈑金修復機把焊釘焊上去。打磨好后須馬上進(jìn)行焊接作業(yè)以防二次氧化，如圖1-92所示。