钢车架焊接技术(图文)
&&&&钢架的焊接一般是这3种 TIG（氩弧焊接）、FilletBrazed（钎焊）、LUG（经典钢架的套管焊接）　&&&&TIG焊接通常是追求轻量化，富有现代感的人士所需要的，焊接完成后，焊道因为管材都属于超薄类型，会令很多人认为很不美观，其实是因为这类焊接属于金属管材在高温下熔化而熔接成的焊道，一般焊道都比较细约3mm宽度。搭配大口径碳素纤维前叉或者是大口径钢制前叉打造出一部高级车架组合！根据我们的计算，一部标准54尺寸的车架，重量可以控制在1500克左右，当然这个数字仅供参考！管材的使用可以在Columbus的全系列管材中选择。目前Columbus管材分为Spirit、LIFE、ZONA三种型号。Spirit只有一种管径、LIFE和ZONA都有不同直径的管材可以选用，当然我们目前在这方面是有局限的，比如只有圆管而不是异型管材。　&&&&FilletBrazed钎焊：这是专门为喜欢那种好像被打磨得极其平滑的焊道人士所准备的，这类焊接方式不同于氩弧焊，温度较低，对管料伤害小，焊接强度不必担忧，都是很成熟的焊接技术，直接把焊料（银铜合金）填充粘接在管材之间的接缝处，焊道非常平滑，通常宽度大约1cm。与TIG一样的是它直接将管材联接起来。该类焊接方式可以参考意大利csati_acciaio。&&&&LUG焊接，是提供给喜爱纤细的车管、经典的造型、古典的单车品味人士，不属于单纯追求重量的车友,可以说是自行车中的真正艺术品！&&& 各种关于钎焊、套管焊和TIG焊的论战中，充满了误导与偏见。在TIG出现以前，关于钎焊相对套管焊以及银焊相对铜焊的讨论，情况也是一样。 很久以前，大约15年前，套管焊与钎焊之间确实有不同之处，不过那主要是关于管材过热的问题。当使用铜钎料进行钎焊时，管材非常容易过热，但使用铜焊焊接的套管车架也有同样的问题。银焊被认为更为更胜一筹，主要是因为银焊不会让管材达到像铜焊那样高的温度。管材过热会导致出现大面积的热影响区，缩写为HAZ，这是个颇为不利的因素。&&& 首先简单介绍一下HAZ。当钢材被加热到一个特定的温度后――一般被称为转变温度――会导致相变，硬度会随之下降、结晶会开始增长、发生脆变、发生软化、产生沉淀，还能导致基体金属或填充金属裂化(基体金属就是你要焊接的东西，填充金属就是你用来连接接头的东西)。这些都是不利因素。 大多数用来生产自行车的钢材的转变温度处于华氏度(摄氏649-982度)。铜钎焊和铜套管焊产生的HAZ面积都很大。&&& TIG焊接也会产生HAZ，不过其面积很小，而且热量非常固定。使用高水平的银焊生产的车架不会有HAZ，不过只能用于套管焊接。大多数银钎料不适合用于主要的车架管材焊接，因为它们容易在钎料中产生裂缝，而且相对而言它们的强度较低。 在套管焊接的车架上，由于银焊较低的加热温度，过去是高级的生产方式，对于两种风格都是如此。不过铜焊很少用于大规模生产的车架上，因为成本太高。&&& 从这个观点来看，银焊确实要比铜焊更好，如果处理得当，焊口问题是无关紧要的。(对于空气硬化管材来说，并非全部如此。)如果使用如今的抗热管材，只要制造者让管材匹配焊接方法，就不会有多大问题。过热仍然是个不利因素，不过管材的宽容度更高了，而且多数钢管在设计时都是为TIG焊接所设计的。 &&& 有了钎焊和TIG焊接，制造者在设计方面有了更多的自由，而不必再拘泥于套管焊。套管，由于它的制造方式的原因导致了它在设计上的局限，也就使制造者在角度、管材尺寸方面要受到套管的限制――选择的空间很小――虽然有很多种套管，不过大多数的角度、接口尺寸、接口形状都一样，也就是交叉部分。套管可以在一定范围内调整角度，不过依然要受到接口尺寸的限制。&&& 除此之外，只要管材选择合适，一种焊接方式没有真正的优势与劣势，尽管铜钎焊或套管焊的车架在重量上会受到钎焊接头尺寸和套管样式的限制。 如果使用同样的材料，TIG焊接的车架通常会更轻一些，而且是焊接铝和钛时的惟一选择。每一种焊接方式都是制造车架的好方法，而且实际上车架如果焊接得当，焊接的部位上很少出问题。车架最容易出问题的地方是HAZ和高局部应力区域。 你肯定会听到不少议论，说是用TIG焊接要比用套管焊省事。实际对手工车而言，情况并非如此。使用TIG焊接现在的高性能管材制造车架时，需要测量得非常精密，你也不能像使用套管焊接那样，利用套管来稍稍弥补误差。这非常花费时间，如果你没有精密的测量设备，那就用锉刀和砂纸慢慢干吧。使用套管焊制造车架就不用这么耗费时间，也不用那样的设备。手工TIG焊接必须手特别稳，还要非常仔细。在焊接时，需要你身体的三个部位精确配合：左手、右手和脚。而且很多时候你的位置不利于保持稳定。焊接对制造者的要求还不仅限于此。 &&& 为了说得清楚，我就不谈准备精良的套管需要花费制造者多少时间，并对技术有多高的要求了，我只谈谈基本的焊接技术。很多人都搞TIG焊接的车架，不过焊得好的没几个，搞钎焊的也是如此。除了纯粹机械性能外，大部分焊接的东西都需要焊接处外观整齐，但什么也不如高质量自行车架对这方面要求高。仅仅能把管子固定在一起的焊接手艺和不但能固定车架而且外观精美的焊接手艺，对于一款好车架来说是有很大区别的。 &&& 很明显，自动焊机广泛应用于大规模车架生产领域，而且不用人工的参与，提高了生产速度并降低了生产成本。这是TIG焊被钎焊的痴迷者认为是一种廉价的焊接技术的原因。不过需要记住，我们只是在讨论焊接过程，没有谈大规模生产套管车架的设计和成本的问题。TIG焊接技术令车架的设计更加自由。在这方面套管的限制很大。&&& 对于精于计算的人来说，套管除了增加成本以外不会带来任何好处(当然，我假设这样的人在得出这样的结论时没受到美学的影响)，特别是在自行车这个市场中，一款产品越轻越容易成功，而且一套精美的套管和一套管材的价格一样多。 至于修复性，修复TIG车架和修复套管车架一样容易，而且有时更简单。如果一个人只懂钎焊很显然没有本事替换一个TIG车架上的一根管子，反之亦然。&&& 总之，我觉得在买车架的时候，修复性不是重点。 TIG焊接技术用于自行车领域的时间比较晚，而且很快被一些只擅长传统工艺(套管、钎焊)的制造者视为一种威胁。每个人都有自己偏爱的风格和审美观，这也正是“真正的”不同所在。你不可能在骑行的过程中感觉到两种不同焊接技术的车架的不同之处。&&& 坦白地说，那些说一种焊接技术比另一种焊接技术好的人是井底之蛙，他们怀有偏见，或者是为了保护自己的利益――“我不会TIG，因此TIG就不好。”买车架的基本原则是，你要先决定你想要的风格(套管、钎焊、TIG)，然后选择你认为在这个方面你最欣赏的制造者。如果你想用异型管材或有别于传统钻石结构的特殊设计，那只能选TIG或钎焊。&&& 最后，你的车架无论使用任何焊接方式，都不会比使用另一种方式的车架差些什么，而且它仍然能满足你的审美需要，这才是两全其美。&&& TIG weld就是惰性气体保护焊接。 independent fabrication的953 proto type应该就是使用的这种技术焊接的。953+TIG就是未来钢架的希望啊，如果能让钢架的重量达到1200克左右，那将是钢架爱好者非常好的选择，而且953是不锈钢，保养更容易。&&& 气氛保护焊应该是高品质金属车架（至少对比赛来说如此）所必需的焊接技术。毕竟钎焊引起退火啥的影响管材质量，就算是重新热处理也仍然有差别。责任编辑：cash
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MIG焊接是惰性气体将焊接部分被覆，促使电弧稳定及防止焊接质量变化，利用电弧热熔融焊接部分的金属，并送人焊条使焊缝连接的焊接方法，一般又称半自动焊、被覆气体电弧焊或二氧化碳电弧焊等。
MIG焊接简介
汽车车身修理自始以来，都是使用氧乙炔气焊，而且作业量占首位。虽然也使用，但是它的焊接部位受到限制，以及焊接的质量受机械设备状态的影响很大，因此可靠性得不到保证。电弧焊由于变形太大，并不适合车身薄板的焊接。铜焊、锡焊为低温焊接，虽然它的优点是变形很小，但致命的弱点是强度不够，因此不适于整体式车身的焊接。气焊焊接因热变形量大及焊后氧化，故逐渐地在淘汰之列。
最近汽车车身修理行业较广泛地采用一种新的焊接技术——MIG焊接(Metal Inert Gas Arc Welding)即惰性气体保护电弧焊。MIG焊接是惰性气体将焊接部分被覆，促使电弧稳定及防止焊接质量变化，利用电弧热熔融焊接部分的金属，并送人焊条使焊缝连接的焊接方法，一般又称半自动焊、被覆气体电弧焊或二氧化碳电弧焊等。
MIG焊接MIG焊接的特征
（1）从焊嘴连续吹出惰性气体将焊接部分完全被覆，使焊道不为空气中的氧气氧化。又因在焊接部分集中着较大的电流，能够非常迅速地局部地将热集中使其熔接，所以发生的变形量很小。
（2）焊条自动地连续送出，因此没有焊道接头，可以连续地焊接作业。
（3）温度上升较低，因此可以做极薄板的对接焊接。做被覆式焊接时，在焊道上不会产生焊渣，可以免去除渣工作。
（4）车身修理专用的焊接机、焊条线送给机构和焊接机本体组合，连气瓶一起装置在附有轮子的推车上，配合现场作业容易移动。
（5）车身修理专用的焊接机附有MIG点焊机构，可以做单面的电阻点焊。对不能用电极夹臂伸入点焊的部位，用单面点焊效果良好。
MIG焊接MIG半自动电焊机的工作原理
MIG焊接原理与一般电弧焊原理相同，只是以细小直径连续的盘式裸焊条代替一般的包药焊条，以惰性气体被覆焊接部分相当于焊条焊药的作用，保护焊道使其不受空气中的氧气、氮气及水蒸气等侵入而影响焊道质量。
惰性气体有氦(He)、氩(Ar)及其他混合气体氩—氧气、氩—二氧化碳等。由于焊接性能和经济性观点，目前使用二氧化碳气体的焊接机很多，即二氧化碳半自动电弧焊接机，这是因为汽车车身用的低碳钢最适合于二氧化碳焊接。
MIG焊接MIG焊接的优点
（1）焊接成本低。其成本只有埋弧焊和手工电弧焊的40~50%。
（2）生产效率高。其生产率是手工电弧焊的1~4倍。
（3）操作简便。明弧，对工件厚度不限，可进行全位置焊接而且可以向下焊接。
（4）焊缝抗裂性能高。焊缝低氢且含氮量也较少。
（5）焊后变形较小。角变形为千分之五，不平度只有千分之三。
（6）焊接飞溅小。当采用超低碳合金焊丝或药芯焊丝，或在CO2中加入Ar，都可以降低焊接飞溅[1]
汽车百科全书编纂委员会．汽车百科全书： 中国大百科全书出版社，2010
中国汽车工程学会（SAE-Chin...
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钢铝前副车架 解析本田异种材料接合技术
　　【太平洋汽车网 汕头车生活】近日，使用异种材料接合技术制造的钢铝前获得了&日本第60届大河内纪念技术奖&。现在我们见到的副车架大部分都是由同种材料制造，全钢制或全铝合金。那这种钢铝前副车架是怎么接合在一起的？这种制造工艺有何特点？对于汽车制造又有何意义？本篇文章就来聊聊。【】【】【】【】　　●&摩擦搅拌焊接技术：　　目前我们常见到的副车架大部分都是由同种材料制造而成，一般的车型采用的是全钢制副车架，高端车型追求，则会使用铝合金的副车架。　　然而，全钢制副车架不符合轻量化，而全铝合金副车架成本又太高。有没有个折中的办法？本田采用不同材料的接合技术，可以使得钢和铝合金像电焊那样坚固地连接在一起，例如北美版新一代本田上的前副车架。　　我们知道传统的点焊、电弧焊等方式大多数应用在同种材料间的接合，这在汽车制造中已应用非常广泛。但需要把不同的材料接合在一起，可能需要用螺钉、柳钉这种方式来连接了。但这种方式有很大的局限性，例如要使用钢和铝合金来制造车门，里面涉及到的加工成本、管理成本都非常高，而且设计的自由度也受到很大的局限。　　那本田制造这种钢铝副车架采用了什么焊接技术？摩擦搅拌焊接技术。摩擦搅拌焊（FSW）采用了一种专用的搅拌头，借助按压在金属表面高速旋转的搅拌头，可以使接合面的金属产生塑性流动（摩擦生热），从而使得两种金属融为一体而达到结合的目的。　　与摩擦搅拌的利用塑性流动实现一体化的结合原理有所不同，本田开发的接合技术则是通过金属键合的方式来实现的。　　北美版新一代本田雅阁就应用了这个技术，副车架的前部分由拉伸强度较高的钢板，而后部分则是采用铝合金板，通过这种接合技术可以把这两种不同金属直接&焊接&在一起。据了解，这种钢铝副车架相比原来的全钢制副车架，重量减轻了25%（6kg）。而且在焊接时所消耗的电量也减少50%。显然，在现在环保节能与轻量化的大环境下，这种制造工艺在轻量化与成本之间取得了一个很好的平衡，可以在抑制成本上升的同时实现轻量化。　　编辑点评：构件轻量化，是提高汽车燃油经济性、提升操控性能的重要途径之一。而本田的异种材料接合技术的应用，找到了材料轻量化与成本之间的平衡点。总之，在控制成本大幅上升的同时，实现显著的轻量化效果，是这种技术的优势所在。
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自行车车架各种焊接技术详解
　　在各种关于钎焊、套管焊和TIG焊的论战中，充满了误导与偏见。在TIG出现以前，关于钎焊相对套管焊以及银焊相对铜焊的讨论，情况也是一样。
　　很久以前，大约15年前，套管焊与钎焊之间确实有不同之处，不过那主要是关于管材过热的问题。当使用铜钎料进行钎焊时，管材非常容易过热，但使用铜焊焊接的套管也有同样的问题。银焊被认为更为更胜一筹，主要是因为银焊不会让管材达到像铜焊那样高的温度。管材过热会导致出现大面积的热影响区，缩写为HAZ，这是个颇为不利的因素。
　　首先简单介绍一下HAZ。当钢材被加热到一个特定的温度后&&一般被称为转变温度&&会导致相变，硬度会随之下降、结晶会开始增长、发生脆变、发生软化、产生沉淀，还能导致基体金属或填充金属裂化(基体金属就是你要焊接的东西，填充金属就是你用来连接接头的东西)。这些都是不利因素。
　　大多数用来生产的钢材的转变温度处于华氏度(摄氏649-982度)。铜钎焊和铜套管焊产生的HAZ面积都很大。TIG焊接也会产生HAZ，不过其面积很小，而且热量非常固定。使用高水平的银焊生产的不会有HAZ，不过只能用于套管焊接。大多数银钎料不适合用于主要的管材焊接，因为它们容易在钎料中产生裂缝，而且相对而言它们的强度较低。
　　在套管焊接的上，由于银焊较低的加热温度，过去是高级的生产方式，对于两种风格都是如此。不过铜焊很少用于大规模生产的上，因为成本太高。 从这个观点来看，银焊确实要比铜焊更好，如果处理得当，焊口问题是无关紧要的。(对于空气硬化管材来说，并非全部如此。)如果使用如今的抗热管材，只要制造者让管材匹配焊接方法，就不会有多大问题。过热仍然是个不利因素，不过管材的宽容度更高了，而且多数钢管在设计时都是为TIG焊接所设计的。
　　有了钎焊和TIG焊接，制造者在设计方面有了更多的自由，而不必再拘泥于套管焊。套管，由于它的制造方式的原因导致了它在设计上的局限，也就使制造者在角度、管材尺寸方面要受到套管的限制&&选择的空间很小&&虽然有很多种套管，不过大多数的角度、接口尺寸、接口形状都一样，也就是交叉部分。套管可以在一定范围内调整角度，不过依然要受到接口尺寸的限制。除此之外，只要管材选择合适，一种焊接方式没有真正的优势与劣势，尽管铜钎焊或套管焊的在重量上会受到钎焊接头尺寸和套管样式的限制。
　　如果使用同样的材料，TIG焊接的通常会更轻一些，而且是焊接铝和钛时的惟一选择。每一种焊接方式都是制造的好方法，而且实际上如果焊接得当，焊接的部位上很少出问题。最容易出问题的地方是HAZ和高局部应力区域。
　　你肯定会听到不少议论，说是用TIG焊接要比用套管焊省事。实际对手工车而言，情况并非如此。使用TIG焊接现在的高性能管材制造时，需要测量得非常精密，你也不能像使用套管焊接那样，利用套管来稍稍弥补误差。这非常花费时间，如果你没有精密的测量设备，那就用锉刀和砂纸慢慢干吧。使用套管焊制造就不用这么耗费时间，也不用那样的设备。手工TIG焊接必须手特别稳，还要非常仔细。在焊接时，需要你身体的三个部位精确配合：左手、右手和脚。而且很多时候你的位置不利于保持稳定。焊接对制造者的要求还不仅限于此。
　　TIG weld就是惰性气体保护焊接。
　　independent fabrication的953 proto type应该就是使用的这种技术焊接的。
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　　焊口细节
　　为了说得清楚，我就不谈准备精良的套管需要花费制造者多少时间，并对技术有多高的要求了，我只谈谈基本的焊接技术。很多人都搞TIG焊接的，不过焊得好的没几个，搞钎焊的也是如此。除了纯粹机械性能外，大部分焊接的东西都需要焊接处外观整齐，但什么也不如高质量架对这方面要求高。仅仅能把管子固定在一起的焊接手艺和不但能固定而且外观精美的焊接手艺，对于一款好来说是有很大区别的。
　　很明显，自动焊机广泛应用于大规模生产领域，而且不用人工的参与，提高了生产速度并降低了生产成本。这是TIG焊被钎焊的痴迷者认为是一种廉价的焊接技术的原因。不过需要记住，我们只是在讨论焊接过程，没有谈大规模生产套管的设计和成本的问题。TIG焊接技术令的设计更加自由。在这方面套管的限制很大。对于精于计算的人来说，套管除了增加成本以外不会带来任何好处(当然，我假设这样的人在得出这样的结论时没受到美学的影响)，特别是在这个市场中，一款产品越轻越容易成功，而且一套精美的套管和一套管材的价格一样多。
　　至于修复性，修复TIG和修复套管一样容易，而且有时更简单。如果一个人只懂钎焊很显然没有本事替换一个TIG上的一根管子，反之亦然。总之，我觉得在买的时候，修复性不是重点。
　　TIG焊接技术用于领域的时间比较晚，而且很快被一些只擅长传统工艺(套管、钎焊)的制造者视为一种威胁。每个人都有自己偏爱的风格和审美观，这也正是&真正的&不同所在。你不可能在骑行的过程中感觉到两种不同焊接技术的的不同之处。坦白地说，那些说一种焊接技术比另一种焊接技术好的人是井底之蛙，他们怀有偏见，或者是为了保护自己的利益&&&我不会TIG，因此TIG就不好。&
　　买的基本原则是，你要先决定你想要的风格(套管、钎焊、TIG)，然后选择你认为在这个方面你最欣赏的制造者。如果你想用异型管材或有别于传统钻石结构的特殊设计，那只能选TIG或钎焊。最后，你的无论使用任何焊接方式，都不会比使用另一种方式的差些什么，而且它仍然能满足你的审美需要，这才是两全其美。
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