三宇集團：業內首臺鋼鋁阻焊機器人

轉載自合肥晚報

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機械手臂靈活地上下翻飛，伴隨著“咔嚓”一聲，用時不足一秒鐘，一小塊鋼板就和一塊鋁板就被牢牢地焊接在一起。

將鋼和鋁兩種“秉性”不同的材料牢固地“縫紉”在一起絕非易事。經過多年的技術研發，三宇集團陸續攻克異種金屬點焊連接、多層板點焊連接等技術難題，并推出了業內首個鋼鋁阻焊設備——三宇阻焊機器人。

潛心研發

挑戰鋼鋁焊接難題

在汽車界，鋼鋁混合車身一直是“豪華”的象征。

作為現代工業中用途廣泛的兩種材料，鋼材和鋁合金各有所長，也各有其短：鋼材堅韌卻比較笨重；鋁合金輕巧、耐腐蝕卻不夠剛強。鋼鋁混合車身，則能吸取兩種材料的優點，發揮取長補短的“功效”，讓汽車兼具安全性和輕量化的優勢。

由于兩種材料“秉性”不同，要將他們完美地“結合”在一起極為困難。鋼的熔點是1550℃，鋁的熔點僅為600℃左右，若使用傳統焊接讓他們“手拉手”，在鋼達到焊接溫度時，鋁早以融化。

“傳統焊接方式行不通，國外相關企業便研發出鋼鋁鉚接技術。目前，這一技術也只應用在少數豪華汽車品牌上?！比罴瘓F董事長袁忠杰介紹，“就我國汽車制造業而言， 鉚接工藝所需設備基本依賴進口， 連鉚釘也不例外。此外，鉚接工藝因為難度大，生產成本高，效率也比較低?！?/p>

袁忠杰，1982年畢業于安徽大學物理學專業，畢業后曾在一家省屬科研機構擔任技術攻關帶頭人，后下海創業。1989年，他牽頭創辦合肥三宇電器技術研究所。

30多年來，袁忠杰的團隊一直在從事焊接和智能化生產領域的研究，尤其專注于汽車智能化焊接技術研究。2000年，他曾和科大訊飛劉慶峰等一起當選合肥市第三批專業技術拔尖人才。

“多年的焊接行業的經驗和物理學背景告訴我，這事雖然難度大，但卻是可行的！”袁忠杰所說的，正是他帶領團隊經過數年研發的鋼鋁“異種金屬”電阻焊技術。

優勢明顯

鋼鋁“縫紉”助力輕量化

在三宇集團研發車間，袁忠杰和團隊向記者現場演示了這一技術的應用。

車間里，擺放著企業打造的業內首個鋼鋁阻焊設備——三宇阻焊機器人。工作人員將一小塊鋼板就和一塊鋁板放在工作區域，機器人機械手臂靈活地上下翻飛，迅速定位焊接點。

伴隨著“咔嚓”一聲，用時不足半秒，兩塊板就被牢牢地焊接在一起，表面僅有一個直徑不足一厘米的焊點。

焊接后的鋼鋁板材牢固程度如何？工作人員隨后將它送上專業的設備進行拉伸剪切試驗結果顯示，測試設備施加5944牛的力才將兩塊板材給分離開。換算成重量單位來看，這個焊點可以承受近600公斤的力量。

袁忠杰介紹，鉚接技術單點可承受的拉力僅為三四千牛（換算成重量單位約為二三百公斤），除了強度的提升，鋼鋁阻焊技術還有明顯的成本和生產效率方面的優勢?！懊總€焊接點的成本由鉚接的1至2元，降至幾分錢?！备匾氖沁m用于輕量化車身的高強度鋼，強度達到1500兆帕以上，但由于技術局限性無法用現有鉚接技術連接。

“鍛、鑄、鉚、焊是金屬加工、連接的必要手段、尤以‘焊接’效率最高、成本最低，所以是加工手段的首選。在工業化最發達的美國，焊接被視為制造業的命脈?！痹医芙榻B，與以往不同的是，如今，焊接已經從一種傳統的熱加工技藝發展到了集材料、冶金、結構、力學、電子等多門類為一體的綜合性學科。而鋼鋁阻焊技術的關鍵在于復雜的波形控制和對電流電壓的精確掌握。

在“雙碳”背景下，汽車輕量化意味著更少的能耗。袁忠杰認為，鋼鋁混合車身是汽車輕量化的必由之路。鋼鋁阻焊技術除了在汽車制造領域，在航空、航天領域也具有極大的應用前景。

（見習記者 王雅雯 合報全媒體記者 李后祥 袁兵 ）