中國(guó)的汽車(chē)工業(yè)誕生于1953年。毛澤東主席寫(xiě)下“第一汽車(chē)制造廠奠基紀(jì)念”的題詞至今已走過(guò)了60年的歷程，汽車(chē)行業(yè)現(xiàn)在已經(jīng)成為中國(guó)經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)之一。從汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)量來(lái)看，中國(guó)汽車(chē)市場(chǎng)的高速發(fā)展改變了世界市場(chǎng)格局，中國(guó)汽車(chē)市場(chǎng)的年產(chǎn)銷(xiāo)量分別由2006年的728萬(wàn)輛和722萬(wàn)輛，迅速上升至2013年的2212萬(wàn)輛和2198萬(wàn)輛。如圖一所示。從工業(yè)總產(chǎn)值看，1998至2012年間，我國(guó)汽車(chē)工業(yè)總產(chǎn)值從2,787.3億元增加到3.58萬(wàn)億元，占全國(guó)工業(yè)總產(chǎn)值的比重從4.1%提高至4.5%。
圖1 2006年-2013年中國(guó)汽車(chē)產(chǎn)量
數(shù)據(jù)顯示，汽車(chē)產(chǎn)量居前三位的省份為廣東省2542909輛、吉林省2342273輛、上海2268857輛，分別占汽車(chē)行業(yè)全國(guó)總產(chǎn)量比重為10.65%、9.81%、9.50%，三地合計(jì)占全國(guó)比重為29.36%。如圖2所示。
圖2 2013年中國(guó)汽車(chē)行業(yè)產(chǎn)量集中度情況
二、我國(guó)汽車(chē)行業(yè)特點(diǎn)
1.依靠合資模式發(fā)展
改革開(kāi)放后，我國(guó)正式把汽車(chē)工業(yè)列為國(guó)家支柱產(chǎn)業(yè)，并提出引入國(guó)外資金和技術(shù)力量，以合資的形式發(fā)展汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的方針，確定了汽車(chē)工業(yè)“高起點(diǎn)、大批量、專(zhuān)業(yè)化”的發(fā)展原則。從此，我國(guó)汽車(chē)工業(yè)走上了合資發(fā)展的道路，大眾、標(biāo)致、福特等國(guó)外大型汽車(chē)企業(yè)開(kāi)始與國(guó)內(nèi)汽車(chē)企業(yè)對(duì)接，陸續(xù)成立了一些合資公司。
2.自主品牌發(fā)展快速，但與國(guó)際水平相比仍有差距
與國(guó)外知名品牌相比，我國(guó)自主品牌汽車(chē)仍然存在技術(shù)水平較低，生產(chǎn)企業(yè)及車(chē)型數(shù)量不集中，品牌影響力較小和產(chǎn)品附加值偏低等劣勢(shì)。
3.消費(fèi)結(jié)構(gòu)主要以乘用車(chē)為主
1980年前后，我國(guó)轎車(chē)年產(chǎn)量只有約5000輛，大部分的轎車(chē)市場(chǎng)需求只能靠進(jìn)口解決。在確定以合資方式發(fā)展汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的方針后，國(guó)家把轎車(chē)作為發(fā)展重點(diǎn)，2005年，我國(guó)乘用車(chē)銷(xiāo)量第一次超過(guò)商用車(chē)，2014年，我國(guó)乘用車(chē)產(chǎn)量接近2,000萬(wàn)輛。2006年-2014年，我國(guó)乘用車(chē)市場(chǎng)的平均增速為20%左右，高于商用車(chē)市場(chǎng)9%左右的平均增速。
4.乘用車(chē)消費(fèi)市場(chǎng)以小排量車(chē)型為主
隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和居民生活水平的提高，我國(guó)汽車(chē)市場(chǎng)的消費(fèi)結(jié)構(gòu)逐漸改變，汽車(chē)產(chǎn)品的消費(fèi)屬性逐漸從以前的奢侈品轉(zhuǎn)變?yōu)橐话阆M(fèi)品。作為家庭用車(chē)，考慮到居民可支配收入水平及油耗的因素，乘用車(chē)的車(chē)型結(jié)構(gòu)趨向于輕型化、小排量化。
5.汽車(chē)零部件本土化
汽車(chē)行業(yè)具有全球化的特征，自20世紀(jì)90年代以來(lái)，汽車(chē)零部件行業(yè)已經(jīng)形成了全球生產(chǎn)、全球采購(gòu)的體系，整車(chē)生產(chǎn)企業(yè)按照一定的原則在全球范圍內(nèi)對(duì)汽車(chē)零部件實(shí)行統(tǒng)一采購(gòu)。
三、汽車(chē)輕量化
1.汽車(chē)輕量化對(duì)現(xiàn)代汽車(chē)發(fā)展的重要意義
1.1汽車(chē)輕量化能夠有效節(jié)約油耗和減少排量
據(jù)相關(guān)資料介紹，一般情況下，車(chē)重每減輕1 kg，則1 L的汽油就可以使汽車(chē)多行駛0.011 km，也就是說(shuō)汽車(chē)每運(yùn)行10000 km，就能夠節(jié)省汽油0.7 L。與此同時(shí)，汽車(chē)減重不僅減少了油耗，也減少了大氣中二氧化碳的排放量，車(chē)重減少50%，CO2的排放量就會(huì)減少13%。同時(shí)也減少了其他有害物質(zhì)的排放，如氮化物、硫化物等，對(duì)提高環(huán)境的質(zhì)量也起到了很大作用。
1.2汽車(chē)輕量化能夠提高汽車(chē)的行駛性能以及安全性能
減輕汽車(chē)的質(zhì)量，可以提高汽車(chē)的行駛性能，根據(jù)美國(guó)鋁業(yè)協(xié)會(huì)提出車(chē)重每減輕25%，就能夠使汽車(chē)加速到96.56 km•h－1的時(shí)間從原來(lái)的10 s減少到6 s［6］;減輕汽車(chē)的質(zhì)量，同時(shí)可以降低動(dòng)力和動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的負(fù)荷，能夠使汽車(chē)在較低的牽引負(fù)荷狀態(tài)下即可表現(xiàn)出同樣的或者更好的性能。
2.鋁合金材料在現(xiàn)代汽車(chē)生產(chǎn)中的應(yīng)用
歐美國(guó)家的汽車(chē)工業(yè)很發(fā)達(dá)，而且很早就開(kāi)始注重汽車(chē)的節(jié)能減排以及鋁合金在汽車(chē)輕量化上的重要作用。奧迪作為第一個(gè)真正將鋁帶入汽車(chē)輕量化量產(chǎn)階段的廠商在1994年就制造出了全球第1輛全鋁車(chē)表1列出了世界汽車(chē)工業(yè)在1980、1990、2000、2010年的汽車(chē)所用材料的組成比例。由表1可以看出，汽車(chē)工業(yè)在30年的發(fā)展中，鋼鐵、非金屬和其他材料的比例都在不斷下降;相反，鋁材的比例從1980年的4%提升到了2010年的29%，并還有上升趨勢(shì)，可以部分替代鋼材在汽車(chē)上的基礎(chǔ)地位。
3.用于汽車(chē)上的鋁合金可分為鑄造鋁合金和變形鋁合金。
鑄造鋁合金在汽車(chē)上的使用量最多,可分為重力鑄造件、低壓鑄件和其他特種鑄造零件。變形鋁合金包括板材、箔材、擠壓材、鍛件等。世界各國(guó)汽車(chē)工業(yè)用鋁合金材料的品種構(gòu)成大體是相同
的。其品種構(gòu)成:鑄件占80%左右,鍛件占1%～3%,其余為加工材。表2為汽車(chē)用鑄造鋁合金的主要部件系統(tǒng),表3是汽車(chē)用變形鋁合金的主要部件。
四、新能源汽車(chē)的發(fā)展
新能源汽車(chē)包括混合動(dòng)力汽車(chē)（HEV）、純電動(dòng)汽車(chē)（BEV，包括太陽(yáng)能汽車(chē)）、燃料電池電動(dòng)汽車(chē)（FCEV）、氫發(fā)動(dòng)機(jī)汽車(chē)、其它新能源（如高效儲(chǔ)能器、二甲醚）汽車(chē)等各類(lèi)別產(chǎn)品。其中，混合動(dòng)力汽車(chē)、純電動(dòng)汽車(chē)和燃料電池汽車(chē)是中國(guó)新能源汽車(chē)三大主流發(fā)展方向。
2012年我國(guó)新能源汽車(chē)生產(chǎn)了12552輛，其中純電動(dòng)汽車(chē)11241輛，插電式混合動(dòng)力汽車(chē)1311輛。2013年中國(guó)新能源汽車(chē)生產(chǎn)了1.75萬(wàn)輛，其中純電動(dòng)汽車(chē)14243輛，插電式混合動(dòng)力3290輛。2014年中國(guó)新能源汽車(chē)生產(chǎn)了1.75萬(wàn)輛，其中純電動(dòng)汽車(chē)48605輛，插電式混合動(dòng)力29894輛。具體情況如圖3所示。
五、焊接在汽車(chē)上的應(yīng)用
圖3 2012-2014年中國(guó)新能源汽車(chē)產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)表（單位：輛）
焊接是汽車(chē)制造鏈中的一項(xiàng)重要的加工環(huán)節(jié)。汽車(chē)的發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱、車(chē)橋、車(chē)架、車(chē)身、車(chē)廂等六大總成都離不開(kāi)焊接技術(shù)的應(yīng)用。各種焊接方法“覆蓋”了從白車(chē)身、車(chē)架、底盤(pán)到懸掛系統(tǒng)、制動(dòng)系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向器、離合器、變速器直至車(chē)輪輪圈等部件的成形加工。各類(lèi)己有的焊接單元技術(shù)和工藝方法,如電阻焊、氣體保護(hù)焊、螺柱焊、釬焊、摩擦焊、高能束焊等都得到應(yīng)用。
1.1汽車(chē)制造工業(yè)所用的焊接方法
汽車(chē)是焊接應(yīng)用面最廣的行業(yè)之一，所用的焊接方法也種類(lèi)繁多，其主要方法如表4.
1.2車(chē)工業(yè)中主要電弧焊接工藝應(yīng)用方法的應(yīng)用
目前，汽車(chē)的結(jié)構(gòu)件焊接中，常會(huì)應(yīng)用電弧焊工藝，使用較廣的是CO2氣體保護(hù)焊、熔化極氣體保護(hù)焊(GMAW)和鎢極惰性氣體保護(hù)焊(TIG)。MlG/MAG法是汽車(chē)工業(yè)中常用的一種焊接方法,它的主要優(yōu)點(diǎn)表現(xiàn)在焊著率高、焊條或焊料成本低、填料金屬利用率高、可以實(shí)現(xiàn)半自動(dòng)或全自動(dòng)焊接、操作簡(jiǎn)單、對(duì)其操作技術(shù)要求低、產(chǎn)生焊弧準(zhǔn)時(shí)以及可減少煙氣的產(chǎn)生等�？梢钥吹�,高速度、高質(zhì)量的堆焊以及清理工作量很小是MIG/MAG電弧焊法成為理想的焊接方法的關(guān)鍵。
MAG焊接方法主要使用的汽車(chē)部件如圖4所示。點(diǎn)焊主要用于車(chē)身部件，MAG焊接則不同，它多用于要求高強(qiáng)度的腳邊部件和形狀復(fù)雜的部件等。
圖4適于MAG焊接的代表性汽車(chē)部件。
目前，在汽車(chē)生產(chǎn)制造中使用的焊接工藝有很多種，如CO2氣體保護(hù)焊、電阻焊、氬弧焊、電弧焊、激光焊等。在這些焊接工藝中，CO2氣體保護(hù)焊、電阻焊具有生產(chǎn)量大、焊接變形小、效率高、便于操作、自動(dòng)化程度高、低能耗等特點(diǎn)，比較適合汽車(chē)車(chē)身薄板覆蓋零部件以及車(chē)廂、車(chē)架和車(chē)橋等的焊接。
①CO2氣體保護(hù)焊該焊接工藝主要用于汽車(chē)車(chē)身蒙皮、后橋、車(chē)架以及車(chē)箱等的焊接。
②電阻焊點(diǎn)焊工藝是電阻焊的一種，具有操作快捷、生產(chǎn)效率高等優(yōu)點(diǎn)，成為了白車(chē)身制造的主要焊接工藝，已經(jīng)在汽車(chē)制造中得到廣泛應(yīng)用，也是當(dāng)前汽車(chē)用高強(qiáng)鋼的主要焊接方法[2]。在現(xiàn)代汽車(chē)制造中，白車(chē)身約有4000～5000個(gè)焊點(diǎn)。
③汽車(chē)板的激光焊接具有高能、高速、熱影響區(qū)小和焊縫質(zhì)量高等優(yōu)點(diǎn)，且焊接精度高，零件變形小，并能顯著提高車(chē)身的強(qiáng)度和剛度，已經(jīng)在白車(chē)身的制造中得到廣泛應(yīng)用。
④MIG釬焊，對(duì)于鍍鋅板，由于鋅的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)低，使用MAG熔化焊時(shí)，在電弧作用下，鍍鋅層易氣化和氧化，形成氣孔、未熔合及裂紋等缺陷�？梢允褂肕IG焊對(duì)鍍層板實(shí)行電弧釬焊，選擇合適的保護(hù)氣體，優(yōu)化焊接參數(shù)，減少熱量輸入，減少鋅的揮發(fā)，并降低內(nèi)應(yīng)力，達(dá)到減小板料變形的目的。
1.4鋁合金焊接技術(shù)在汽車(chē)制造中的應(yīng)用
汽車(chē)用鋁合金可分為鑄造鋁合金和變形鋁合金。鑄造鋁合金在汽車(chē)上的使用量最多，占80％以上，其中又分為重力鑄造件、低壓鑄造件和其他特種鑄造零件。變形鋁合金包括板材、箔材、擠壓材及鍛件等。世界各國(guó)工業(yè)用鋁合金材料的品種構(gòu)成雖然有一定的差異，但大體是相同的。其品種構(gòu)成：鑄件占80％左右，鍛件占1％～3％，其余為加工材。
相應(yīng)的鋁合金焊接技術(shù)的種類(lèi)比較多，除了直流脈沖MIG焊鋁技術(shù)以外，還有以下幾種：
交流TIG鋁焊
較好的熔深和清除氧化膜分別是正、負(fù)極性鎢極氣保焊的基本特性，使用交流電源的鎢極氣保焊在這兩種特性上取得了平衡，在正極性的半周，電弧有效地破除了附著材料表面的氧化鋁薄膜，而在負(fù)極性的半周，則將材料熔合。
交流脈沖熔化極氬弧焊(AC PMIG)
鎢極氬弧焊(TIG)
雖然可以焊接薄板，但是焊接速度低、變形大。脈沖熔化極氬弧焊直流且焊絲為正(DCEP PMIG)時(shí)雖然電弧穩(wěn)定，熔滴過(guò)渡容易，但是電弧
鋁合金變極性等離子弧焊（VPPA）
鋁合金的激光焊
直流脈沖MIG焊是一種應(yīng)用較廣泛的高效焊接方法
雖然交流電源可以有效的去除氧化膜，但是在電流過(guò)零時(shí)，電弧難以再引燃，破壞電弧穩(wěn)定性，所以通常采用直流反極性電源。P-GMAW方法即用于奧迪A8鋁構(gòu)架的焊接中，見(jiàn)圖5。低頻調(diào)制型脈沖MIG焊接方法（雙脈沖）也被成功地應(yīng)用于的摩托車(chē)鋁車(chē)架的焊接生產(chǎn)。
圖5用P-GMAW方法焊奧迪A8鋁構(gòu)架
1.5汽車(chē)行業(yè)對(duì)焊接自動(dòng)化和焊接電源的需求
1.5.1汽車(chē)行業(yè)對(duì)自動(dòng)化的需求
①高效、高速、智能化焊接是現(xiàn)代焊接技術(shù)的發(fā)展方向,是實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化焊接的必由之路,焊接機(jī)器人在提高焊接質(zhì)量、降低焊接成本、實(shí)現(xiàn)焊接自動(dòng)化方面扮演著重要角色汽車(chē)焊接機(jī)器人的應(yīng)用需求目前,在中國(guó)有30%的工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用于汽車(chē)制造業(yè),其中50%以上為焊接機(jī)器人。
②提高焊接過(guò)程自動(dòng)化是一個(gè)系統(tǒng)工程,對(duì)焊接設(shè)備、焊接工藝/方法、焊接輔具等都有很多新的要求。為了實(shí)現(xiàn)高速、高效率焊接,對(duì)焊接電源的要求也逐步提高。
③自動(dòng)化、智能化焊接是大勢(shì)所趨。車(chē)身品種多、換代快,要求汽車(chē)焊接裝備更新快,并盡量實(shí)現(xiàn)柔性化生產(chǎn),機(jī)器人焊接、涂膠、搬運(yùn)等組成柔性化生產(chǎn)系統(tǒng);
1.5.2汽車(chē)行業(yè)對(duì)電焊機(jī)企業(yè)的要求
不管是汽車(chē)整車(chē)還是零部件，基本上都涉及到焊接技術(shù)的應(yīng)用。但是整車(chē)角度電焊機(jī)企業(yè)要想直接進(jìn)入?yún)⑴c，一方面需要較強(qiáng)的品牌度和技術(shù)實(shí)力，另一方面還需要有一定的人脈資源，能夠在項(xiàng)目落戶(hù)之前甚至車(chē)企與地方政府談判初期就提前介入。這種競(jìng)爭(zhēng)目標(biāo)集中、涉及全球、難度很大。相反，如果從零部件配套的角度進(jìn)入和參與，相對(duì)要容易一些，畢竟零部件配套涉及的企業(yè)數(shù)倍于整車(chē)企業(yè)，突破口多，競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)度明顯弱于有限的整車(chē)市場(chǎng)。汽車(chē)行業(yè)對(duì)焊機(jī)的要求，如表5所示。
六、麥格焊機(jī)在汽車(chē)行業(yè)的機(jī)遇和挑戰(zhàn)
基于對(duì)熔化極氣體保護(hù)焊接方法和工藝在國(guó)內(nèi)汽車(chē)行業(yè)的應(yīng)用了解，以及對(duì)麥格米特現(xiàn)有的和即將上市的產(chǎn)品，能更好的在國(guó)內(nèi)汽車(chē)行業(yè)得到推廣和使用，需要從以下幾點(diǎn)切入。
1.二氧化碳低飛濺、低變形、高速焊工藝
汽車(chē)領(lǐng)域所使用的高強(qiáng)鋼，厚度最大不到2mm，要求焊后變形量小，強(qiáng)度高，成本低，易操作，易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。所以二氧化碳低飛濺工藝能夠好滿(mǎn)足用戶(hù)需要。
2.鍍鋅板材料焊接工藝
可以在現(xiàn)有的工藝基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)MIG釬焊工藝。
3.MAG焊機(jī)與機(jī)器人配合滿(mǎn)足汽車(chē)制造的柔性自動(dòng)化生產(chǎn)的需要。
4.激光MAG復(fù)合焊在汽車(chē)領(lǐng)域的使用也越來(lái)越多，可以使焊機(jī)和激光設(shè)備配合使用。
5.在新能源汽車(chē)領(lǐng)域
最近幾年新能源汽車(chē)發(fā)展迅速，產(chǎn)量大幅增加，越早進(jìn)入越易立穩(wěn)腳跟。
6.在汽車(chē)鋁及鋁合金材料焊接領(lǐng)域
因?yàn)樽罱鼛啄辏捎阡X合金的重量輕，降低汽車(chē)油耗等方面特點(diǎn)，鋁合金的使用也越來(lái)越廣，根據(jù)市場(chǎng)變化需要，擴(kuò)大鋁焊機(jī)在汽車(chē)領(lǐng)域的使用。
