第三節 鋁質車身修復技術

目前，在汽車維修行業中普遍存在著一種錯誤觀點：鈑金維修人員只要熟練掌握操作技能，便可以對所有車型進行修復。這種觀點是片面的。鈑金修復相對于汽車的機、電修理，所需要掌握的技術也許還有一定差距，但是想要保質保量地完成事故車輛的修復工作，也并非易事。一名合格的鈑金維修人員，除了要掌握相關的理論知識（如材料學、人體工程學、動力學、熱處理工藝等），還要嚴格按照工藝流程規范操作，同時對車輛的車身結構、金屬板材類型也要有清晰、準確的認識。

隨著現代汽車制造技術的飛速發展，汽車制造企業在車身生產中開始逐步使用新材料。在眾多采用新材料的車輛中，有些是采用了合金鋼、高強度鋼和超高強度鋼作為車身材料，還有些車身局部或整體采用了鋁質板材，這些都將給維修工作帶來新的難題。圖2-40所示為鋁制車身結構。修復這些采用特殊鋼質板材或鋁質板材的事故車時，維修人員應在接受過相關培訓的基礎上，采用正確的修復工藝對車輛進行修復，只有這樣才能保證特殊材料車身的修復質量。

圖2-40 鋁制車身結構圖

一、使用鋁材的意義及鋁材特性

近年來，汽車制造企業在汽車的結構設計、制造技術、材料選用等方面進行了大量的研究工作，希望能夠研發出安全可靠、節能環保的新型汽車。而在通常情況下，車身的自重大約會消耗70%的燃油，所以，降低汽車油耗研究的首要問題便是如何使汽車輕型化。使汽車輕型化應首先從材料輕量化入手，這樣不但可以減輕車身自重、增加裝載質量、降低發動機負荷，同時還可以大幅減小底盤部件所受的合力，使整車的操控性、經濟性更加出色。而有“輕金屬”之稱的鋁金屬，由于其質輕、耐磨、耐腐蝕、彈性好、抗沖擊性能優、加工成型性好和再生性高等特點，成為了使汽車輕型化的首選材料。鋁合金車身汽車也因其節能低耗、安全舒適及相對載重能力強等優點而備受關注。

鋁的用途比較廣泛，它的密度為2.7×10³kg/m³，約為鋼鐵、銅的1/3。密度較小，常用于制造汽車、火車、艦船、火箭和飛船等。近年來，鋁在汽車上的使用呈逐年遞增的趨勢。局部或整體使用鋁材的車型有很多，如寶馬、奧迪、沃爾沃、陸虎等。提到鋁質車身，很多人會將其與家中的鋁鍋、鋁盆等廚房用具聯系起來，認為它質地柔軟，易發生變形。其實車身所使用的鋁材基本都是鋁合金，通過增減合金元素的配比和采用適當的熱處理工藝等，使其達到所需性能。

目前，用于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）3種。6000系鋁合金由于其可塑性好、強度高，成為許多汽車生產商的首選新型車身材料。如歐洲的汽車生產商一般會使用成型性能較好的6016合金鋁作為主要的車身板材；而美國的汽車生產商則使用具有足夠強度的6111合金鋁作為車身的主要板材。對于車身的不同部位、不同構件，所使用鋁材的合金成分、種類和熱處理工藝也并不相同。如車輛的保險杠骨架、加強梁或側防撞梁等，所使用的鋁材都應具有足夠的強度和韌度，在發生碰撞時要有良好的吸能特性（比鋼板增加50%左右）；車輛傳動系統使用鋁質構件，不但具有足夠的強度和韌度，同時還具備良好的導熱能力。

事實證明，汽車使用鋁材確實取得了良好的社會效益和經濟效益。當然，汽車使用鋁材也存在一些不足。在生產鋁質車身的汽車時，焊接鋁質車身比焊接傳統鋼質車身能耗增加60%。而且一旦發生交通事故，鋁質車身的維修費用也較高。由于鋁材的熔點較低、可修復性差，維修人員需要使用專用鋁車身修復工具及特殊的工藝方法進行修復。

二、鋁質車身修復應具備的條件

（1）維修人員應接受專門培訓 鋁質車身的修復與傳統鋼質車身修復有很大的區別。維修人員不僅對鋁材的特性要非常了解，還要對鋁質車身的修復工藝、連接方式與接口形式、粘合劑與鉚接工具等性能了如指掌。實際操作過程中，維修人員要時刻牢記各種安全注意事項。

（2）獨立的維修空間和防爆吸塵系統 鋁質板材在打磨過程中會產生很多鋁粉，吸入后不但對人體有害，而且在空氣中易燃易爆。所以，在維修鋁質車身時要設置獨立的維修空間和防爆集塵、吸塵系統，以保證車身修復操作更加安全。

（3）帶有定位夾具的大梁校正器 車輛發生碰撞后，損傷部件經檢查確認無法修復或修復后無法達到其原有性能時，就必須更換該部件。更換鋁質部件時，其連接方式與鋼質車身有很大區別。鋼質車身的接縫處一般采用焊接方式，而鋁質車身的連接處多采用粘接或粘接、鉚接共用的連接方式。由于粘合劑固化時間長，如果不對更換部件進行定位，修復后的車身就很難恢復原技術尺寸。當校正架沒有專用定位夾具時，使用輔助夾具或通用夾具固定是一種比較有效的方法。

（4）專用的維修設備和工具 在進行鋁質車身修復時，具備帶有定位夾具的校正架是遠遠不夠的，還要有專用的氣體保護焊機、鋁整形機、強力鉚釘槍、鉚釘取出器等設備和工具。在修復過程中，一定注意工具要單獨擺放，不能與修復鋼質車身的工具放在一起。修復鋼質車身的工具殘留有鋼鐵碎屑，如用其修復鋁質車身，鋼鐵碎屑會對鋁造成腐蝕。

三、如何正確修復鋁質車身

（1）鋁質面板的修復 鋁質板件的厚度通常是鋼質板件厚度的1.5～2倍，其熔點較低，在加熱時極易發生變形。碰撞變形后，受加工硬化的影響很難二次成形，如強行修復則會使損傷部位出現裂紋甚至發生斷裂。所以，當鋁材受到一定程度的損傷后，應對受損部件進行分體或總成更換（生產廠家不建議修復）。在進行鋁質結構件更換時，連接處一般很少采用鋼質車身修復所采用的焊接方法，而是采用粘接或粘接、鉚接共用的方法。更換鋁質板材的費用比較高，維修人員對一些輕微損傷的面板會采取某些方法進行修復。修復工作應在充分了解鋁材特性的基礎上，小心謹慎地進行。

1）鋁材的可延展性較強，在受到碰撞后，很難恢復到原來的形狀和尺寸。維修人員修復時可使用木錘或橡膠錘進行碾錘錯位敲擊，以減少鋁材的延伸。如必須采取碾錘正位敲擊，應采用多次輕敲，否則將會加重鋁材的損傷程度。鋁板修復前，首先區分其變形的類型。對隆起部位使用木錘或橡膠錘進行彈性敲擊，以釋放撞擊產生的應力，這樣可減小堅硬折損處彎曲的可能性。凹陷部位修復時不要使其每次升起得太多，應避免拉伸鋁材。在鋁質面板修復時，也可使用鋁整形機對損傷部位進行校整，在修復到位后使用專用工具將介子栽焊螺桿齊根剪下，打磨平整即可。對于鋼車身來說，當面板和內層結構同時發生變形時，可以采取內外層分離，分別修整后折邊咬合的修復方法。但對于鋁質面板，就不能使用這種方法了。如果采用這種方法修復鋁質面板，折邊部位會由于鋁的韌度較差而出現裂紋或斷裂。

2）在進行鋁板校正前，應對鋁板進行適度的加熱，這與傳統的鋼板修復有著明顯的區別。校正鋼板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，必須利用加熱的方法增加鋁板的塑性。如果不加熱，施加校正力會引起鋁板開裂。但由于鋁熔點較低（660℃），如加熱過量會造成鋁材變形或熔化。所以，在對鋁板進行加熱前，應使用120℃的熱敏涂料或熱敏“筆”在損傷部位周圍，畫一個半徑20～30mm的環狀標志。這樣在加熱過程中可以通過顏色的變化，對溫度進行實時監控。

3）當鋁質板件發生延伸時，可采取熱收縮法進行處理。操作時應緩慢冷卻收縮部位，不可使其急速降溫，從而避免過度的收縮造成板材變形。另外，鋁板修復時禁止使用鋼質車身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。

（2）鋁質板材的焊接 合金鋁在通常情況下可以使用惰性氣體保護焊進行焊接。但是，由于焊接過程中的退火作用，焊接處的強度損失較大。修復后，車輛自身振動和行駛的顛簸會造成焊接處產生裂紋。所以，鋁質車身修復中一般很少采用焊接方式（少數生產廠家也允許采用焊接方法），而通常是采用粘接或粘接、鉚接共用的方式。但盡管如此，焊接在鋁質車身修復中也并不是可有可無的。在進行結構件更換時，通常需要在結構件之間使用焊接的方法，以增強車輛的整體性和導電性。在焊接時要注意以下幾點，以確保最終維修質量。

1）在進行鋁焊接時，除按操作規范做好車身的防護工作外，還應注意金屬鎂或鋁鎂合金不能采用焊接工藝。因為該金屬易燃燒，一旦發生燃燒用普通滅火器無法將其撲滅，而只能使用一種特制的化學制劑。所以在進行鋁車身修復前，應查看相關資料以確認板材的成分，并嚴格按照廠家的要求進行修復操作，不該焊接的部位絕不能進行焊接。

2）焊接前應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，從而保證焊接質量。

3）按照焊機的使用說明調整電壓和送絲速度，但說明書上給出的數值一般只是大概的數值，維修人員應該根據自己的經驗和實際情況做出相應的調整。進行鋼質車身焊接時，電壓和送絲速度調整到正常值，焊接部位會發出平穩清脆的“吱吱”聲，而鋁材焊接時會發出平穩沉悶的“嗡嗡”聲。

4）在進行鋁質板材焊接時，應使用鋁焊絲和100%氬氣，相對于焊接鋼質車身，氣體流量應增加50%。焊槍與焊接部位應接近垂直，并且采用正向焊接法（左焊法），不能在鋁板上進行逆向焊接（向前推焊接），以免熔池過熱造成塌陷或擊穿。進行立焊時，應從下面開始向上焊接。

（3）板件的更換 鋁質車身板件受到撞擊無法恢復時，應采取局部或整體更換的方法進行修復。特別是在鋁質板材因為硬化，損傷部位出現裂紋或斷裂現象時就應該使用此方法了。鋁質板件的更換是鋁質車身修復較為常用的一種方法。

1）分離鋁質板件時，可使用切割鋸、切割砂輪、鏨子等工具，與鋼質車身的板件分離沒有太大區別，但禁止使用氧—乙炔焰切割鋁質板件。另外，由于鋁質車身的鉚釘通常由高強度特殊合金材料（如硼鋼）制成，所以鉚釘是無法采取傳統鉆除方法去除的。正確的方法是，在鉚釘頂部使用專用焊機焊接介子銷釘（不可重復使用），然后用專門的拉拔工具將鉚釘拔出。焊接介子銷釘前，應對鉚釘頂部的漆面進行打磨，在拉拔時，專用工具與鉚釘應保持垂直狀態。

2）傳統的車身通常使用機械緊固和焊接兩種連接方法，而鋁質車身的構件大部分是通過粘接或粘接、鉚接共用的方式連接在一起的。所以，更換鋁質板件應嚴格按照廠家的技術要求，選用原廠提供的零部件或總成，正確選擇切接位置和連接方式。在進行鋼質車身修復時，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。在更換鋁質板件時，這三種方式依然適用。

不過只有少數的廠家允許采用平接（焊接）方式。鋁質板件更多的是采用插入件平接和搭接。進行插入件平接時（如縱梁的梁頭、下邊梁、門立柱），一般也可分為兩種方法：

一種是板件分離后，將插入件（廠家提供或自制）輕輕敲入，對更換部件精確定位后，在切割線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、除潮濕等準備工作后，使用特制膠槍在外側均勻涂抹專用粘合劑，再次將插入件放入，測量無誤后按照已經打好的孔，使用專用鉚釘進行拉鉚即可。

另一種方法是在準備切割的直線上等間隔地鉆出鉚釘的備用孔，然后沿此直線進行切割分離。將插入件放入并將其與所要更換板件進行定位，在已經鉆好孔的位置進行重新鉆孔，將插入件取出，做好所有準備工作后打膠，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，除常規的方法外，有時為獲得足夠的強度和滿意的視覺效果，特別是一些不適合采用插入件平接的部位，可采用廠家提供并做好預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使用較多，如車身的后翼子板等處。

3）相對于鋼質車身修復而言，鋁質車身板件更換的定位工作更為重要。鋁質車身粘接部位的粘合劑需要較長的固化時間（25℃時需要36h）。如果粘合劑在固化后車身尺寸產生了位移或變動，那么整個修復工作都要重來。所以，測量后必須使用定位夾或通用夾具對更換部件進行定位。

在鋁質車身修復時，還有很多注意事項應該引起我們足夠的重視，如鋁質車身上的一些特殊顏色的螺栓，拆卸后應按照廠家的要求進行更換，絕不可重復使用。在進行板件更換時，還應對粘合劑和各種專用工具的性能、注意事項和使用方法進行全面的了解。總之，從事鋁質車身修復工作必須接受專業化的培訓，只有這樣才能保證鋁質車身的最終修復質量。