凯迪拉克车身结构材料(凯迪拉克车身结构及连接工艺解析)

说起全铝车身，不得不想起凯迪拉克CT6，凯迪拉克CT6的车身尺寸：5223mm*1879mm*1498mm，采用的是全新的Omega后驱平台打造，车身框架的64%都是由铝合金材料进行打造，相比纯钢的车身要减轻了99公斤的重量。
凯迪拉克在其车底加入了密闭设计的钢护板，提升车辆的静谧性。
凯迪拉克车身图一、车身结构下面我们通过白车身图片来初步了解一下这款车身结构。
CT6车身骨架图在AB柱骨架、车门防撞梁、车身地板纵梁等部位都采用了高强钢来提升车身强度，在防撞梁、前纵梁、前轮罩、后轮罩、车身横梁等都采用了铝合金材料来达到减重。
CT6车身骨架图CT6机舱基本由铝合金组成，纵梁及前防撞梁都是铝合金材质，同时上面还有4根梁，提升车体扭转刚度（高端车型应用较多）。
前机舱前部图该处CT6车身并没有采用捷豹那样的铆接技术，而是使用了激光焊接，奥迪A8的ADS车身框架也使用该技术。
前机舱上边梁区域后轮罩区域机舱上边梁及后轮罩区域采为铸件，采用网状加强筋设计，提高刚性的同时降低重量，实现零件集成，且在碰撞时有效吸能。
前地板区域CT6驾驶舱内，基本都是钢材质，只有中间横向的两根加强梁采用铝合金材，CT6采用全时四驱，中部有传动轴，所以中间结构凸起。
后地板区域后防撞梁区域CT6后部使用铝合金材质，形状规整，由图可看出后排座椅是不能放倒的，备胎区域可配备全尺寸轮胎，后防撞梁使用螺栓与车身纵梁连接，方便碰撞后更换（目前防撞梁都是螺接）。
通过上图，可以看到钢铝混合的痕迹，车身底板和发动机舱防火墙为钢板，车身中通道采用钢板，底板加强纵梁、B柱内板采用超高强钢，底板加强横梁、门槛梁采用铝合金材质。
二、连接工艺①、铝激光钎焊②、铝电阻点焊③、FDS④、SPR连接工艺实拍及截面图①、铝激光钎焊铝激光钎焊（Aluminum Laser Brazing）是以激光为介质，加热熔化钎料并填充铝质母材间隙的一种连接工艺，运用于车顶、后盖外板焊接。
结构强度高于普通焊接20%，焊缝表面平滑致密，并且生产效率高，约为一般连接工艺的300%，这一技术是首次应用于国内汽车行业。
激光钎焊实物图铝合金钎焊一般用于覆盖件，例如顶盖与侧围的连接，后备箱盖的连接，焊缝美观无需打磨，可直接涂装作业。
②、铝电阻点焊。
铝电阻点焊（Aluminum Resistance Spot Weld）这项技术依靠电极压力下的电阻热量熔化铝材，并使其相互连接，是目前全球较为先进的铝材焊接技术。
技术研发至今已经成熟，而随着CT6正式下线投产，这项技术也是全球首次在CT6车型上应用，并且已经成为通用汽车的专利技术。
铝电阻点焊的焊头采用了多环形圆顶电级，是通用的专利技术，这种电级表面有多圈凸出的圆环，在焊接铝板时能够刺破铝合金表面的氧化层，让铝板可靠连接。
但是为了保证电阻点焊的质量，每焊接30-40个焊点就需要对焊头进行自动修磨，确保多环形圆顶电级的造型和表面光洁度。
铝电阻点焊实物图一般用于焊接较薄的铝合金钣金件，如侧围外覆盖件与内骨架的连接。
③、FDS自攻螺接（Flow Drill Screw）在工件表面顶压螺钉的同时并使螺钉高速旋转，在双（多）层板料中自攻丝形成螺纹，从而快速实现板料间螺纹螺钉连接的一种“冷”连接工艺。
在工艺水准方面，单侧进枪，极大提升了在CT6 11种复合材料复杂工况下实现板材连接的可行性，从而赋予车体设计更大的灵活性。
这项技术的优势在于具有十分出色的气密性和水密性，相比传统焊接工艺，同时又具备优良的动态承载性、耐久性及抗疲劳强度。
FDS应用图FDS通常应用在封闭空间，这时FDS的只需要单侧空间的优势就发挥出来，如图在前地板横梁及侧围与门框的连接都是通过FDS实现。
FDS铆钉工作过程图自攻螺钉首先放在图中箱子中，然后由机器自动把螺钉摆整齐并输送到螺接工具上，通过透明螺钉运送管，用高压空气把螺钉推送到工具上，运送管内部直径仅比螺钉稍大，避免螺钉在管内调转方向，同时保证足够高的气压，实现快速有效螺钉推送。
④、SPR自冲铆接（Self Piercing Rivets）使用高强管状铆钉在高压作用下穿透上层板材，同时铆钉末端刺入下层板材后在压力及下模的作用下膨胀形成自锁，从而实现板材间的连接。
这项工艺实现不同种类材料（铝、钢、塑料）之间的有效连接，并且连接强度为普通电阻点焊的强度的120%。
在倡导绿色制造的如今，自冲铆接又是无烟尘无发热的绿色工艺，能耗低，生产效率极高。
SPR应用图一般用在较薄的钣金件上，且具有双面空间，满足安装需求，实现钢铝及铝铝连接。
SPR铆钉状态图自攻铆钉会安装到塑料带上成卷供货，使用时成卷的铆钉会被安装到铆钉工具的一个滚轮架上，通过不断转动为铆接枪供应铆钉，凯迪拉克CT6车身上一共采用5种不同铆钉用于连接车身上不同部位，不同的铆钉卷材采用不同颜色来进行防错。
三、总 结凯迪拉克采用钢铝混合，并没有像其他车型进行钢铝材料的分块处理，在一个区域有钢有铝，（爱驰上钢下铝，蔚来百分之九十多为铝）通过铝点焊、激光钎焊、FDS、SPR连接，是目前全铝车身比较成功的量产车型。