淺析重型車架縱梁塞焊合梁缺陷及預防措施

摘 要：車架縱梁是重型汽車車架總成上的重要零件之一，由內(nèi)、外梁兩層梁焊接組成，在手工塞焊合梁時常常出現(xiàn)咬邊、焊瘤、氣孔等缺陷，直接影響車架總成及整車裝配質量及使用強度，文章重點分析了重型汽車縱梁塞焊合梁焊接缺陷產(chǎn)生的原因，以及預防缺陷產(chǎn)生的措施。

關鍵詞：汽車縱梁；焊接缺陷；預防措施；塞焊合梁

前言

隨著我國物流產(chǎn)業(yè)、基礎建設的快速發(fā)展，重型汽車的使用量越來越大。車架縱梁是重型汽車脊梁中的脊梁，它決定著整車質量和安全性，而塞焊合梁的焊接質量更是縱梁產(chǎn)品質量的關鍵，對焊工的操作技術要求高，焊接質量在一定程度上決定于焊工的操作技術。因此，如何預防塞焊合梁焊接過程中缺陷，提高合梁焊接質量，已是我們?nèi)粘Ｉa(chǎn)中探討的重點。

1 造成塞焊合梁缺陷的各種原因及預防措施分析

塞焊合梁是先將車架內(nèi)加強梁（內(nèi)梁）上切割出塞焊孔后與縱梁壓形（外梁）按裝配圖紙裝配在一起，用手工電弧焊焊接成縱梁總成的加工過程（示意圖見圖1）。

由于內(nèi)外梁長度較長（6m-12m），厚度較厚（5m-7m），塞焊合梁時經(jīng)常產(chǎn)生的缺陷如氣孔、夾渣、裂紋、焊接變形等都會影響塞焊孔焊接強度，造成縱梁鉆孔時塞焊孔開焊，加大合梁間隙，嚴重時會造成內(nèi)加強梁與外梁脫離（如圖2、圖3），直接影響車架總成及整車裝配質量及使用強度，在多年的生產(chǎn)實踐中，我和班組成員積極發(fā)揮集體智慧，群策群力，摸索出了下面一套預防塞焊合梁焊接缺陷，提高合梁焊接質量的方法。

1.1 咬邊

產(chǎn)生原因：（1）焊接電流過大；（2）電弧過長及角度不當；（3）運條不當。

防止措施：（1）選用合適電流（160A-210A），避免電流過大；（2）電弧不要拉的過長；（3）改進焊接手法，在塞焊孔內(nèi)引弧，減少對縱梁表面電弧擦傷，焊條在塞焊孔內(nèi)壁作均勻的圓周運動；（4）運條角度適當。

1.2 焊瘤

產(chǎn)生原因：（1）電流選擇過大；（2）熔池溫度過高。

防止措施：（1）控制焊池溫度；（2）選用合適的焊接電流，焊接電流選擇180A-210A比較適宜，焊接電流大于210A時，增大熱影響范圍，易產(chǎn)生焊瘤。

1.3 凹坑

產(chǎn)生原因：操作手法不當，收弧時未填滿熔池所致

防止措施：（1）從塞焊孔外側向中心做均勻的圓周運動，并在塞焊孔中心上方停頓2s-4s，將熔池金屬補充填滿，使焊接后成形圓滑飽滿；（2）收弧時，焊條應稍多停留一會，填滿弧坑；（3）采用繼續(xù)熄弧來填滿弧坑。

1.4 夾渣

產(chǎn)生原因：縱梁上有臟物。

防止措施：（1）焊接前清理干凈縱梁被焊處的臟物和殘渣；（2）焊接時保證清晰的熔池，要將熔渣，鋼水分清楚；（3）適當拉長電弧，吹開液態(tài)熔渣及縱梁或前條焊道上的臟物或殘渣。

1.5 氣孔

產(chǎn)生原因：（1）縱梁來料彎曲變形；（2）焊接順序不當；（3）施焊方法不當。

防止措施：（1）用油壓機首先對彎曲變形縱梁進行壓緊校平；（2）選擇合理的焊接順序，加工時從縱梁中間向兩端對塞焊孔進行施焊，最后焊接內(nèi)梁兩端的塞焊孔；（3）合梁時先用油壓機壓緊縱梁內(nèi)外梁，后兩人對稱兩端同時施焊，減少焊接產(chǎn)生的變形（如圖9）。

2 解決塞焊合梁質量缺陷操作要領

通過實踐，總結出“一看，二聽，三準”的操作要領。

一看：觀察塞焊孔大小是否與工藝要求一致（φ15±2mm），內(nèi)外梁之間是否存在間隙。且施焊時觀察焊液與母材是否熔合良好。

一般保持焊條頭部與塞焊孔底部1.5-2mm為宜。選擇合適的塞焊孔孔徑，孔徑過小焊接時熔池小，溫度低，焊條運條操作時旋轉空間小，對縱梁焊接時間不夠，極易產(chǎn)生未熔合焊透、氣孔及夾渣?？讖竭^大使得加工時焊接時間長，增大焊接難度，增加工作量，并且在縱梁外部形成大的熱影響區(qū)。通過反復試驗，最后確定塞焊孔孔徑為φ15-φ17，不僅滿足縱梁合梁的工藝要求，也可提高工作效率 （如圖10）。

二聽：注意聽引弧后焊條正常燃燒所發(fā)出的“嘖嘖”聲，如有這種聲音就說明引弧成功。

三準：施焊時，熔化的端點位置要把握準確。焊條的中心要對準塞焊孔中心點。

3 焊后檢驗

（1）塞焊合梁后對車架縱梁進行外觀檢驗，焊縫表面無咬邊、焊瘤等缺陷，縱梁外形無開焊，變形現(xiàn)象，符合圖紙及工藝要求，有效的控制了縱梁總成的焊接質量（合格的塞焊孔，如圖11所示）。

（2）明顯改善了縱梁開焊現(xiàn)象（如圖12），總裝配中裝配順利，并且在整車帶負荷運行中，效果良好，未見異常。

4 結束語

綜上所述在車架縱梁塞焊合梁過程中，焊接缺陷是不可避免的，只有采取有效的工藝措施，控制焊接缺陷，才能符合圖紙設計要求，達到其使用性能及經(jīng)濟性能，節(jié)約因焊接缺陷返修的工時費及因焊接缺陷致廢的材料費用。

參考文獻

[1]中國機械工程焊接學會.焊接手冊[S].機械工業(yè)出版社.

[2]陳祝年.焊接設計簡明手冊[S].機械設計出版社.

[3]葛兆祥.焊接工藝與原理[M].電力工業(yè)出版社.

作者簡介：楊紅莉（1968-），女，主要從事重型汽車車架生產(chǎn)工藝技術工作。