汽車車身焊接質(zhì)量控制探討

藺定 劉沛

摘 要：隨著國(guó)家汽車行業(yè)的發(fā)展，汽車車身焊接技術(shù)受到廣泛關(guān)注與重視，應(yīng)將其合理應(yīng)用在生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)中，利用科學(xué)方式分析實(shí)際情況，創(chuàng)建多元化的管理與控制機(jī)制，提升汽車車身焊接技術(shù)的應(yīng)用效果，滿足當(dāng)前的實(shí)際發(fā)展需求，達(dá)到預(yù)期的生產(chǎn)目的。

關(guān)鍵詞：汽車；車身焊接 ；質(zhì)量控制

1.代車身焊裝生產(chǎn)特點(diǎn)

1.1車身輕量化，促使新材料應(yīng)用和新焊接技術(shù)發(fā)展。減輕汽車重量可以提高輸出功率、降低噪聲、降低油耗是眾所周知的。若汽車整車重量降低10%，燃油效率就可以提升6%～8%，CO2 排放可減少約5 g/km。目前歐洲大型汽車制造商正在進(jìn)行“超輕型工程”，預(yù)計(jì)將減輕車身自重30%，車體的設(shè)計(jì)中將采用超過(guò)80%的高強(qiáng)鋼。除了采用高強(qiáng)鋼外，各汽車商正在研究并部分采用了鋁、鎂輕合金，復(fù)合材料用于車身結(jié)構(gòu)。在車身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面，改進(jìn)車身部件連接形式也能達(dá)到減輕車身重量的目的，如改變零件搭接點(diǎn)焊為激光焊。為此，面臨高強(qiáng)或超高強(qiáng)度鋼、輕合金結(jié)構(gòu)的焊接中出現(xiàn)的難題，研究開(kāi)發(fā)新的焊接工藝和相應(yīng)的設(shè)備成為焊接裝備行業(yè)急需解決的課題。

1.2追求車身安全性，提高車身焊接質(zhì)量。為提高汽車安全性，除了在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、操控系統(tǒng)、安全防護(hù)等方面采取措施外，提高車身自身剛性和強(qiáng)度也是車身設(shè)計(jì)制造工作者的使命。如何提高焊接質(zhì)量的穩(wěn)定性，特別是采用高強(qiáng)或超高強(qiáng)度鋼、鍍層鋼并提高其焊接性能，以提高車身關(guān)鍵部位構(gòu)件的材料強(qiáng)度。為此，必須大量采用先進(jìn)的新裝焊工藝，如激光焊接、中頻點(diǎn)焊、摩擦攪拌點(diǎn)焊、膠結(jié)點(diǎn)焊等新工藝，提高零部件焊接質(zhì)量和強(qiáng)度，這將對(duì)焊接工程提出更新的要求。

2.汽車車身的焊接工藝

2.1點(diǎn)焊

2.1.1焊前清理。即將車身的焊接表面的污物清除干凈，譬如漆膜、銹跡等，讓焊接電流保持通暢；2）掌握焊接表面間的間隙。在焊接之前，應(yīng)當(dāng)把焊件的表面進(jìn)行整平，為防止焊接中出現(xiàn)電流導(dǎo)通不暢現(xiàn)象，焊接件與焊接件表面之間嚴(yán)禁出現(xiàn)間隙。在焊接過(guò)程中，如果發(fā)現(xiàn)焊點(diǎn)面積變小，可用夾鉗將焊件牢牢地夾緊，預(yù)防間隙出現(xiàn)。3）把握焊點(diǎn)間距離。各個(gè)焊縫的強(qiáng)度由焊點(diǎn)間距和邊緣

距離（焊點(diǎn)到板外緣的距離）決定的，焊點(diǎn)間距的大小要控制在不致形成支路電流的范圍內(nèi)；4）四是掌握點(diǎn)焊順序。點(diǎn)焊時(shí)，不要只在一個(gè)方向上連續(xù)點(diǎn)焊，這種方法的焊接強(qiáng)度較低。如果電極頭過(guò)熱變色，應(yīng)停下來(lái)冷卻。

2.1.2縫焊

縫焊類似于持續(xù)不斷的點(diǎn)焊工藝，是由許多彼此互相重疊的焊點(diǎn)組成的。所不同的是點(diǎn)焊使用的是柱狀電極，而縫焊用的是滾盤狀電極，這種電極可以旋轉(zhuǎn)。由于縫焊所需要的分流電流較大，因此，在焊接時(shí)，要加大其電流，根據(jù)體數(shù)值視材料厚度和點(diǎn)距，通常比點(diǎn)焊增打五分之一至五分之三之間?？p焊焊點(diǎn)間距根據(jù)材質(zhì)而定，如果車身是低碳鋼，其間距為（2.8～3.2）t，如果車身為鋁合金材質(zhì)，其間距為（2.0～2.4）t。t為兩焊件中較薄焊件的厚度，單位為mm。對(duì)于非氣密性接頭，焊點(diǎn)間距可在很寬的范圍內(nèi)變化，甚至可以使各相鄰焊點(diǎn)相互分離，成為縫點(diǎn)焊?？p焊工藝參數(shù)主要是根據(jù)被焊金屬的性能、厚度、質(zhì)量要求和設(shè)備條件來(lái)選擇，通?？蓞⒖家延械耐扑]數(shù)據(jù)初步確定后再通過(guò)工藝試驗(yàn)加以修正。

2.2 凸焊

凸焊是點(diǎn)焊的一種變型，用于焊接低碳鋼和低合金鋼的沖壓件，凸焊的種類很多，除板件凸焊外，還有螺帽、螺釘類零件的凸焊、線材交叉凸焊、管子凸焊和板材T型凸焊等。板件凸焊最適宜的厚度為0.5mm～4mm。凸焊與點(diǎn)焊的不同點(diǎn)是在焊件上預(yù)先加工出凸點(diǎn)，或者通過(guò)焊件上原有的能使電流集中的型面、倒角等作為焊接時(shí)的局部接觸部位。因?yàn)橥购甘擒嚿淼耐裹c(diǎn)進(jìn)行接觸焊接，焊接接觸面的單位面積上的壓力以及電流相應(yīng)的得到提升，能夠集中熱量，破裂車身板件表面氧化膜，分流電流相對(duì)減小。因此，在焊接中能夠?qū)崿F(xiàn)多點(diǎn)凸焊，不但接頭變形減輕，而且焊接效率大大提升。凸焊焊接工藝的前提是先沖制出車身的凸起部位，因此，凸焊焊接工藝相比于其它焊接工藝需要有焊前工序準(zhǔn)備。工序和設(shè)備。

2.3二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊

二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊是以CO2氣體為保護(hù)氣體，通過(guò)焊絲與工件間產(chǎn)生一定的電弧，電弧產(chǎn)生高溫后熔化金屬部件進(jìn)行的焊接工藝，在焊接中通常使用光焊絲作為填充金屬。1）相比于其它類型的車身焊接工藝，CO2氣體保護(hù)焊有其自身的優(yōu)勢(shì)，主要表現(xiàn)在焊接效率高，成本低，焊接質(zhì)量能夠得到保障。同時(shí)CO2氣體保護(hù)焊對(duì)鐵銹有很小的敏感性。可以實(shí)現(xiàn)焊接過(guò)程機(jī)械化與自動(dòng)化。因此，CO2氣體保護(hù)焊應(yīng)用相對(duì)廣泛；2）二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊的規(guī)范參數(shù)相對(duì)較多，CO2流量、所用焊絲型號(hào)與尺寸、電弧電壓的大小、焊接的電流與速度，直流回路電感等等。選擇這些參數(shù)要在保障焊接質(zhì)量的基礎(chǔ)上，盡可能地提升焊接效率。

2.7 激光焊接

激光焊是利用大功率相干單色光子流聚焦而成的激光束為熱源進(jìn)行的焊接，這種焊接工藝通常有連續(xù)功率激光焊和脈沖功率激光焊。用激光可以焊接一些要求強(qiáng)度高、變形小，用傳統(tǒng)方法無(wú)法焊接的特種材料的汽車零部件。激光焊接時(shí)不與車身的焊接部位接觸，以激光器輸出并經(jīng)光源聚焦的高能量密度的激光作為熱源，對(duì)車身焊接部位進(jìn)行熔化焊接。

激光焊接有很多優(yōu)勢(shì)，由于不存在連接間隙或者極小，車身被焊接部位在焊接過(guò)程中，幾乎不變形，同時(shí)，激光焊接的焊接深度與寬度比相對(duì)較高，譬如焊接的縫寬為1mm時(shí)，焊接的深度可達(dá)5mm，所以焊接質(zhì)量很高。

3.汽車車身焊接質(zhì)量控制方法

3.1穩(wěn)定焊接參數(shù)

焊接參數(shù)的穩(wěn)定性是提高汽車車身焊接質(zhì)量的重要因素。焊點(diǎn)的質(zhì)量通常都與焊接的電流以及電極壓力之間存在直接的關(guān)系，所以當(dāng)在實(shí)踐中焊接設(shè)備增加了之后，設(shè)備的功率沒(méi)有進(jìn)行調(diào)整，會(huì)導(dǎo)致電壓不穩(wěn)，對(duì)于產(chǎn)能將會(huì)產(chǎn)生消極作用。因此實(shí)踐中要積極促進(jìn)車間供電設(shè)備的改進(jìn)和完善。焊接設(shè)備的電流往往都是利用電纜實(shí)現(xiàn)的，電纜的主要導(dǎo)電材料是銅，而銅在某種程度上容易出現(xiàn)的問(wèn)題是使用頻率增加而老化。針對(duì)這一類問(wèn)題最為主要的解決方法是積極檢修電纜并采取及時(shí)更換的措施。

3.2 保證點(diǎn)焊外觀質(zhì)量

點(diǎn)焊的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)是表面沒(méi)有雜物、并且不具有裂紋。要達(dá)到這樣的水平需要確定點(diǎn)焊的位置，并確保不存在工件變形的問(wèn)題。點(diǎn)焊進(jìn)行的時(shí)候要確保焊件的表面設(shè)置了可浮動(dòng)電極墊板，采用這種方式可以大大降低焊接表面毛刺存在的幾率?？梢圆捎貌煌姌O直徑避免熔核偏移.在實(shí)踐中要通過(guò)充分的分析和研究來(lái)確定點(diǎn)焊的位置，要提高準(zhǔn)確性，這樣做的目的是減少工件變形問(wèn)題的發(fā)生。焊鉗可以選擇具有浮動(dòng)性的，減少工件受到非焊接壓力的影響。

3.3解決收縮性缺陷問(wèn)題

為了解決收縮性缺陷，可以采取的方式提高電極壓力，這樣可以減少收縮孔和收縮裂紋的形成，在進(jìn)行點(diǎn)焊的時(shí)候，要防止因?yàn)闇囟嚷洳钐髮?dǎo)致金屬變形情況的發(fā)生。提高電極壓力還包括了提高熔核形成是的鍛壓力，提高焊接區(qū)快速冷卻時(shí)的鍛壓力，這兩種鍛壓力的提高是整個(gè)電極壓力提高的重點(diǎn)。采用這種方式對(duì)于防止焊縫接頭處出現(xiàn)收縮孔和收縮裂紋的出現(xiàn)具有非常明顯的作用。

參考文獻(xiàn)：

[1]饒良才，蔡成偉，馬海龍，王曉峰，莫水金.汽車車身焊接質(zhì)量控制[J].中國(guó)高新區(qū)，2017，（20）.

[21劉春光.汽車車身的焊接工藝設(shè)計(jì)[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2017，（03）.