汽車車身單面點(diǎn)焊技術(shù)及質(zhì)量控制

覃銓光

摘要：焊接電阻點(diǎn)焊是焊接科學(xué)技術(shù)的重要分支，隨著自動(dòng)化技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，電阻點(diǎn)焊技術(shù)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，由于它是一種簡(jiǎn)單，低成本且效果良好的薄片連接方法，因此被廣泛用于航空航天，能源，電子，汽車和輕工業(yè)。近年來，我國(guó)的汽車工業(yè)發(fā)展迅速。全面，系統(tǒng)的理解和掌握汽車點(diǎn)焊的原理，焊接工藝的特點(diǎn)，焊接設(shè)備的特點(diǎn)，汽車一側(cè)點(diǎn)焊的質(zhì)量缺陷和預(yù)防，提高了車身的外觀質(zhì)量和效率處理。

關(guān)鍵詞：汽車車身;預(yù)防;單面點(diǎn)焊;;缺陷

前言

隨著汽車工業(yè)的飛速發(fā)展和對(duì)汽車產(chǎn)品的日益增長(zhǎng)的需求，產(chǎn)品不僅具有成本效益，而且具有良好的產(chǎn)品性能和美觀的外觀，對(duì)汽車制造工藝提出了很高的要求，在車身制造中采用特殊的點(diǎn)焊工藝方法，以提高車身的外觀質(zhì)量，單面點(diǎn)焊過程是在焊接過程中將電極從工件的一側(cè)通電到焊接的工件接觸表面，在焊接過程中，流經(jīng)上述工件的電流沒有通過焊接區(qū)域形成氣流，導(dǎo)致焊點(diǎn)強(qiáng)度不足，容易出現(xiàn)焊點(diǎn)質(zhì)量問題，目前，為了解決這個(gè)問題，通常在焊接時(shí)增加輸入電流，但這會(huì)增加設(shè)備和電網(wǎng)的負(fù)擔(dān)，該焊接系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，在焊接系統(tǒng)的應(yīng)用中需要認(rèn)真考慮各個(gè)環(huán)節(jié)，以確保單面點(diǎn)焊的穩(wěn)定性，隨著點(diǎn)焊技術(shù)在汽車中的廣泛應(yīng)用，車身的外觀質(zhì)量也不斷提高。一直以來提出了更高的要求，某些特殊零件的單面點(diǎn)焊與傳統(tǒng)的雙面點(diǎn)焊方法相比具有很多優(yōu)勢(shì)，可以確保點(diǎn)焊的質(zhì)量，提高效率，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，提高外觀質(zhì)量，鈑金表面等。單面點(diǎn)焊在車身制造中的應(yīng)用也逐漸得到加強(qiáng)，國(guó)外汽車制造技術(shù)水平較高。單面點(diǎn)焊在車身制造中的應(yīng)用相對(duì)成熟，但中國(guó)的汽車工業(yè)起步較晚，相對(duì)較少，在使用過程中出現(xiàn)問題和故障的頻率更高，提高焊接質(zhì)量穩(wěn)定性是單面點(diǎn)焊的目標(biāo)。

1.單面點(diǎn)焊的原理及特點(diǎn)

單面點(diǎn)焊是普通耐壓點(diǎn)焊的一種特殊形式，它既具有普通耐壓點(diǎn)焊的系統(tǒng)要求，又具有自己的特殊結(jié)構(gòu)特征，焊接原理是通過焊炬和地線在工件之間形成焊接回路，從而將工件加熱并熔化以形成局部成核過程，單面點(diǎn)焊的基本原理與上述耐壓點(diǎn)焊的原理相同，后者通過形成電流回路以產(chǎn)生電阻熱而形成焊核。單面點(diǎn)焊與普通耐壓點(diǎn)焊的區(qū)別在于單面點(diǎn)焊。電極在同一側(cè)或只有一個(gè)壓力電極，另一電極通過中性線（不固定移動(dòng)）與之配合形成一個(gè)回路。單面點(diǎn)焊過程中，電流通過工件同一側(cè)上的電極流到焊接部分，是生產(chǎn)中常用的單面點(diǎn)焊形式，用于單面單點(diǎn)焊而不形成焊接為了減小焊點(diǎn)的直徑，結(jié)果，焊接電流提供了較低的電阻電流回路，并且銅板被用作工件一側(cè)上的電極。當(dāng)工件的兩個(gè)焊接點(diǎn)相距較遠(yuǎn)時(shí)，例如，在連接骨架構(gòu)件和面板時(shí)，為了防止面板因加熱不當(dāng)而變形或減小兩個(gè)電極的電阻，請(qǐng)使用專門設(shè)計(jì)的銅橋用于壓實(shí)工件上方的電極，在當(dāng)前的批量生產(chǎn)線中，單面點(diǎn)焊工藝已廣泛用于生產(chǎn)過程中。日常生產(chǎn)使用變壓器供電，并依次對(duì)電極加壓進(jìn)行焊接，還選擇了每組電極由同一變壓器供電，并將所有電極壓在一起。后者在生產(chǎn)中具有許多優(yōu)點(diǎn)，并且經(jīng)常被廣泛使用。這種類型的優(yōu)點(diǎn)是：可以在所連接的電極附近布置和安裝不同的變壓器，這可以減小變壓器的功率和尺寸;可以通過各自的工藝參數(shù)選擇和控制不同的焊接點(diǎn);所有的焊接點(diǎn)都可以焊接在一起，生產(chǎn)率高;所有電極壓緊工件可避免工件出現(xiàn);多臺(tái)變壓器同時(shí)供電，可以避免對(duì)電網(wǎng)的三相負(fù)荷平衡造成影響。從上述耐壓點(diǎn)焊的原理特性和單面點(diǎn)焊的基本原理來看，單面點(diǎn)焊的壓力電極在同一側(cè)或只有一個(gè)壓力電極，導(dǎo)致了單點(diǎn)焊的金塊化，相對(duì)于普通電阻點(diǎn)的側(cè)面點(diǎn)焊焊接形成的熔核更偏心，并且焊接熔核大多位于與壓力電極接觸的焊件一側(cè)。

2.汽車單面點(diǎn)焊質(zhì)量缺陷及預(yù)防

單面點(diǎn)焊作為耐壓點(diǎn)焊的一種特殊形式，由于在焊接大型車身覆蓋件時(shí)難以進(jìn)行雙面點(diǎn)焊，因此具有相對(duì)廣闊的應(yīng)用空間，結(jié)合單面點(diǎn)焊的原理特點(diǎn)和生產(chǎn)實(shí)踐的總結(jié)，在單面點(diǎn)焊的生產(chǎn)中經(jīng)常出現(xiàn)以下問題。

2.1 焊接爆點(diǎn)

焊接破裂點(diǎn)是指焊接電極與焊接部分之間或焊接部分與焊接部分之間發(fā)生類似爆炸的情況，其本質(zhì)是焊接通電的時(shí)刻，由于工件接觸表面的局部熱量較大且相對(duì)集中，并且在工件接觸部分存在一定的間隙，因此金屬在很短的時(shí)間內(nèi)熔化并液化，并且氣體迅速分解。 類似于爆炸，從以上對(duì)焊接爆炸點(diǎn)的解釋中可以清楚地理解，產(chǎn)生焊接爆炸的核心因素包括焊接期間的過多熱量和集中以及工件之間的間隙，通過單面點(diǎn)焊的原理，可以知道，通電時(shí)熱量過多和集中的問題主要與接觸電阻有關(guān)，間隙的存在主要與邊緣狀態(tài)，焊件與電極之間的匹配狀態(tài)，或焊件與焊件的匹配狀態(tài)有關(guān)。

2.2 焊接強(qiáng)度（虛焊或開焊）

虛焊接表示在焊接點(diǎn)沒有形成熔核，即有效熔核直徑Φ= 0。結(jié)合上一章對(duì)點(diǎn)焊原理的描述，造成焊接薄弱和焊接薄弱的主要原因是焊接熱量不足，結(jié)合單點(diǎn)焊的原理特點(diǎn)，在實(shí)際生產(chǎn)調(diào)試中，主要通過避免分流，合理的焊接參數(shù)，保證電極端面的直徑，焊接前的清潔表面等方法解決弱焊和弱焊的問題，單面點(diǎn)焊通常用作門蓋邊緣的輔助處理，焊點(diǎn)的強(qiáng)度不嚴(yán)格，通常要求在經(jīng)過一定的調(diào)整和應(yīng)力消除后，它不破裂。

2.3 焊接后外板變形

焊接后外板的變形意味著單面點(diǎn)焊完成后，在壓力電極在單面點(diǎn)上的一側(cè)會(huì)產(chǎn)生凸出和凸起點(diǎn)，壓痕等，會(huì)影響外觀質(zhì)量工件的外觀變形分為工件的冷變形和熱變形。工件外觀的冷變形主要是由于電極和支撐件之間的擠壓引起的外板表面的擠壓變形。熱變形主要是由于焊接阻力熱的影響而導(dǎo)致的焊件外表面的熱應(yīng)力變形，為了解決焊接過程中工件變形的問題，除了使用具有良好導(dǎo)熱性和高硬度的材料作為支撐件（電極）和進(jìn)行參數(shù)調(diào)試外，當(dāng)前的普遍做法是通過合理設(shè)計(jì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)來避免這種情況，通常的做法是在單面焊點(diǎn)的內(nèi)板上設(shè)計(jì)一個(gè)凸起的結(jié)構(gòu)，以阻止焊接熱與外板之間的傳熱以及內(nèi)外板之間的接觸，從而避免引起外表面變形通過單面點(diǎn)焊。

3結(jié)束語

汽車工業(yè)是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要支柱產(chǎn)業(yè)之一，為了降低生產(chǎn)過程的成本，汽車工業(yè)發(fā)展迅速，國(guó)家“十三五”提倡大力發(fā)展人工智能產(chǎn)業(yè)。車身焊接生產(chǎn)線的自動(dòng)化程度也將提高，焊接機(jī)器人和專用焊接機(jī)將得到廣泛使用，機(jī)器人單面點(diǎn)焊系統(tǒng)的使用將得到大力推廣，單面點(diǎn)焊系統(tǒng)技術(shù)也將得到極大的發(fā)展，可以大大減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，提高生產(chǎn)效率，質(zhì)量穩(wěn)定，單面點(diǎn)焊在工藝上具有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，它與機(jī)器人或特殊飛機(jī)一起使用，這種點(diǎn)焊方法滿足了目前工業(yè)工人的短缺。在車身焊接生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)中，單面點(diǎn)焊工藝將更加成熟和多樣化的發(fā)展。

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