重型汽車燃油箱隔板裝焊技術(shù)改進(jìn)

付琛，徐強(qiáng)，劉斐，師懷江

（陜西德仕汽車部件（集團(tuán)）有限責(zé)任公司，陜西 西安 710200）

重型汽車燃油箱隔板裝焊技術(shù)改進(jìn)

付琛，徐強(qiáng)，劉斐，師懷江

（陜西德仕汽車部件（集團(tuán)）有限責(zé)任公司，陜西 西安 710200）

本文介紹了一種新的燃油箱隔板裝焊技術(shù)。通過生產(chǎn)及售后反饋，這種隔板裝焊的方法有效地克服了焊點(diǎn)拉裂燃油箱、導(dǎo)致燃油箱滲漏的缺陷,保證了隔板裝配牢固，從而提高了燃油箱的使用壽命，并改善了燃油箱的外觀質(zhì)量。

燃油箱隔板；裝焊；滲漏

CLC NO.:U472.7Document Code:BArticle ID:1671-7988(2014)08-24-03

前言

燃油箱隔板裝配于燃油箱內(nèi)部，可以有效的緩沖燃油振動，同時兼有支撐燃油箱外形骨架的作用。一般，鐵質(zhì)燃油箱的隔板固定方式采用點(diǎn)焊。然而，根據(jù)長期售后市場的反饋，采用點(diǎn)焊固定隔板的燃油箱，故障率極高，焊點(diǎn)邊緣拉裂而導(dǎo)致燃油箱滲漏失效的現(xiàn)象十分嚴(yán)重。（圖1）

1、燃油箱隔板裝焊技術(shù)現(xiàn)狀

在燃油箱使用過程中，經(jīng)常發(fā)生燃油箱局部滲漏現(xiàn)象，通過多年來對商用車燃油箱生產(chǎn)過程的跟蹤觀察發(fā)現(xiàn)，燃油箱隔板的裝配狀態(tài)存在缺陷。在燃油箱生產(chǎn)過程中，當(dāng)隔板裝配到工藝要求的位置后，隔板翻邊施焊處與燃油箱成形殼體之間存在較大的裝配間隙（約為2-3mm）（圖2），此狀態(tài)下實(shí)施點(diǎn)焊，主要靠焊點(diǎn)拉力將隔板與殼體強(qiáng)制固定，焊點(diǎn)處積聚應(yīng)力，存在隱患。車載狀態(tài)，尤其車速頻繁變換、路況條件差的行駛狀態(tài)下，燃油劇烈振動沖擊隔板，使焊點(diǎn)處集中受力，造成焊點(diǎn)邊沿拉裂殼體，導(dǎo)致燃油箱滲漏。

2、燃油箱隔板裝焊技術(shù)改進(jìn)

2.1 工藝方法選擇

2.1.1 確定裝焊部位

通過跟蹤燃油箱隔板裝配過程，發(fā)現(xiàn)隔板裝配后，燃油箱箱體折彎圓弧處與隔板裝配貼合緊密，裝配間隙≤0.5mm（圖3），遠(yuǎn)小于隔板直邊的裝配間隙，在該部位實(shí)施固定裝配，可充分發(fā)揮該部位的裝配優(yōu)勢。

2.1.2 裝焊方法確定

目前市場上鐵質(zhì)燃油箱多采用08AL、DC01等厚度為1.5～3mm的低碳冷板生產(chǎn)。對于薄板產(chǎn)品，目前焊接多采用二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊接。

二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊，廣泛的用于焊接碳鋼和低合金鋼，具有焊接速度高，熔深大，焊接成本低，易進(jìn)行空間位置焊接、促進(jìn)加大熔深的優(yōu)點(diǎn)。

電弧高溫作業(yè)下CO2氣體發(fā)生分解，同時伴隨吸熱反應(yīng)，對電弧產(chǎn)生較強(qiáng)的冷卻作用，而使其收縮，焊接變形小。當(dāng)弧長較短時（電弧電壓較低），將發(fā)生短路過渡。這時短路與燃弧過程周期性重復(fù)，焊接過程穩(wěn)定，熱輸入低，可有效減少薄板焊接變形，適合薄板焊接。

但是，在焊接過程中由于金屬內(nèi)部CO氣體急劇膨脹發(fā)生劇烈爆炸、及短路過渡初期發(fā)生的瞬時短路等因素的影響，在焊接過程中易產(chǎn)生金屬飛濺（圖4）。根據(jù)汽車金屬燃油箱技術(shù)條件（QC/T644-2000）的要求：燃油箱內(nèi)部清潔度應(yīng)為每升容量的雜質(zhì)按質(zhì)量計不大于1.5mg。因此，若直接采用二保焊，大量的焊接飛濺會極大的影響燃油箱內(nèi)部清潔。

為獲得較小的飛濺、較大的熔深和良好的性能，應(yīng)采用CO2和Ar的混合氣體。CO2和Ar氣體的混合比例，對焊接質(zhì)量有著至關(guān)重要的影響。常用的混合比例有ψ（Ar）≥70%-80%，ψ（CO2）≤20-30%。氬氣中加入二氧化碳可提高噴射過渡臨界電流（圖5）。

隨著CO2含量的提高，臨界電流增加，當(dāng)增加ψ（CO2）含量達(dá)到30%時，熔滴過渡將失去氬弧焊的特性而呈現(xiàn)CO2電弧特征。使用Ar+20%ψ（CO2）的混合氣體，這時既具有電弧燃燒穩(wěn)定、焊接飛濺少、噴射過渡的氬弧特點(diǎn)，同時又具有氧化性，克服了純氬氣保護(hù)時表面張力大，液體金屬粘稠，易咬邊和斑點(diǎn)漂移問題。同時改善了焊縫成形，具有噴射過渡、脈沖射滴過渡和短路過渡電弧。

最終選擇Ar+20%ψ（CO2）的混合氣體：焊接飛濺較少，保證燃油箱的內(nèi)部清潔；薄板變形小，保證燃油箱的產(chǎn)品外觀。

2.1.3 實(shí)施技術(shù)要求

裝配隔板到圖紙要求位置后，在殼體與隔板裝配的四角圓弧處實(shí)施焊接，隔板的其余部位均不焊接，使隔板牢固地固定在燃油箱內(nèi)部（圖6）。

焊絲直徑的選擇對于焊接成形也會產(chǎn)生影響。焊絲直徑過粗，焊接的速度快，效率高，但是焊接質(zhì)量不能完全保證；小直徑焊絲，其電弧自身的調(diào)節(jié)作用強(qiáng)，電弧穩(wěn)定，飛濺少。

綜合考慮，優(yōu)先保證產(chǎn)品質(zhì)量，采用直徑為Φ0.8的ER50-6焊絲。

采用單層單道焊,焊槍應(yīng)作往復(fù)擺動,斜圓圈形運(yùn)絲法焊接。焊接后允許外表面產(chǎn)生焊接痕跡，但不能焊透，手觸箱體外側(cè)光滑，保證隔板焊接牢固可靠（圖7）。

2.2 實(shí)施效果分析

2.2.1 焊接質(zhì)量

混合氣體保護(hù)焊熔深呈深圓弧狀，改善了焊縫成形，其焊接質(zhì)量容易檢測，通過參數(shù)調(diào)整，容易控制焊接過程。焊縫的韌性優(yōu)于點(diǎn)焊，使焊接更加牢固，不易撕裂從而提高了燃油箱的可靠度。

對改進(jìn)前后的燃油箱進(jìn)行模擬裝車形式的振動耐久性試驗(yàn)：改進(jìn)前的燃油箱，僅完成2500次撞擊，焊點(diǎn)處拉裂，箱體內(nèi)溶液從裂紋處開始滲漏；改進(jìn)后的燃油箱，完成10000次撞擊后，未發(fā)現(xiàn)滲漏的現(xiàn)象。

2.2.2 外觀質(zhì)量

點(diǎn)焊裝配隔板，在焊接表面會產(chǎn)生焊點(diǎn)凹坑，燃油箱經(jīng)過表面處理后也能觀察到明顯的焊點(diǎn)痕跡，手觸燃油箱表面不平整。

采用焊接四角，有效避免了點(diǎn)焊后燃油箱平面產(chǎn)生焊點(diǎn)凹坑，燃油箱表面不平整等問題，在燃油箱外部四角圓弧處可觀察到焊接痕跡，手觸光滑，經(jīng)過表面處理后，無明顯焊接痕跡。進(jìn)而提高了燃油箱的外觀質(zhì)量。

2.2.3 經(jīng)濟(jì)效益

通過實(shí)際生產(chǎn)及市場跟蹤，采用這種隔板裝焊固定技術(shù)后，極大的減少了售后索賠，三包追償費(fèi)用連續(xù)四年持續(xù)下降，平均每年追償費(fèi)用同比下降超過50%（圖8）。良好的產(chǎn)品質(zhì)量受到客戶的一致好評。

3、結(jié)論

采用在燃油箱隔板四角圓弧處實(shí)施混合氣體保護(hù)焊的裝焊技術(shù)，能夠充分克服燃油劇烈振動沖擊，造成焊點(diǎn)脫落，拉裂箱體，導(dǎo)致燃油箱滲漏的狀況，保證隔板的固定質(zhì)量，從而提高燃油箱的使用壽命，極大的降低了售后索賠。同時這種方法也有效地改善了燃油箱的外觀質(zhì)量，避免了點(diǎn)焊后的焊點(diǎn)凹坑，燃油箱表面不平整等問題。

[1] 汽車金屬燃燃油箱技術(shù)條件（QC/T644-2000）.

[2] 中國機(jī)械工程學(xué)會焊接學(xué)會編. 焊接手冊.機(jī)械工業(yè)出版社.2007，10.

[3] 陳祝年.焊接工程師手冊.機(jī)械工業(yè)出版社.2002，1.

[4] 陳裕川. 現(xiàn)代焊接生產(chǎn)實(shí)用手冊.北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2005，3.

Technology Improvement of Welding for Fuel Tank Baffle of Heavy-track

FuChen, XuQiang, LiuFei, ShiHuaijiang
( Shaanxi Deshi Vehicle Components (Group)Co., Ltd., Shaanxi Xi’an 710200 )

This paper introduces a new welding technology for fuel tank baffle of heavy-track. According to the production process and customer service feedback, this method can effectively overcome the defects of fuel tank leakage, which is leaded by solder joint cracking , improve the service life and the appearance quality.

fuel tank baffle；welding；leaking

U472.7

B

1671-7988(2014)08-24-03

付琛，就職于陜西德仕汽車部件（集團(tuán)）有限責(zé)任公司。