汽車(chē)點(diǎn)焊質(zhì)量保證與缺陷分析

摘要：點(diǎn)焊是汽車(chē)車(chē)身焊接應(yīng)用比較廣泛的焊接方式，現(xiàn)代制造業(yè)以及高科技產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域也采用這種焊接方式進(jìn)行焊接。汽車(chē)車(chē)身點(diǎn)焊質(zhì)量在很大程度上決定了汽車(chē)的整體結(jié)構(gòu)完整性和汽車(chē)的剛度，所以在對(duì)汽車(chē)車(chē)身進(jìn)行焊接工藝時(shí)，應(yīng)該做好點(diǎn)焊焊接工作，及時(shí)地檢測(cè)點(diǎn)焊的施工質(zhì)量，對(duì)于控制汽車(chē)車(chē)身的質(zhì)量具有重要的意義。文章主要分析了保證點(diǎn)焊質(zhì)量措施和點(diǎn)焊接頭主要缺陷產(chǎn)生的原因及預(yù)防措施。

關(guān)鍵詞：汽車(chē)車(chē)身焊接；點(diǎn)焊；質(zhì)量保證；缺陷分析；汽車(chē)產(chǎn)品

中圖分類(lèi)號(hào)：TG409 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-2374（2014）33-0072-02

1 點(diǎn)焊質(zhì)量保證

1.1 點(diǎn)焊工藝設(shè)計(jì)的優(yōu)化

汽車(chē)工業(yè)中，焊接是汽車(chē)零部件與車(chē)身制造中的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，起著承上啟下的特殊作用，同時(shí)，由于汽車(chē)產(chǎn)品的車(chē)型眾多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，汽車(chē)車(chē)身零部件生產(chǎn)逐漸步入專(zhuān)業(yè)化和標(biāo)準(zhǔn)化，汽車(chē)制造在成本、效率和質(zhì)量等方面的綜合要求，都決定了汽車(chē)焊接加工是一個(gè)多學(xué)科、跨領(lǐng)域和技術(shù)集成性比較強(qiáng)的生產(chǎn)過(guò)程。

點(diǎn)焊采用的設(shè)備以及點(diǎn)焊質(zhì)量在相當(dāng)程度上由點(diǎn)焊的工藝設(shè)計(jì)決定。應(yīng)該避免設(shè)計(jì)多層板，充分考慮點(diǎn)焊的邊距和間距。合理安排焊接順序，這樣就可以減少在焊接的過(guò)程中出現(xiàn)焊接分流以及焊接變形現(xiàn)象的出現(xiàn)。在進(jìn)行設(shè)計(jì)焊接回路時(shí)，我們應(yīng)該盡量減小采用二次回路阻抗。制定出合理的、簡(jiǎn)便的、經(jīng)濟(jì)高效的點(diǎn)焊質(zhì)檢工藝，在進(jìn)行施焊的過(guò)程中應(yīng)該制定合理可靠的質(zhì)檢工具和方法。施焊前應(yīng)該制定合適的質(zhì)檢頻次和測(cè)試儀表及工具。汽車(chē)車(chē)身整體結(jié)構(gòu)完整性和剛度主要是由焊接質(zhì)量決定的，因此做好焊接質(zhì)量工作以及做好點(diǎn)焊檢測(cè)工作對(duì)于汽車(chē)車(chē)身質(zhì)量具有重要的意義。

1.2 電極

影響點(diǎn)焊質(zhì)量的重要零件是點(diǎn)焊電極。電極主要由端部、主體、尾部、冷卻水孔等組成。下面介紹電極的主要作用，包括電極可以向工件傳遞壓力、傳導(dǎo)電流、迅速導(dǎo)散焊接區(qū)的熱量?，F(xiàn)在點(diǎn)焊時(shí)主要采用的電極主要有兩種，分別為球面形和錐臺(tái)形，其中電極端部端面直徑d決定了焊件與焊接電極的接觸面積的大小。當(dāng)電流相同時(shí)，電極端部端面直徑d又是控制電極壓強(qiáng)分布范圍以及焊接電流密度大小的重要因素。我們?cè)谶M(jìn)行電極的選擇時(shí)，應(yīng)該充分地考慮到電極在整個(gè)點(diǎn)焊過(guò)程中起到的作用，在電極進(jìn)行向工件傳遞壓力時(shí)能夠很好地控制壓力的大小，在電極進(jìn)行向工件傳導(dǎo)電流時(shí)能夠均勻輸送，這樣才能夠保證點(diǎn)焊的質(zhì)量。

1.3 點(diǎn)焊的強(qiáng)度保證

要想使點(diǎn)焊有足夠的強(qiáng)度，首先應(yīng)該根據(jù)焊件的厚度、材質(zhì)以及其他的相關(guān)技術(shù)要求制定合理的焊接工藝和檢查標(biāo)準(zhǔn)，在焊接的過(guò)程中應(yīng)該加大管理力度，對(duì)焊件的材質(zhì)進(jìn)行檢查并結(jié)合焊件的使用技術(shù)要點(diǎn)制定合理的施焊工藝。另外，點(diǎn)焊的質(zhì)量控制主要取決于采取有效措施來(lái)控制不利于焊接工作的各種因素，主要因素有網(wǎng)路電壓的波動(dòng)和性能的變化以及電極端面直徑，隨著點(diǎn)焊次數(shù)的不斷增加，電極端面直徑在壓力和電阻熱雙重作用下引起電流密度降低。鐵磁性物質(zhì)進(jìn)入焊鉗導(dǎo)致二次回路阻抗的變化。針對(duì)這些因素采取的措施有：選用目前先進(jìn)的微電腦阻焊控制器，可有效克服網(wǎng)路電壓的波動(dòng)及二次回路阻抗變化的影響。在進(jìn)行焊接時(shí)采用的是計(jì)算機(jī)群控管理和集中控制對(duì)焊機(jī)的通電焊接進(jìn)行管控。采用這樣的管理措施可以有效地防止出現(xiàn)同時(shí)作業(yè)的點(diǎn)焊機(jī)數(shù)量過(guò)多，從而減小電源電壓下降的概率，使得每個(gè)點(diǎn)焊機(jī)的電壓都控制在允許的范圍內(nèi)。

同時(shí)，應(yīng)該安排專(zhuān)業(yè)的質(zhì)量管理人員對(duì)在線所有焊機(jī)的工作狀況進(jìn)行檢查，這樣就可以有效地保證焊接質(zhì)量，為在施焊時(shí)保證汽車(chē)車(chē)身焊接質(zhì)量和實(shí)現(xiàn)焊接質(zhì)量達(dá)標(biāo)提供了很好的基礎(chǔ)。

其次，我們?cè)谶M(jìn)行編制汽車(chē)車(chē)身焊接工藝時(shí)，可考慮到利用微電腦阻焊控制器來(lái)控制電極以及施焊時(shí)電流的影響，利用微電腦阻焊控制器可以在很大程度上減少電極端面直徑變大而引起的電流密度下降，還有由于電極端部損壞對(duì)點(diǎn)焊質(zhì)量的影響。在施焊的工程中不可避免地會(huì)出現(xiàn)一把焊鉗需焊接板件組合不同的部位。對(duì)于這個(gè)問(wèn)題，我們應(yīng)該采用不同的焊接規(guī)范進(jìn)行焊接，不同部位的焊接要求是不一樣的，還有在焊接的過(guò)程中容易出現(xiàn)焊工混淆或者遺忘，這些問(wèn)題已經(jīng)被焊接技術(shù)智能化系統(tǒng)解決了。采用機(jī)械人點(diǎn)焊和自動(dòng)化焊鉗就可以解決不同部位焊接標(biāo)準(zhǔn)一樣的問(wèn)題，在焊接夾具上設(shè)置程序轉(zhuǎn)換板，進(jìn)行對(duì)焊接規(guī)范進(jìn)行強(qiáng)制轉(zhuǎn)換，能夠取得一定的效果，保證點(diǎn)焊的質(zhì)量。

1.4 點(diǎn)焊外觀質(zhì)量的保證

點(diǎn)焊的外觀質(zhì)量主要是指平滑均勻過(guò)渡、局部擠壓造成的表面鼓起或者無(wú)明顯的凸肩以及毛刺，點(diǎn)焊表面沒(méi)有熔化和粘附的雜物出現(xiàn)，沒(méi)有裂紋出現(xiàn)，在焊接的過(guò)程中點(diǎn)焊的位置準(zhǔn)確，沒(méi)有發(fā)生點(diǎn)焊造成的工件變形。為了保證點(diǎn)焊的施焊質(zhì)量，我們采取了以下措施保證焊接質(zhì)量：在焊件的外表面使用可以浮動(dòng)電極墊板，這樣就可以在一定出程度上減少毛刺等焊接缺陷出現(xiàn)，為了保證點(diǎn)焊位置的準(zhǔn)確性和避免造成工件變形，我們?cè)谶M(jìn)行施焊時(shí)采用點(diǎn)焊導(dǎo)向塊就很好地解決了工件變形以及點(diǎn)焊位置不準(zhǔn)確的問(wèn)題。采用有浮動(dòng)機(jī)構(gòu)的焊鉗以避免工件受非焊接壓力的作用而變形。

2 點(diǎn)焊主要缺陷產(chǎn)生的原因及預(yù)防措施

2.1 飛濺

飛濺是點(diǎn)焊比較常見(jiàn)的缺陷，飛濺首先依據(jù)時(shí)間可分為后期飛濺和前期飛濺，其次依據(jù)產(chǎn)生的部位可分為外飛濺和內(nèi)飛濺。點(diǎn)焊時(shí)產(chǎn)生后期飛濺的原因是：在進(jìn)行焊接時(shí)由于熔核長(zhǎng)大過(guò)快，已經(jīng)超出電極壓力能夠承受的范圍，導(dǎo)致沖破塑性環(huán)，在徑向造成內(nèi)飛濺，在軸向沖破板表面造成外飛濺。飛濺不僅僅影響外觀，而且對(duì)于焊件的疲勞性能和耐腐蝕性都會(huì)有一定程度上的影響。前期飛濺產(chǎn)生的原因是：由于前期的清理工作不到位，導(dǎo)致焊件的表面清潔度不好或者焊件表面上承受的壓強(qiáng)分布不均勻，這樣就會(huì)引起熔化的現(xiàn)象出現(xiàn)，這就是壓強(qiáng)分布不不均和不潔凈的表面導(dǎo)致局部電流密度過(guò)高造成的。防止前期飛濺的措施有：首先，加強(qiáng)焊件清理質(zhì)量管理工作，在施焊前進(jìn)行焊件表面清潔度的檢查；其次，采用漸升電流或者增加預(yù)熱電流來(lái)減慢加熱速度，這樣就可以避免早期熔化而引起飛濺。

2.2 收縮性缺陷

收縮性缺陷主要包括縮孔和收縮性裂紋。造成縮孔和收縮性裂紋的原因有：在進(jìn)行點(diǎn)焊時(shí)，由于溫度的落差比較大，焊接時(shí)集中加熱，冷與熱的交換速度很快，液態(tài)金屬被包圍在金屬塑性環(huán)中，同時(shí)受焊接區(qū)金屬變形的影響，導(dǎo)致在焊縫的接頭處出現(xiàn)收縮性裂紋和縮孔等缺陷。我們可以采取以下措施防止出現(xiàn)縮孔和收縮性裂紋：防止出現(xiàn)縮孔和收縮性裂紋主要靠提高電極壓力，特別是熔核形成、焊接區(qū)快速冷卻時(shí)的鍛壓力來(lái)

實(shí)現(xiàn)。

3 結(jié)語(yǔ)

目前，點(diǎn)焊采用的設(shè)備以及成本和點(diǎn)焊質(zhì)量在相當(dāng)程度上由點(diǎn)焊的工藝設(shè)計(jì)決定。在我們進(jìn)行點(diǎn)焊時(shí)為了減少飛濺﹑收縮性缺陷等焊接缺陷的出現(xiàn)，應(yīng)該加強(qiáng)焊件清理質(zhì)量，采用漸升電流或者增加預(yù)熱電流來(lái)減慢加熱速度，保證焊接的質(zhì)量。在進(jìn)行焊接施工時(shí)應(yīng)合理安排焊接順序，這樣就可以減少焊接變形和焊接分流現(xiàn)象的出現(xiàn)。制定合理的質(zhì)檢頻次和測(cè)試儀表及工具。為了防止出現(xiàn)縮孔的現(xiàn)象，我們?cè)谶M(jìn)行焊接施工時(shí)應(yīng)該注意電極壓力以及焊接區(qū)快速冷卻時(shí)的鍛壓力的處理。

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[A].

作者簡(jiǎn)介：張利鵬（1980-），男，遼寧沈陽(yáng)人，供職于華晨中華汽車(chē)控股有限公司中華工廠車(chē)身工藝技術(shù)處，中級(jí)職稱(chēng)，碩士，研究方向：車(chē)輛（轎車(chē)白車(chē)身）焊接工藝及零件尺寸匹配。