試論白車身電阻點(diǎn)焊質(zhì)量控制

劉桂達(dá)++金明姬

摘 要：本文從分析影響白車身電阻點(diǎn)焊質(zhì)量的相關(guān)因素出發(fā)，探討了白車身電阻點(diǎn)焊質(zhì)量控制技術(shù)，以期為相關(guān)的理論研究和實(shí)際生產(chǎn)提供一定的借鑒。

關(guān)鍵詞：白車身；電阻點(diǎn)焊；質(zhì)量控制

隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的迅猛發(fā)展以及科學(xué)技術(shù)的飛速進(jìn)步，人們對(duì)于汽車的需求量越來越多，這也對(duì)汽車的生產(chǎn)質(zhì)量提出了更高的要求。在車身質(zhì)量控制中，焊接質(zhì)量尤為重要。在這個(gè)背景下，研究白車身電阻點(diǎn)焊質(zhì)量控制的諸多問題，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

一、 影響白車身電阻點(diǎn)焊質(zhì)量的相關(guān)因素

在實(shí)際生產(chǎn)過程中，影響白車身電阻點(diǎn)焊質(zhì)量的相關(guān)因素有很多，主要包括焊接電流、焊接時(shí)間、電極壓力、電極端面的形狀以及工件的表面狀況等，只有正確把握影響白車身電阻點(diǎn)焊質(zhì)量的相關(guān)因素，從這些因素入手，才能有的放矢，切實(shí)提升白車身電阻點(diǎn)焊質(zhì)量。

（一） 焊接電流

如果焊接的電流過小，就會(huì)導(dǎo)致熱源的強(qiáng)度不夠，熔核就很難產(chǎn)生，在進(jìn)行白車身電阻點(diǎn)焊時(shí)，焊點(diǎn)的拉剪載荷會(huì)偏低而且處于不穩(wěn)定的狀態(tài)。如果焊接的電流過大，會(huì)促使焊接接頭處熱源急劇增大，這時(shí)，熔核的尺寸也會(huì)相應(yīng)增加，焊點(diǎn)的拉剪荷載和會(huì)出現(xiàn)一定程度的提升。但是，如果焊接電流過高還會(huì)導(dǎo)致焊接接頭過熱，產(chǎn)生噴濺現(xiàn)象，促使接頭的性能急劇降低。除此之外，電流密度也會(huì)對(duì)于加熱的效果產(chǎn)生明顯的影響。如果焊點(diǎn)產(chǎn)生分流，電極接觸面積過大，都會(huì)使得焊接電流密度降低，從而影響焊接接頭的強(qiáng)度。

（二） 焊點(diǎn)時(shí)間

焊接時(shí)間也會(huì)產(chǎn)生與焊接電流同樣的影響。在進(jìn)行電阻點(diǎn)焊時(shí)，為了將熔核尺寸和焊點(diǎn)的強(qiáng)度控制在合適的范圍內(nèi)，焊接人員需要在焊接時(shí)間、焊接電流和電流密度之間進(jìn)行權(quán)衡，使三者保持互相補(bǔ)充、相輔相成的狀態(tài)。要保證總熱量保持在合適的范圍內(nèi)，可以對(duì)電流的強(qiáng)度和密度進(jìn)行調(diào)節(jié)，也可以對(duì)焊接時(shí)間的長短進(jìn)行調(diào)節(jié)。除此之外，傳熱情況是與焊接時(shí)間息息相關(guān)的。為了達(dá)到某個(gè)特定的強(qiáng)度的焊點(diǎn)，可以靈活組合電流和焊接時(shí)間。強(qiáng)條件、硬規(guī)范主要是指大電流和短時(shí)間的組合，而弱條件、軟規(guī)范主要指小電流和長時(shí)間的組合。在進(jìn)行組合的選擇時(shí)，要充分考慮焊接金屬的性能、厚度等因素，還需要將所用焊機(jī)的功率考慮在內(nèi)。在選擇電流和焊接時(shí)間的組合方式時(shí)，要對(duì)電極壓力進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)，主要是為了對(duì)不同的加熱速度進(jìn)行適應(yīng)，并且盡量滿足塑性變形能力的要求。具體來說，硬規(guī)范組合形式下，電極壓力應(yīng)該顯著大于軟規(guī)范時(shí)的電極壓力。

（三） 電極壓力

在進(jìn)行白車身電阻點(diǎn)焊實(shí)踐時(shí)，需要對(duì)電極壓力進(jìn)行精準(zhǔn)的把握。如果電極壓力過小，會(huì)導(dǎo)致電流密度升高，進(jìn)而引發(fā)加熱速度提升的現(xiàn)象，產(chǎn)生噴濺。如果電極壓力過大，會(huì)導(dǎo)致焊接區(qū)的電阻總量和電流密度降低，提升焊接的散熱，減小熔核的尺寸，降低接頭的性能。為了將焊接的熱量維持在一定的水平，并且實(shí)現(xiàn)焊點(diǎn)強(qiáng)度的穩(wěn)定，要在提升電極壓力的同時(shí)，為彌補(bǔ)電阻減小帶來的影響，適時(shí)、足量提升焊接電流的強(qiáng)度，或者實(shí)現(xiàn)焊接時(shí)間的延長。在進(jìn)行適當(dāng)電極壓力的確定時(shí)，還要充分考慮來料質(zhì)量這一關(guān)鍵因素。當(dāng)遇到工件變形嚴(yán)重，或者工件之間配合間隙過大等現(xiàn)象時(shí)，就需要選用較大的電極壓力，避免焊接區(qū)因?yàn)椴荒芫o密接觸而對(duì)白車身電阻點(diǎn)焊質(zhì)量產(chǎn)生影響。

（四）電極端面的形狀

正如上文所述，電極的接觸面積是電流密度大小的決定因素之一。當(dāng)電極的端面形狀發(fā)生改變時(shí)，會(huì)對(duì)白車身電阻點(diǎn)焊質(zhì)量產(chǎn)生一定的影響。尤其是當(dāng)電極的端面發(fā)生變形、磨損等現(xiàn)象時(shí)，會(huì)出現(xiàn)接觸面積過大、焊點(diǎn)強(qiáng)度降低的不利影響。

（五） 工件的表面狀況

如果工件的表面附著了大量的氧化物、油、污垢等雜質(zhì)，會(huì)使接觸電阻增大。在過厚的氧化物層的阻礙下，電流會(huì)很難通過。在局部導(dǎo)通的狀態(tài)下，電流密度過大的時(shí)候，很容易出現(xiàn)飛濺現(xiàn)象，或者出現(xiàn)表面燒損等現(xiàn)象。除此之外，氧化物層的存在還會(huì)導(dǎo)致不同焊接區(qū)的受熱不均勻，進(jìn)而引發(fā)焊接質(zhì)量不均勻的現(xiàn)象產(chǎn)生。

二、白車身電阻點(diǎn)焊質(zhì)量控制技術(shù)

（一） 傳統(tǒng)的焊點(diǎn)質(zhì)量檢測(cè)控制技術(shù)

破壞性檢測(cè)和非破壞性檢測(cè)是傳統(tǒng)的焊點(diǎn)質(zhì)量檢測(cè)方法中較為常用的兩種表現(xiàn)形式。破壞性檢測(cè)主要是指對(duì)白車身進(jìn)行焊接點(diǎn)撕裂。這種檢測(cè)方式的優(yōu)點(diǎn)主要有較為直觀、全面，而缺陷也很明顯，那就是效率較低，成本費(fèi)用較高。所以，這種方法被廣泛視為焊接總體質(zhì)量評(píng)估的手段之一，在進(jìn)行定期抽檢的情況下使用。而非破壞性檢測(cè)手段中，最為常用的兩種方法就是鑿檢和目視化。這兩者能夠?qū)τ诤附淤|(zhì)量進(jìn)行及時(shí)的反饋，幫助工程師進(jìn)行問題的分析和判斷，并且不斷調(diào)整焊接工藝，使之趨于完善。除此之外，它還能夠進(jìn)行生產(chǎn)流程的整體把握和控制，非常優(yōu)惠和高效。但是也存在一定的缺陷，比如，它受到檢測(cè)者的主觀性的制約，主要依賴檢測(cè)者的經(jīng)驗(yàn)，客觀性不足。

（二）白車身電阻點(diǎn)焊質(zhì)量檢測(cè)控制的新技術(shù)

首先，是超聲波無損檢測(cè)。從一定程度上來說，超聲波無損檢測(cè)是在傳統(tǒng)的非破壞性檢測(cè)技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一項(xiàng)新型白車身電阻點(diǎn)焊質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)。主要的工作原理就是，對(duì)超聲波在焊接結(jié)構(gòu)的最后界面的多重反射進(jìn)行檢測(cè)，同時(shí)，還要檢測(cè)零件之間的接觸面反射回波。在基礎(chǔ)信息獲得之后，就要開展回波序列長度的分析工作，還要分析信號(hào)衰減的原因、中間回波的幅度值和確切位置等，進(jìn)而找出存在著明顯缺陷的焊點(diǎn)。其次，是矩陣式超聲波無損檢測(cè)技術(shù)。在目前常用的焊點(diǎn)超聲波檢測(cè)設(shè)備中，單通道超聲掃描設(shè)備是被廣泛運(yùn)用的一種設(shè)備，主要通過分析回波的波形進(jìn)行焊點(diǎn)質(zhì)量信息的判斷。這種設(shè)備在運(yùn)用的時(shí)候，還需要配備不同直徑的傳感器探頭以及其他輔助設(shè)備進(jìn)行，這樣才能實(shí)現(xiàn)不同厚度的被焊接材料的白車身電阻點(diǎn)焊質(zhì)量檢測(cè)。而超聲波電焊檢測(cè)技術(shù)能夠運(yùn)用多通道超聲波矩陣傳感器技術(shù)，實(shí)現(xiàn)焊接內(nèi)部結(jié)構(gòu)和表面數(shù)據(jù)的獲取和處理，進(jìn)行白車身電阻點(diǎn)焊質(zhì)量的判斷和分析。

三、總結(jié)

白車身電阻點(diǎn)焊是汽車零部件和車身制造中的一個(gè)極為重要的環(huán)節(jié)。隨著汽車人均擁有量的提升，人們對(duì)于電阻點(diǎn)焊質(zhì)量的控制問題越來越關(guān)注。引進(jìn)更為先進(jìn)的焊接設(shè)備和遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備，能夠?yàn)榘总嚿黼娮椟c(diǎn)焊質(zhì)量的控制提供更好的技術(shù)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)白車身電阻點(diǎn)焊質(zhì)量的穩(wěn)步提升。

參考文獻(xiàn)：

[1] 張勇，付玉生.白車身電阻點(diǎn)焊質(zhì)量控制技術(shù)[J].電焊機(jī)，2012， 42（11）：90-93.

[2] 林巨廣，湯東華.DELMIA在機(jī)器人白車身點(diǎn)焊工作站規(guī)劃設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].機(jī)械設(shè)計(jì)與制造，2010，（12）：90-92.

[3] 鄭增甡，朱袁其.白車身制造中常見的電阻點(diǎn)焊缺陷與防治方法[J].汽車工藝與材料，2014，（3）：5-8.