汽車制造中電阻點(diǎn)焊常見缺陷及應(yīng)對措施

摘 要：汽車是現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的結(jié)晶也是人們出行的重要交通工具之一，在汽車的制造過程中，點(diǎn)焊是其中應(yīng)用最為廣泛的裝配及焊接工藝方式，在汽車車身的制造過程中，點(diǎn)焊承擔(dān)了近90%左右的工作量，以一輛轎車的車身制造為例，其在制造的過程中需要通過3000-6000次左右的點(diǎn)焊來將數(shù)百個(gè)沖壓成型的薄鋼板完成點(diǎn)焊拼接，確保汽車制造過程中的點(diǎn)焊的焊接質(zhì)量對于確保整車的質(zhì)量有著非常重要的意義。文章將在分析汽車點(diǎn)焊工藝的基礎(chǔ)上對點(diǎn)焊過程中容易出現(xiàn)的缺陷及處理措施進(jìn)行分析闡述。

關(guān)鍵詞：汽車制造；點(diǎn)焊；質(zhì)量缺陷；應(yīng)對措施

前言

汽車是一個(gè)國家工業(yè)發(fā)展的重要體現(xiàn)也是國民經(jīng)濟(jì)中的產(chǎn)業(yè)主體，做好汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展對于國家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有著巨大的推動(dòng)作用。在汽車的制造過程中，電阻點(diǎn)焊是應(yīng)用較多的車身制造方式，做好電阻電焊的焊接質(zhì)量對于提高汽車質(zhì)量有著重要的意義。

1 電阻點(diǎn)焊的工作原理簡述

焊接是現(xiàn)代工業(yè)制造的重要工藝，其主要是通過將兩種或是兩種以上的不同材料通過加熱等方式得到原子或是分子之間的結(jié)合和擴(kuò)散而連接在一起的工藝。點(diǎn)焊是電阻焊中的重要一種，其主要依靠的是將待焊工件壓緊在兩電極之間，通過在兩電極之間施加電壓并通過電流在工件接觸處形成電阻熱并將其進(jìn)行融化塑形從而形成結(jié)合的一種加工工藝。電阻點(diǎn)焊的焊接主要有：前壓、預(yù)壓階段、通電焊接、維持等四個(gè)階段組成。電阻點(diǎn)焊具有工藝簡單、焊接快速、可靠等的特點(diǎn)，適用于工業(yè)自動(dòng)化制造。電阻點(diǎn)焊焊接原理如圖1所示。

在汽車制造中的電阻點(diǎn)焊的焊接方式中，電阻點(diǎn)焊機(jī)器人的應(yīng)用在提高加工效率的同時(shí)也確保了電阻點(diǎn)焊的焊接質(zhì)量。現(xiàn)今所采用的電阻點(diǎn)焊機(jī)器人主要有直角坐標(biāo)型、極坐標(biāo)型、圓柱坐標(biāo)型、多關(guān)節(jié)型等多種形式，通過在汽車制造中采用電阻點(diǎn)焊機(jī)器人加快了汽車制造的效率。電阻點(diǎn)焊焊接機(jī)器人是汽車制造發(fā)展的重要方向也是未來發(fā)展的重要趨勢。

在電阻點(diǎn)焊的過程中會產(chǎn)生較大的熱量，焊接熱量的產(chǎn)生如以下公式所示：

Q=I2RT

電阻R；焊接電流I；焊接時(shí)間T；電極壓力

焊接質(zhì)量會受到：電極形狀及材料性能、工件表面狀況以及電流、電壓等因素的影響。在各項(xiàng)影響因素中，電流對電阻點(diǎn)焊的焊接熱產(chǎn)生的影響較大，需要在電阻點(diǎn)焊的過程中對其加以嚴(yán)格的控制，隨著焊接時(shí)電流的增加，電阻點(diǎn)焊的焊點(diǎn)的尺寸及強(qiáng)度會快速提高，但是焊接時(shí)過大的電流會使得待焊板產(chǎn)生飛濺、裂縫、壓痕過深等的焊接缺陷，嚴(yán)重影響電阻點(diǎn)焊的焊接質(zhì)量。焊接時(shí)的時(shí)間對電阻點(diǎn)焊焊點(diǎn)的強(qiáng)度等產(chǎn)生的影響與電流所產(chǎn)生的效果相類似，因此在電阻點(diǎn)焊焊接的過程中可以使得焊接時(shí)間與焊接電流相互配合、相互互補(bǔ)從而確保電阻點(diǎn)焊的焊接質(zhì)量，可以采用大電流（短時(shí)間）、小電流（長時(shí)間）兩種配合方式。電極壓力也會對焊接強(qiáng)度產(chǎn)生較大的影響，其中，電極壓力主要對接觸電阻產(chǎn)生影響，進(jìn)而影響接頭的強(qiáng)度。所以，為了確保電阻點(diǎn)焊焊點(diǎn)強(qiáng)度的正常，需要在增大電極壓力的同時(shí)將焊接電流與焊接時(shí)間都予以增加，通過此種方式的調(diào)整可以有效提高焊點(diǎn)強(qiáng)度的穩(wěn)定性。電極對電阻點(diǎn)焊也會造成一定的影響，其接觸面積的大小將會對電流密度造成影響，進(jìn)而影響到焊點(diǎn)的尺寸。電阻點(diǎn)焊焊接時(shí)還需要注意做好工件表面的清潔，避免工件表面的雜質(zhì)等對電阻造成影響從而影響焊接的質(zhì)量。

2 電阻點(diǎn)焊常見缺陷及應(yīng)對措施

2.1 電阻點(diǎn)焊焊接常見缺陷

2.1.1 虛焊。虛焊是在電阻點(diǎn)焊焊接時(shí)發(fā)生頻次最高的常見缺陷，電阻點(diǎn)焊虛焊的主要表現(xiàn)為在焊接時(shí)板材之間并未形成有效焊接，在受到外力時(shí)板材之間就會分離。造成這一現(xiàn)象的主要原因是電阻點(diǎn)焊焊接時(shí)熱量不足使得板材并未形成充分融化而形成焊核，板材之間僅僅只有一層較薄的焊層，具體原因有：焊接電流過小、焊接分流（焊槍電極臂接觸到工件等形成接地）、電極的端面較大使得焊接熱量不足。電阻點(diǎn)焊中的虛焊從表面無法看出，需要采用破壞性或是非破壞性的人工鑿或是超聲波等的檢測方式來進(jìn)行檢測。為提高電阻點(diǎn)焊的焊接效果，在進(jìn)行焊接時(shí)需要在反復(fù)試驗(yàn)的基礎(chǔ)上設(shè)置合理的參數(shù)確保參數(shù)與生產(chǎn)焊接相匹配，并在生產(chǎn)過程中注意做好對于參數(shù)的校對。同時(shí)還需注意做好對于工裝的保養(yǎng)，避免飛濺造成板材貼合不正常、分流，并定期對電極帽進(jìn)行更換，在點(diǎn)焊時(shí)需要注意定期對循環(huán)水進(jìn)行更換，優(yōu)化循環(huán)冷卻水的冷卻效果。

2.1.2 焊核尺寸不足。在點(diǎn)焊時(shí)需要確保焊核的尺寸符合要求避免焊核過小，在對焊核進(jìn)行檢測時(shí)需要進(jìn)行破壞性的試驗(yàn)進(jìn)行檢測，造成焊核尺寸不足的原因與虛焊相似，其主要原因是電流較小、表面不清潔或是焊接電極帽焊接位置不合適等，這些都會造成焊接尺寸不足，為避免在電阻點(diǎn)焊后造成這一缺陷，應(yīng)當(dāng)在電阻點(diǎn)焊焊接生產(chǎn)時(shí)嚴(yán)格落實(shí)防止虛焊的措施來提高焊接效果。

2.1.3 壓痕過深。電阻點(diǎn)焊時(shí)如焊點(diǎn)的深度占據(jù)焊材厚度的30%以上則認(rèn)為焊接壓痕過深，這一缺陷不但影響電阻點(diǎn)焊的焊接效果同時(shí)也會對焊接后的表面質(zhì)量造成影響，為減少電阻點(diǎn)焊壓痕過深的發(fā)生，可以采取在工裝上加裝銅板墊片的方式予以處理，對于墊片的厚度需要在生產(chǎn)時(shí)根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際進(jìn)行匹配，并在使用一段時(shí)間后對所墊銅板進(jìn)行重新打磨，電阻點(diǎn)焊后工件表面有焊痕是正常的，如未有焊痕則需要注意是否是虛焊，在焊接時(shí)如果壓痕控制在板材厚度的20%以內(nèi)則認(rèn)為是正常的，此時(shí)需要注意觀察壓痕是否平整圓滑，如出現(xiàn)扭曲則需要考慮電極帽端面是否平整，對于出現(xiàn)扭曲的情況需要及時(shí)查找原因更換電極帽。

2.1.4 漏焊。在電阻點(diǎn)焊生產(chǎn)焊接過程中，漏焊出現(xiàn)的次數(shù)較少，但其所造成的危害最大，由于其對所需要焊接的位置并未進(jìn)行焊接，從而使得板材的結(jié)構(gòu)強(qiáng)大不足，嚴(yán)重影響車輛的質(zhì)量安全。造成漏焊的原因可以分為設(shè)備和人員兩方面的因素，在使用機(jī)器人進(jìn)行焊接時(shí)可能由于程序等造成漏焊，防止漏焊的方法首先是先要做好設(shè)備防錯(cuò)，并對焊接機(jī)器人進(jìn)行電流監(jiān)控，監(jiān)控每一個(gè)焊接位置的電流輸出，超出監(jiān)測值則停止工作，并積極查錯(cuò)重新焊接，一旦發(fā)現(xiàn)焊接出現(xiàn)漏焊則需要對焊槍的所有焊點(diǎn)進(jìn)行檢測，確保機(jī)器人的焊接效果。

2.1.5 邊緣焊。造成邊緣焊的原因有：焊槍未在正確位置、工件與夾頭出現(xiàn)干涉或是翻邊較短等。為應(yīng)對這一缺陷需要在焊接時(shí)注意調(diào)整焊接機(jī)器人的移動(dòng)軌跡，確保定位準(zhǔn)確，并注意調(diào)整裝夾夾頭、改進(jìn)焊槍等，確保電阻點(diǎn)焊的焊接效果。

此外，電阻點(diǎn)焊焊接缺陷還有飛濺、焊點(diǎn)邊緣凸起等，需要在電阻點(diǎn)焊焊接時(shí)做好檢測，對于發(fā)現(xiàn)的問題要及時(shí)予以處理確保電阻點(diǎn)焊焊接質(zhì)量。

3 結(jié)束語

電阻點(diǎn)焊是汽車制造中的關(guān)鍵工藝，文章在分析電阻點(diǎn)焊焊接工藝的基礎(chǔ)上對焊接缺陷進(jìn)行了分析介紹并提出了相應(yīng)的應(yīng)對措施。

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