鋼板孔洞缺陷的形成原因及修復(fù)措施

寧波智匯汽車運(yùn)用與維修技術(shù)研究中心 臧聯(lián)防

沒有整形機(jī)前，內(nèi)部不宜觸及的損傷修復(fù)主要通過以下方法修復(fù)：將損傷部位切割下來，整平后焊接到原位置；切割內(nèi)部鋼板，形成1扇“窗戶”，以方便伸入墊鐵或撬棒，配合手錘將損傷部位修平，然后將切割下來的內(nèi)部鋼板焊接到原來位置；剝邊分離內(nèi)外層，修復(fù)后再咬合到一起；局部剝邊或鉆孔，分離內(nèi)外層，從邊緣部位伸入撬棒與手錘配合整平；將銅焊條垂直焊接在損壞部位，使用老虎鉗夾住銅焊條，利用手錘擊打老虎鉗的沖擊力整平損傷部位等。這些方法普遍勞動(dòng)強(qiáng)度高，有的熱影響較大，有的則破壞了車身的整體性。

整形機(jī)，也稱介子機(jī)，屬于電阻焊接的一種，其工作原理是利用電極頭上夾持的各種附件與鋼板接觸，通電后，接觸部位將產(chǎn)生電阻熱，以獲取與需求相對(duì)應(yīng)的各種功能，如焊接、收縮等。整形機(jī)是10多年前出現(xiàn)的一種外板修復(fù)設(shè)備，它的出現(xiàn)極大提高了工作效率，特別是方便了那些內(nèi)部不易觸及的損傷修復(fù)。

1 鋼板孔洞缺陷現(xiàn)象

整形機(jī)焊接后向外拉拔的原理類似于手錘與墊鐵配合作業(yè)時(shí)的虛敲作業(yè)。虛敲作業(yè)是將墊鐵放置到鋼板內(nèi)側(cè)凹陷較低的部位，整形機(jī)修復(fù)是將焊片焊接到鋼板外側(cè)凹陷較低的部位，向外拉出，以取代從內(nèi)側(cè)向外壓出的墊鐵。和手工修理相比，整形機(jī)修復(fù)具有很多優(yōu)勢(shì)，但是如果操作不當(dāng)，將導(dǎo)致鋼板出現(xiàn)較高的凸起點(diǎn)，甚至孔洞等缺陷。

孔洞是車身外板在拉拔作業(yè)經(jīng)常出現(xiàn)的一種修理缺陷（圖1），常見于兩沖壓線間距較窄的部位，如車門立柱、上橫梁、底邊梁、輪弧等。加工硬化現(xiàn)象明顯、損傷較重、剛性較強(qiáng)的高曲面及車身線上，也很容易出現(xiàn)上述缺陷。這些孔洞如果沒有采取有效補(bǔ)救措施，車輛在使用過程中，潮濕的空氣、積水將從孔洞內(nèi)側(cè)逐漸滲入到鋼板表層，一旦開始銹蝕，原子灰的附著力會(huì)隨之下降，從而產(chǎn)生開裂、脫落現(xiàn)象?？锥摧^大，或孔洞之間距離較近，會(huì)形成一道裂紋，這些情況將會(huì)降低鋼板的強(qiáng)度。

2 孔洞形成的主要原因

（1）整形機(jī)焊接電流、時(shí)間參數(shù)調(diào)整過大。

（2）使用蠻力強(qiáng)行拉拔。

（3）受力部位過于集中。

（4）由于碰撞、敲擊、打磨等原因?qū)е落摪搴穸茸儽　?/p>

（5）拆卸焊片方法錯(cuò)誤。

3 孔洞的修復(fù)措施

圖1 孔洞缺陷

（1）調(diào)整合適的焊接參數(shù)。通過試焊，分別調(diào)整整形機(jī)焊接電流、焊接時(shí)間參數(shù)，直到符合拉拔要求。參數(shù)過小，焊點(diǎn)部位無法承受拉拔力量，容易脫開。參數(shù)過大，焊接時(shí)的熱量也隨之增大，鋼板表面拉拔后將會(huì)出現(xiàn)凹坑，即俗稱的“掉肉”現(xiàn)象，導(dǎo)致鋼板表面精度降低，嚴(yán)重的情況下，鋼板將被擊穿，出現(xiàn)孔洞缺陷。正常情況下，焊點(diǎn)部位不該出現(xiàn)火色，拉拔后應(yīng)留下一個(gè)白色的小點(diǎn)。

（2）力度控制。由于鋼板具有彈性特性，矯正力一般應(yīng)略微大于撞擊力，力量太小，起不到應(yīng)有的效果，力量較大，容易產(chǎn)生較高的凸起點(diǎn)、孔洞，甚至鋼板撕裂，給后期作業(yè)造成一定難度。外板修復(fù)時(shí)的矯正力通常有兩種形式：一種為沖擊力，另一種為緩和的矯正力。緩和的矯正力可通過撬、拉、拽等方式等實(shí)現(xiàn)，操作過程可實(shí)時(shí)對(duì)損傷恢復(fù)程度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，力度相對(duì)容易控制。沖擊力操作時(shí)對(duì)于力度把控相對(duì)較難，猛拉、重拉等野蠻操作往往是產(chǎn)生孔洞缺陷的主要原因。拉拔時(shí)，應(yīng)根據(jù)損傷位置、程度等具體情況，注意控制力量的大小。無論是采取沖擊力還是緩和的矯正力，都應(yīng)遵循力量由小往大逐步增加及試探性拉拔的原則。

（3）增加受力面積。整形機(jī)焊接焊片的拉拔方法分為單點(diǎn)拉拔和穿軸法拉拔兩種。單點(diǎn)拉拔（圖2），是指焊接并拉拔單個(gè)焊片的方法，單點(diǎn)拉拔的受力面積小，適合于面積小、損傷輕、剛性弱的部位修理。穿軸法拉拔（圖3）也稱整體拉拔，是指焊接成排墊片或蛇形線等，通過一定的方式連接，使用人力或機(jī)械牽引，使每個(gè)墊片或蛇形線的焊接部位均勻受力，從而將損傷部位整體拉出的方法。穿軸法拉拔的受力面積大，損傷恢復(fù)時(shí)所影響的范圍廣，通常以面的形式表現(xiàn)，適合于面積大、損傷重、剛性強(qiáng)的部位修理。兩者相比，單點(diǎn)拉拔更容易產(chǎn)生孔洞缺陷，應(yīng)盡可能采取穿軸法整體拉拔。必要時(shí)，可以采取氣體保護(hù)焊焊接臨時(shí)焊片的方法與損傷部位連接，以增加受力面積，減少孔洞缺陷產(chǎn)生的可能。

圖2 單點(diǎn)拉拔

圖3 穿軸法拉拔

（4）更改維修工藝。碰撞及實(shí)敲方式將會(huì)導(dǎo)致鋼板延展變薄，而修理過程中的反復(fù)、過度打磨則是鋼板厚度變薄的主要原因。當(dāng)損傷部位的鋼板出現(xiàn)厚薄不均時(shí)，焊接擊穿及拉拔時(shí)出現(xiàn)孔洞缺陷便很難控制。如果出現(xiàn)這一傾向，應(yīng)及時(shí)停止拉拔作業(yè)，盡可能采取撬棒或墊鐵與手錘配合的方式進(jìn)行修理。如果鋼板厚薄不一的情況較為嚴(yán)重，應(yīng)局部或整體更換外板。

（5）正確拆卸焊片。焊片采取左右晃動(dòng)的方法拆卸時(shí)，焊接部位將可能出現(xiàn)孔洞。多數(shù)情況下，焊片通過拇指與食指配合捏住旋轉(zhuǎn)即可拆卸，如果焊接較為牢固，可使用一根鋼桿穿過墊片孔，或者使用鯉魚鉗夾住焊片，通過扭轉(zhuǎn)從鋼板上取下。

出現(xiàn)孔洞后，可以使用氣體保護(hù)焊設(shè)備進(jìn)行焊補(bǔ)。直徑較小的孔洞，可以使用整形機(jī)焊補(bǔ)。具體操作方法為：將整形機(jī)工作模式調(diào)整到熱收縮檔位，在焊接極頭上安裝好碳棒，一手持一段粗細(xì)合適的二氧化碳保護(hù)焊絲，并將端部放在孔洞位置，碳棒輕壓孔洞上方的焊絲（圖4），啟動(dòng)焊槍開關(guān)，焊絲將被熔化在孔洞處。

圖4 焊接孔洞