汽車車身焊接質(zhì)量控制

李軍峰 杜志華

摘要：在我國汽車行業(yè)不斷發(fā)展的過程中，要想提升汽車車身的整體質(zhì)量和使用性能，應(yīng)當(dāng)對汽車車身的焊接工藝進(jìn)行全的了解和掌握，也只有這樣才能在最大程度上提升汽車車身焊接質(zhì)量，提升汽車的整體性能。本文就汽車車身焊接質(zhì)量的影響因素和有效控制措施進(jìn)行了分析，希望能夠不斷提高汽車車身焊接的質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：汽車車身；焊接；質(zhì)量控制

隨著我國汽車工業(yè)的快速發(fā)展，其生產(chǎn)工藝復(fù)雜，質(zhì)量控制涉及到?jīng)_模結(jié)構(gòu)的構(gòu)思、零部件公差的正確選取、沖壓工藝分析、焊接夾具機(jī)構(gòu)的構(gòu)思、合理分配、焊接工藝分析及沖壓件檢具的使用等方面內(nèi)容。焊接是通過加熱或者加壓，或者兩者并用，加或不加填充材料，使兩分離的金屬表面達(dá)到原子間的結(jié)合，形成永久性連接的一種工藝方法。控制好汽車車身焊接的質(zhì)量，對汽車后期的制造制造具體重要意義。

一、汽車車身焊接質(zhì)量影響因素分析

1、焊接參數(shù)不穩(wěn)定，影響焊點質(zhì)量。

在焊接過程中，經(jīng)常會出現(xiàn)焊接電流不穩(wěn)定、電極壓力不足等現(xiàn)象，勢必影響焊點的強(qiáng)度和表面質(zhì)量。造成這種現(xiàn)象的原因是：工廠的動力設(shè)施和焊接設(shè)備等不齊全，在車間規(guī)劃時也沒有考慮到產(chǎn)能提升的問題，使用的供電設(shè)備的功率按照當(dāng)前的設(shè)備所考慮和使用，因而在產(chǎn)能提升中，由于焊接設(shè)備的增加，使得車間的電網(wǎng)網(wǎng)壓波動加大，造成有些焊點的輸出電流偏低。要解決這個問題，可以通過前期規(guī)劃對供電設(shè)施的擴(kuò)容加以考慮，同時可以采購網(wǎng)壓補(bǔ)償?shù)暮附釉O(shè)備來實現(xiàn)。另外，焊機(jī)輸出的電流是通過電纜傳到焊鉗上的，而電纜的導(dǎo)電物質(zhì)是銅，在使用了一定的頻次后，銅的介質(zhì)會出現(xiàn)老化等現(xiàn)象造成電阻變大，輸出功率衰減、焊點強(qiáng)度減低。這種情況需要靠定期更換電纜及定期檢查焊點的質(zhì)量來避免。

2、零件（板材）的影響。

薄板焊接時零件一般是沖壓出來的，本身就存在著回彈等制造的誤差，且生產(chǎn)、運(yùn)輸?shù)冗^程也易產(chǎn)生變形，因此在零件間配合的時候肯定存在離空的現(xiàn)象，勢必產(chǎn)生飛濺、壓痕過深、焊穿等缺陷，這種缺陷在板材比較厚的情況下更惡劣。因此，在產(chǎn)品的前期開發(fā)過程中需要嚴(yán)格控制零部件的尺寸及匹配的質(zhì)量，同時在生產(chǎn)過程中增加過程控制以減少零件在制造過程中存在的問題。另外，板材表面如果有臟東西和雜質(zhì)，也會在焊接中翁附電極，形成表面飛濺。

3、焊接分流對電阻點焊的質(zhì)量影響。

點焊時不經(jīng)過焊接區(qū)，未參加形成焊點的那一部分電流稱為焊點時分流電流，簡稱分流。影響分流的因素主要如下：（1）點距與材料，為了減小分流電流的影響，導(dǎo)電性好的材料，點距必須加大，如鋁合金的點距比低碳鋼大10%。（2）焊件的層數(shù)，焊件的層數(shù)增加，并聯(lián)后分路電阻降低，而且各層間接觸點也增加，使得電流增加。（3）焊件的厚度，分路電阻減小，電流增加，因此焊件越厚，點距應(yīng)越大。

4、焊鉗電極的影響。

焊鉗電極（考慮到導(dǎo)電性和成本的情況，一般采用銅）是輸出電流、壓力的關(guān)鍵，所以電極頭的材質(zhì)、直徑、對中度很重要。

（1）由于要施加壓力并且通電性好，電極頭一般采用鉻鋯銅，但一些廠家貪圖便宜，選擇了一般的銅材，使得電極頭變軟，沒使用多久直徑就會變大，影響焊點質(zhì)量。

（2）使用長久的電極頭磨損直徑變大，需要對電極頭進(jìn)行修配。一些操作工圖省事，剛開始就把電極頭磨得很尖，容易造成前期的一些焊點直徑偏小，形成壓痕過深、焊穿等缺陷。

（3）更換電極時不注意，會造成電極不對中，電極內(nèi)冷卻水管位置不當(dāng)，電極冷卻效果不好。而電極冷卻效果不好，會造成電極發(fā)熱變軟，直徑變大，影響焊點質(zhì)量。所以，一般冷卻水管的距離應(yīng)該在0.318～0.635cm之間。

二、汽車車身焊接質(zhì)量控制有效措施

1、加強(qiáng)生產(chǎn)過程中焊接的質(zhì)量管理。

（1）各生產(chǎn)區(qū)域操作者針對關(guān)鍵重要焊點定期進(jìn)行非破檢試驗，檢驗頻次可根據(jù)車間要求進(jìn)行循環(huán)監(jiān)控，試驗結(jié)果符合技術(shù)要求后方可繼續(xù)進(jìn)行焊接作業(yè)。

（2）為確保車身點焊焊接質(zhì)量，電極頭需要定期進(jìn)行修磨及更換。一般間隔200個焊點一次（根據(jù)板厚）。20次修磨后（4000個焊點）應(yīng)更換電極頭。嚴(yán)格來說，對修磨刀具也需要建立相應(yīng)的監(jiān)控。

（3）相關(guān)人員定期對點焊鉗電流參數(shù)、焊接周波及電極壓力進(jìn)行測量，通常為月檢或季度檢查，并將測量結(jié)果記錄化。目前較先進(jìn)的焊接設(shè)備帶有自適應(yīng)技術(shù)，通過對焊接時電阻的實時監(jiān)控，自動調(diào)整焊接時長，保證焊接質(zhì)量。

2、加強(qiáng)焊接后質(zhì)量檢驗。

（1）焊點外觀質(zhì)量檢驗。

對焊點進(jìn)行的外觀檢查。焊點外觀缺陷主要有：焊點扭曲、焊點壓痕過深、燒穿、未焊透和毛刺飛濺等。根據(jù)焊點在車身所處的區(qū)域確定焊點外觀質(zhì)量等級。整車焊點外觀等級分為3級，每級允許存在的焊點外觀缺陷的數(shù)量和嚴(yán)重程度有所差別。

（2）焊點強(qiáng)度質(zhì)量檢測。

焊后質(zhì)量檢驗分為非破壞性檢驗與破壞性檢驗兩種形式，其中非破壞性檢驗以榔頭和扁鏟為常用工具，主要用于生產(chǎn)線各工位對可鑿檢焊點質(zhì)量的檢驗，是為車身焊點日常檢測的一種形式，能夠及時發(fā)現(xiàn)簡單質(zhì)量缺陷并采取解決措施，如弱焊與虛焊等質(zhì)量缺陷，其檢測頻率一般為每2小時1次，且首次檢測必須在開班正式生產(chǎn)前實施。破壞性檢驗是對焊點實施破壞檢測的方式，主要工具為榔頭、鏨子、液壓擴(kuò)張鉗與氣動飛鏟等，是為整個車身焊點的全面、逐一檢查，對于所有不合格焊點均可發(fā)現(xiàn)，其缺點在于車身經(jīng)檢測后只能做報廢處理，且抽樣頻率較低，對于問題的及時發(fā)現(xiàn)與處理存在一定阻礙作用。目前對焊點強(qiáng)度的檢測正向無損檢測方式發(fā)展，無損檢測就是在不損害或不影響被檢測對象使用性能的前提下，通過射線、超聲波、紅外線和電磁等物理方法對焊接質(zhì)量進(jìn)行檢測的方法。其原理主要是通過利用物質(zhì)的聲、光、電和磁場效應(yīng)，對被檢測對象中是否存在缺陷進(jìn)行判斷，同時還能對缺陷的大小、位置等信息進(jìn)行采集。由于無損檢測具有非破壞性，操作方便、快捷等優(yōu)點，已被廣泛應(yīng)用到生產(chǎn)實際中。

根據(jù)對焊點強(qiáng)度檢測和外觀質(zhì)量的檢查，可以計算出被檢車身焊點的質(zhì)量合格率。以此可以衡量和控制車身焊點強(qiáng)度質(zhì)量。焊點的質(zhì)量合格率=（總焊點數(shù)-缺陷焊點數(shù)）/總焊點數(shù)x100%。將焊點的缺陷問題進(jìn)行分類并劃分責(zé)任部門，各責(zé)任部門按照PDCA模式對問題進(jìn)行整改，并進(jìn)行驗證。通過對產(chǎn)品質(zhì)量的改進(jìn)和整改措施的執(zhí)行，會不斷提高焊點的質(zhì)量合格率，提升車身焊點綜合質(zhì)量。

三、結(jié)語

總之，焊接是汽車車身裝配的最主要方式。汽車車身的焊接質(zhì)量的優(yōu)劣對汽車的整車性能有著重要影響。汽車車身焊接質(zhì)量控制措施的研究是一項精細(xì)而復(fù)雜的任務(wù)，所以相關(guān)人員要不斷研究影響汽車車身焊接質(zhì)量的因素，并且找到相關(guān)的解決措施，進(jìn)一步提升汽車車身焊接的質(zhì)量，為我國汽車工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供技術(shù)保障。

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