汽車用薄鋼板低渣焊接工藝的研究

梁家瑋

摘要：我國汽車保有量呈現(xiàn)出大幅升高趨勢，汽車也成為社會交通體系中十分重要的構(gòu)成，對汽車質(zhì)量的控制需要提高焊接工藝標(biāo)準(zhǔn)。基于此，本文先簡單分析了幾種常見焊接技術(shù)，然后詳細(xì)分析了薄鋼板焊接工藝。通過應(yīng)用薄鋼板焊接工藝，提高薄鋼板焊接質(zhì)量，有助于提高汽車整體質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：汽車生產(chǎn);薄鋼板;焊接工藝

引言

汽車車身結(jié)構(gòu)復(fù)雜，包括大量零件部件，需要應(yīng)用合適的焊接工藝連接各個零件。對于汽車制造而言，焊接技術(shù)十分關(guān)鍵。有研究指出，一臺汽車焊接點(diǎn)可達(dá)到4萬個，焊接對汽車具有重要價(jià)值，提高焊接質(zhì)量，有助于提高汽車加工質(zhì)量。薄鋼板的應(yīng)用推動了汽車輕量化發(fā)展，薄鋼板的焊接工藝具有較高難度，因此需要對焊接工藝深入研究，以推廣焊接工藝的推廣應(yīng)用。

一、汽車常見焊接技術(shù)

（一）電阻電焊技術(shù)

對于電阻電焊技術(shù)而言，主要借助于電流和壓力等因素完成焊接工藝，在各個因素綜合作用下完成短時(shí)間焊接，讓汽車車身互相融合。復(fù)雜來講，電阻電焊技術(shù)是通過機(jī)械能和熱量的不斷轉(zhuǎn)換，這類焊接技術(shù)不僅恢復(fù)汽車車身焊接質(zhì)量產(chǎn)生影響，更不利于汽車壽命和安全性能。焊接車身生產(chǎn)中，若焊接工藝使用不當(dāng)會造成焊接位置改變，甚至造成車身變形。為提高焊接質(zhì)量，需要盡量消除焊縫，車身焊接期間，使用電阻電焊技術(shù)要充分考慮電流影響，需要控制分支電流，減輕電流對焊接質(zhì)量的影響。

（二）凸焊焊接技術(shù)

凸焊主要利用加工過的部件凸點(diǎn)，提高增大面積以及電流，能夠?qū)⒌菇亲鳛榻佑|點(diǎn)，從而有效集中熱量，提高工作效率。在凸焊技術(shù)中，主要發(fā)揮作用的零件就是凸點(diǎn)零件，需要對零件質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格控制，杜絕發(fā)生變形零件。同時(shí)利用表碼式扭力扳對螺母連接質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)，保證扭矩符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

（三）螺柱焊技術(shù)

螺柱焊接是利用焊接螺母達(dá)到焊接車身的要求，使用焊接螺母技術(shù)，對于焊接零件表面提出更高的要求[1]。焊接車身螺柱時(shí)，往往會由于熱量過大，造成熔化零件和螺件的情況。因此需要做好清潔工作，需要保證零件表面清潔，最后進(jìn)行焊接作業(yè)，要保證零件和焊槍處于垂直狀態(tài)，提高焊接質(zhì)量。

二、汽車用薄鋼板低渣焊接工藝

汽車用薄鋼板主要是指0.7～1.2mm厚度的鋼板，由于厚度原因，造成焊接工藝難度升級，薄鋼板由于熱容量較小，焊接過程中，極容易達(dá)到熔點(diǎn)造成鋼板熔化或者燒穿。因此在焊接時(shí)需要降低電壓電流，減少焊絲量，增加焊絲長度，依賴于電阻熱熔化焊絲。盡量控制焊絲直徑，改變極性降低母材熔化。

（一）焊絲

提高焊絲電阻率，有利于減小電流，保證達(dá)到理想的熔化速度。通過改變化學(xué)成分，擴(kuò)大電阻能夠?qū)崃窟M(jìn)行控制，便于達(dá)到熔深，滿足焊腳長度。在焊絲中增加Si成分的含量，能夠提高電阻率，在平板上堆焊，了解焊絲電阻率的變化。通過對焊絲成分的調(diào)整，能夠保證同等送絲速度，讓焊接電流降低，實(shí)現(xiàn)低熱輸入量。減小熔深，可縮小母材熔斷面積，使用含Si量合理的焊絲，能夠達(dá)到預(yù)防燒穿的效果。由于焊絲越細(xì)，電流的密度就越高，單位面積熔敷量也就越大。達(dá)到一定熔敷量時(shí)，通過對熱輸入量以及電流進(jìn)行控制，才能減小熔深，有助于預(yù)防燒穿。低電流狀態(tài)下使用細(xì)焊絲，能夠保證電弧穩(wěn)定性，抑制振動熔池，更有助于穩(wěn)定熔深。

（二）電流

為保證焊接質(zhì)量，需要對電流進(jìn)行控制，抑制熔池振動，保證熔深穩(wěn)定。一般情況下，對電弧焊接的熔化多使用直流反極性，母材熔深較大，能夠改善熔合不良的問題。在對極薄板進(jìn)行焊接時(shí)，由于熔深過大會引發(fā)燒穿。正極性焊接常出現(xiàn)電弧不穩(wěn)定的問題，電弧能量高于熔化焊絲能量，使得熔敷效率明顯升高，產(chǎn)生大根部縫隙會發(fā)生架橋性改變。根據(jù)焊接條件變化，熔深過淺，會造成焊縫轉(zhuǎn)變?yōu)橥範(fàn)睿斐扇酆喜涣?。若使用直流正極性，在合理的焊接條件下，經(jīng)常出現(xiàn)焊接過窄的問題。為充分發(fā)揮交流焊機(jī)優(yōu)勢，方便于對熔深的控制，設(shè)定數(shù)十赫茲頻率內(nèi)進(jìn)行正負(fù)極交替。使用正極性直流焊接時(shí)，由于焊接根部間隙最大，不會發(fā)生燒穿。應(yīng)用時(shí)，根據(jù)焊接位置板厚和間隙，設(shè)定交流焊機(jī)比例，可以獲得耐燒穿性良好的鋼板。

（三）焊接準(zhǔn)備

焊接操作前，要提前檢驗(yàn)焊劑，對薄板連接進(jìn)行試焊，預(yù)防焊接誘發(fā)變形，對焊接設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行檢查。提前檢查母材和設(shè)備的資質(zhì)和信號，重新審核焊絲化學(xué)成分以及直徑，檢查焊絲型號是否滿足規(guī)定要求。

（四）焊接操作

若焊接裝配間縫隙不充足，焊條直徑過大，電弧過長等，或者焊件表面存在污漬，很有可能造成熔合、焊透不足的問題，焊接過程中，需要保證焊孔直徑充足，注意推進(jìn)焊機(jī)的速度。保證均勻推進(jìn)焊機(jī)，若焊機(jī)推動速度過快，會造成焊縫未得到完全焊接。若焊接過慢，則會造成燒穿焊縫。焊接時(shí)對熔池形狀進(jìn)行嚴(yán)格控制，控制為扁橢圓形為佳，注意預(yù)防接頭過高[2]。施加焊縫之前，要使用砂輪機(jī)對起焊位置進(jìn)行打磨，形成斜坡型的過渡帶，在前方1cm位置引弧，引燃后拉長再轉(zhuǎn)移接頭位置，形成熔池后開始向前焊接。對坡口位置的銹跡和水分要注意處理，避免形成氣孔。觀察焊縫外觀，保證外觀一致，沒有裂紋、氣孔、未熔合、飛濺等缺陷。焊縫表面要略高于母材表面，使用焊縫對余高進(jìn)行測量，保證和母材之間形成圓滑過渡，咬邊深度不允許超過0.1mm，長度要小于全長的5%。

結(jié)論

綜上所述，輕量化已經(jīng)成為汽車生產(chǎn)發(fā)展的主流趨勢，車身使用大量輕質(zhì)材料，薄鋼板具備良好的強(qiáng)度性能，質(zhì)量較輕，被逐漸應(yīng)用于車身中。但使用薄鋼板生產(chǎn)汽車，面臨著焊接難度升級的問題，需要深入研究焊接工藝，提高焊接質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，使焊接質(zhì)量滿足汽車生產(chǎn)質(zhì)量，推動汽車輕量化發(fā)展。未來還需要進(jìn)一步完善焊接工藝，積極展開力學(xué)試驗(yàn)，提高焊接質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1]李孜志，昌先濤，杜衛(wèi)民.汽車車身焊接技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].設(shè)備管理與維修，2020（06）：137-138.

[2]陳宇豪，薛松柏，王博，等.汽車輕量化焊接技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與未來[J].材料導(dǎo)報(bào)，2019，33（S2）：431-440.