常見塞孔焊焊接缺陷的形成原因及解決措施

無錫汽車工程高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校 任永瀟

1 塞孔焊簡(jiǎn)介

塞孔焊是指利用二氧化碳?xì)怏w或二氧化碳與氬氣的混合氣體保護(hù)焊接熔池，依靠焊絲與工件之間的產(chǎn)生的電弧熱熔化電極，將焊絲作為填料，填滿上層鋼板預(yù)留孔的一種永久性連接方式。塞孔焊焊接強(qiáng)度高，焊點(diǎn)冷卻后可打磨到與工件表面同樣的高度，且不會(huì)降低焊接強(qiáng)度。

塞孔焊經(jīng)常用于車身修理鈑金件更換作業(yè)中的搭接部位。常見的塞孔焊孔徑有5 mm、6 mm、8 mm、9 mm等。其中，5 mm塞孔焊、6 mm塞孔焊一般應(yīng)用于車身后圍板、后翼子板、車頂?shù)雀采w鈑金件的連接；8 mm塞孔焊主要應(yīng)用于立柱、縱梁等結(jié)構(gòu)件焊接；為保證焊接強(qiáng)度符合要求，三層結(jié)構(gòu)件焊接時(shí)往往需要采用9 mm塞孔焊焊接。

2 常見的塞孔焊焊接缺陷

（1）氣孔焊接缺陷。熔池內(nèi)的有害氣體未能在冷卻凝固前完全逸出，殘存于焊點(diǎn)之中所形成的孔、穴稱為氣孔（圖1）。熔焊氣孔多為氫氣孔、一氧化碳?xì)饪住⒀鯕饪椎?。氣孔減少了焊點(diǎn)截面積，使焊點(diǎn)疏松，從而降低了焊接強(qiáng)度。氣孔還會(huì)引起泄露或防腐措施失效，同時(shí)氣孔也是引起應(yīng)力集中的因素。氣孔焊接缺陷形成的原因及解決措施見表1所列。

（2）未填滿焊接缺陷。未填滿焊接缺陷是指電極作為填料，熔化后的體積量小于孔的容積，未能填滿并覆蓋整個(gè)孔（圖2），該焊接缺陷將大幅減少焊點(diǎn)有效截面積，使焊點(diǎn)強(qiáng)度嚴(yán)重降低。未填滿焊接缺陷形成的具體原因及解決措施見表2所列。

（3）熔穿焊接缺陷。車身覆蓋鈑金件厚度薄，往往還需要經(jīng)過敲擊、鉆孔、打磨等，這樣會(huì)導(dǎo)致底板厚度更薄，所以熔穿現(xiàn)象在車身焊接作業(yè)中較為常見。熔穿也稱擊穿、燒穿，是指焊接過程中，熔池內(nèi)電弧熱量過于集中，熔化的金屬瞬間穿過底板形成穿孔、洞缺陷（圖3）。熔穿缺陷將嚴(yán)重破壞鋼板的強(qiáng)度，使連接處喪失承載能力。熔穿焊接缺陷形成的具體原因及解決措施見表3所列。

表1 氣孔焊接缺陷的形成原因及解決措施

表2 未填滿焊接缺陷的形成原因及解決措施

圖1 氣孔缺陷

圖2 未填滿焊接缺陷

圖3 熔穿焊接缺陷

（4）未熔透焊接缺陷。塞孔焊焊接完成后，焊點(diǎn)背面鋼板上除火色外，還應(yīng)出現(xiàn)疤痕，稱之為焊疤，正常情況下，焊疤略高于鋼板表面，并且直徑大小與焊點(diǎn)直徑大小相等甚至略大。當(dāng)然，這與底板的厚度存在一定因果關(guān)系，底板厚度大于上層有孔的鋼板時(shí)，焊疤直徑會(huì)隨之減小，反之亦然。上下層鋼板厚度一致或接近的情況下，焊疤直徑遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于焊點(diǎn)直徑甚至沒有焊疤，這種現(xiàn)象就是所謂的焊接未熔透缺陷（圖4），也稱為虛焊。該種焊接缺陷與熔穿焊接缺陷形成原因相比正好相反。未熔透焊接缺陷強(qiáng)度較差，與上述焊接缺陷相比，特別是在焊接箱型鈑金件時(shí)，未熔透焊接缺陷很難通過肉眼從外部直觀檢驗(yàn)，因此，正式焊接前進(jìn)行扭曲或撕裂破壞試驗(yàn)是行之有效的手段之一。未熔透焊接缺陷形成的具體原因及解決措施見表4所列。

表3 熔穿焊接缺陷的形成原因及解決措施

圖4 未熔透焊接缺陷

表4 未熔透焊接缺陷的形成原因及解決措施

以上幾種焊接缺陷都會(huì)導(dǎo)致強(qiáng)度降低，事關(guān)行車安全。塞孔焊焊接時(shí)還會(huì)出現(xiàn)其它焊接缺陷，例如焊點(diǎn)超高、焊點(diǎn)直徑超大、失圓、各焊點(diǎn)大小不均等，這些焊接缺陷雖然只會(huì)增加磨削工作量、視覺上不美觀等，但焊接操作時(shí)也應(yīng)盡量避免。