汽車白車身焊接質量控制及檢測和評價

0 引言

白車身即為車身鈑金總成，其是由很多沖壓成型的鈑金焊接而成的結構件。白車身結構復雜，由幾百個沖壓件、焊接螺栓、焊機螺母經過焊接而成，因而焊接的焊點非常多。白車身的焊接工藝技術主要有電阻焊、電弧焊、激光焊、CO

氣體保護焊。

1 汽車白車身焊接工藝

1.1 電阻焊技術

電阻焊技術是指被焊接零部件在兩個電極之間，以電流熔煉零部件實現(xiàn)白車身融合的技術。此類白車身零部件在焊接中的電阻值相對較大，當電流經過此零部件的時候都會造成焊接部位臨近區(qū)域產生電阻熱。從而融化兩個零部件，將其牢固地結合在一起。當前，電阻焊主要包含了點焊、凸焊、縫焊和對焊四種類型。在汽車白車身焊接領域中通常運用最多的是點焊和凸焊技術。

2.2.4 與質子泵抑制劑（PPIs）聯(lián)用及劑量調整情況在136例患者中，只有26例未與PPIs合用，其余110例均與一種或兩種PPIs合用，占比80.88%；其中又以單獨與奧美拉唑合用為主（75例），其他PPIs有泮托拉唑（6例）、雷貝拉唑（13例）、艾司奧美拉唑（5例）；另11例與兩種PPIs合用。伏立康唑片開始用藥后，各PPIs的劑量并未調整。

通常把一個焊點形成的全過程稱為一個點焊循環(huán)

，它由預加壓、通電加熱、維持、休止4個基本程序組成。點焊接頭的形成過程如圖1所示。

嘉慶年間，“察哈爾披甲一百六十七名”，[注]松筠等纂：《欽定新疆識略》(四庫全書本)卷二，第63頁。駐防塔爾巴哈臺卡倫與臺站。道光十二年(1832)三月，將伊犁所屬察哈爾、厄魯特兩營，例派塔爾巴哈臺換防官4名，兵319名，全行停止，酌派該處巴爾魯克7名，察哈爾、厄魯特、哈薩克內酌添600余名官兵，抵充伊犁派往之蒙古官兵差使。[注]《清宣宗實錄》卷207，道光十二年三月庚申條。將伊犁換防兵改派塔爾巴哈臺駐防兵，之后，駐守塔爾巴哈臺臺站、卡倫的察哈爾蒙古兵又增至不少，但具體數(shù)字史料中未明確記載。

在車身鈑金零件裝配和裝夾在焊接夾具的過程中，鈑金零部件之間的相對位置很容易出現(xiàn)改變，從而導致焊接后出現(xiàn)形變現(xiàn)象，同時也非常容易產生零件間隙過大問題，在此種狀況下應盡可能把縫隙消除掉，以最大程度確保焊接質量

。

1.2 電弧焊技術

電弧焊技術相對于電阻焊技術的運用相對較少，主要因為運用電弧焊技術實現(xiàn)焊接的時候往往會導致零部件出現(xiàn)變形的情況，一旦造成白車身焊接零部件變形是很難把控白車身的尺寸，做到精準控制的目的，難以達到預期的白車身焊接技術要求。因此，電弧焊技術的使用一般是在電阻焊使用存在困難的時候才會加以選擇。為了保護白車身造型，在電弧焊使用的時候應用比較多的是融化極氣體保護焊。融化極氣體保護焊氛圍CO

氣體保護焊、MAG焊和MIG焊三種類型。其工作原理是將融化的焊絲與被焊接的零部件和工件之間作為電弧的熱源，利用焊絲與焊接部件的融化形成熔池和焊縫，冷卻凝固后形成有效地焊接連接工作。但是在焊接的時候，必須加入保護氣體實現(xiàn)工件有效保護，根據(jù)白車身焊接不同的要求采取不同氣體的零部件焊接保護工作。

1.3 激光焊技術

此種汽車白車身焊接技術是當前使用相對較多的一種技術，此種焊接技術屬于一種新興的技術，出現(xiàn)時間不長，但是與電阻焊技術和電弧焊技術相比具有明顯的優(yōu)勢。焊接技術的運用能量和密度都給常高，能夠極大的減少焊接零部件變形的情形下對白車身有效焊接，焊接進程中所產生的熱量對于周邊的區(qū)域影響都較小，重要的是激光焊接技術的速度相對以上兩種技術的焊接速度更快，容易實現(xiàn)焊接自動化控制的目的。在使用激光焊技術完成白車身零部件焊接工作以后，往往都是不需要再次進行后續(xù)的加工和處理，能夠實現(xiàn)一次性完工的目的。此種技術具備諸多優(yōu)勢，在白車身焊接技術中運用相對廣泛。

激光釬焊將激光作為熱源，填充金屬選擇熔點比焊接材料低的材料，利用加熱熔化后的釬料潤濕母材，填充接頭間縫隙并與母材相互擴散，實現(xiàn)有效焊接的目的，其工作原理如圖2所示。

其中Vt，ref為95%的處方劑量所覆蓋的計劃靶區(qū)體積，Vt為總的計劃靶區(qū)體積，Vref為95%的劑量所覆蓋的所有體積，CI值為0～1，CI值越接近1，表示適形度越好。均勻性指數(shù)(HI)為最大劑量與處方劑量的比值，其計算公式為：

針對CO

氣體保護焊質量控制：首先，要保證焊接機的保護氣體的流量，流量根據(jù)焊接的工藝參數(shù)來確定。其次，要保證送絲系統(tǒng)與焊接匹配。另外，要保證焊接環(huán)境的清潔。然后，送絲速度要和電流大小匹配保證不過燒。最后，要保證焊接環(huán)境沒有過大的氣流流動

。

1.4 CO2氣體保護焊技術

3.1.1 點焊的破壞性檢查

2 焊接過程質量控制

2.1 電阻點焊質量控制

電阻電焊主要容易出現(xiàn)的質量缺陷為1)燒穿/焊穿；焊核及熱影響區(qū)出現(xiàn)裂紋；焊點表面或其臨近區(qū)域不得有可見的裂紋。2)焊接變形、焊點扭曲。缺陷類型：焊點虛焊。3)焊點壓痕過深。4)焊點飛濺和毛刺。5)焊點數(shù)量與產品圖紙不符。6)焊接間距不均勻且超出圖紙規(guī)定的間距±20%。7)均勻邊緣焊點的焊點邊距小于4.5mm，端部焊點到端部的距離大于等于12mm；8)焊點直徑小于標準規(guī)定的最小焊點直徑。9)焊點內在質量不合格。10)熔核直徑小于標準規(guī)定的最小熔核直徑。11)剪切拉伸試驗中，剪切拉伸力小于最低剪切拉伸力。

針對這些缺陷的質量控制方法已經成熟。首先，焊件裝配質量對電阻點焊的質量影響及控制。在裝配白車身覆蓋件過程中容易出現(xiàn)的缺陷是間隙過大或位置錯移，這些情況都會導致焊后有變形現(xiàn)象產生。通常情況下，裝配間隙應控制在0.7mm左右，如果制件尺寸小而剛度大，裝配間隙就要嚴格控制到0.15mm。對于焊件間隙過大情況，技術人員一定要在第一時間將部件折邊不垂直或弧度半徑不符等問題消除掉，從而將配合間隙消除，以確保焊接質量。其次，焊接分流對電阻點焊的質量影響及控制。點焊過程中不通過焊接區(qū)域，且沒有參加形成焊點的那些電流叫做焊點時分流電流，又叫分流。對分流產生影響的因素有下面幾個：第一，點距與材料。為有效降低分流電流的影響，一定要加大導電性良好材料的點距。第二，焊件層數(shù)。隨著焊件層數(shù)增多，會降低并聯(lián)后分路電阻，同時也會增加各層間接觸點，從而促使電流增大。第三，焊件厚度。分路電阻減小，電流會隨之增加，所以焊件越厚的情況下，點距應隨之增大

。

扭轉試驗是隨機抽取兩塊試驗焊接矩形板件，其尺寸為長：220～280mm；寬：70～80mm；厚度：δmm。試驗方法為：去兩塊試驗焊接件，互相垂直疊放，然后焊接，兩端同時施加扭轉力直至破壞焊接結構露出融核，測量融核的直徑，如圖4所示。

2.2 凸焊質量控制

激光焊主要容易出現(xiàn)的質量缺陷為1)焊縫產生氣孔。2)焊縫不平整。3)表面飛濺。4)起止點處焊縫偏差5)偏焊。6)焊接過燒或燒穿。7)焊接變形。

本次課題研究,采用實習生來降低霍桑效應帶來的記錄偏差。通過比較組合干預措施實施前后對手衛(wèi)生依從性的影響,找出簡單經濟的提高手衛(wèi)生依從性的方法。

凸焊的質量控制方法也有很多。首先，在進行凸焊螺母焊后，螺母不能存在脫焊、嚴重退火、內部有飛濺焊渣以及變形和強度差等問題。其次，對于凸焊螺母性能，技術人員可通過專用表碼式扭力扳手根據(jù)規(guī)定扭力值對螺母扭矩進行檢驗，扭矩值一定要達到工藝要求

。

2.3 螺柱焊質量控制

螺柱焊的缺陷和凸焊螺母的質量缺陷是一樣的。

液壓執(zhí)行機構在工程機械領域有著廣泛的應用，如挖掘機的機械臂控制系統(tǒng)、冶金行業(yè)軋機壓下系統(tǒng)、輪船舵機系統(tǒng)等。傳統(tǒng)化工控制領域中，在某些苛刻工況下，采用的液壓執(zhí)行機構具有體積小、推力大、響應快和抗偏離能力強等特點，如“神寧爐”氣化工藝中的“渣鎖斗子系統(tǒng)”管線上的開關閥，簡稱為渣鎖斗閥，采用的就是液壓執(zhí)行機構。

屈光參差對弱視來說是公認的危險因素。所謂屈光參差，是指雙眼在一條或兩條子午線上的屈光力存在差異，人群中雙眼屈光力完全相等者較少見，多數(shù)表現(xiàn)有一定差異。我國2011年中華醫(yī)學會眼科學分會斜視與小兒眼科學組發(fā)布的弱視診斷專家共識中指出雙眼遠視性球鏡度數(shù)相差1.50 D或柱鏡度數(shù)相差1.00 D為屈光參差性弱視的危險因素[6]。屈光參差的發(fā)病機制尚未明確，有研究表明其和遺傳機制有關，胎兒包括出生前的胚眼發(fā)育以及出生后雙眼正視化進程差異等眼球發(fā)育平衡的因素如受到影響，將導致屈光參差的發(fā)生[7]。雙眼軸增長速度不同，前房深度不同，角膜曲率不一致等均會造成屈光參差[8]。

針對焊接螺柱缺陷的質量控制：首先，焊件表面的清理。技術人員要有效清潔螺柱焊端面和母材表面，要確保無漆層、軋鱗和油水污垢等情況存在。其次，定位可靠，按照螺柱預定用途及要求來選擇定位方式，盡量運用特殊定位夾具或固定式螺柱焊設備來進行定位操作。在使用手提式螺柱焊槍時，常用便捷定位方法，即用樣板在工件上畫線并打中心孔，之后將螺柱尖端置于中心孔標記位置，以定位螺柱。在實際焊接作業(yè)中，作業(yè)人員應確保焊槍與工件表面處于垂直狀態(tài)，在焊接時要嚴格保持焊槍的穩(wěn)定性。另外，焊接后不要馬上提槍，以避免將螺柱連帶拔起

。最后，還要嚴格監(jiān)控焊接螺柱的焊接質量，使用拉力和扭矩檢測設備檢測焊點質量是否符合質量標準。

2.4 激光焊質量控制

凸焊螺母焊接主要容易出現(xiàn)的質量缺陷為1)螺母螺紋有焊渣、飛濺及其他雜物，影響螺母的裝配。2)螺母的螺紋被過高溫度燒壞。3)焊接強度不夠。

先秦“氣”論演變及對《黃帝內經》的影響……………………………………………………………………臘永紅，張麗娟（2.40）

針對激光焊缺陷的質量控制：首先，焊件表面的保持清潔和無形變。其次，設置好激光束和焊接絲的位置和其他工藝參數(shù)。另外，焊接工藝參數(shù)要符合標準，零件之間焊接間隙不要過大，焊接與送絲速度匹配，焊接夾具精準定位，焊槍和焊縫角度符合規(guī)定、焊縫和焊槍中心位置對中。最后，還要嚴格監(jiān)控焊接件的尺寸偏差，保證符合性，注意保證焊機的冷卻系統(tǒng)工作正常，定期檢查焊接的力學性能，嚴格遵守焊接工藝卡的要求作業(yè)

。

2.5 CO2氣體保護焊質量控制

CO

氣體保護焊主要容易出現(xiàn)的質量缺陷為1)焊縫表面質量不好，出現(xiàn)裂紋、飛濺、虛焊、夾渣、漏焊、過燒等缺陷。

激光熔化焊技術是將激光作為熱源，熔化兩板件角接處的部分母材，使其形成液體技術，冷卻后形成更加可靠的焊接技術，技術原理如圖3所示。

3 汽車白車身焊接質量檢測技術

3.1 破壞性檢測技術

破壞性檢測是以破壞工件或原材料工作狀態(tài)，來檢測需檢物表面和內部質量的方法。第一，電阻點焊的破壞性檢測。對于破壞性檢測的焊核，要通過游標卡尺測量兩次垂直方向的直徑，并以其平均值為該焊核的測量結果

，焊件的扭轉試驗，焊件的剪切試驗完成。第二，氣體保護焊的破壞性檢測?？赏ㄟ^力學試驗和金相組織分析來對氣體保護焊的焊縫進行破壞性檢測。

CO

氣體保護焊是利用CO

作保護氣體的熔化極氣體保護焊，是以燃燒于工件與焊絲間的電弧作熱源的一種焊接方法。氣體保護焊具有焊接成本低、生產效率高、抗銹蝕能力強、抗裂性好、可進行全位置焊接、焊厚變形量小等特點?；谝陨蟽?yōu)點氣體保護焊在汽車工業(yè)中廣泛應用。

主要分為扭轉試驗和拉伸剪切試驗。

藥僧便將香客捐贈的建廟銀子悉數(shù)捧出，交給村民修橋筑路。村民自發(fā)出義工，建成堅固石橋，命名藥僧橋。藥僧翻山越嶺挖來兩株香楓樹栽在橋頭，為過往行人遮陽擋雨。他繼續(xù)棲身茅庵，安之若素。

最小熔核直徑標準值公式為：

利用雙極晶體管在中子輻照下的硅位移損傷特性，成功研制了晶體管直流增益在線測試系統(tǒng)。該系統(tǒng)以LabVIEW為開發(fā)平臺，通過多任務并行處理的模塊化程序設計，實現(xiàn)了快速響應、高效率同步采集、實時數(shù)據(jù)處理、存儲及顯示；采用回讀技術建立了電壓補償方法，解決了遠程監(jiān)測中因電壓損耗帶來的測量誤差，系統(tǒng)的測試精度高達0.2%。

計算最小直徑標準，將測量的融核的直徑與最小直徑對比，若測量值小于計算值，則為不合格，反之合格。

首先，將科研成果轉化納入科研成果評價體系，并與績效獎勵、職稱評聘、科研獎項的評比等掛鉤，保證評價指標多樣化，打破“唯項目、唯論文”。

拉伸剪切試驗分為拉伸和剪切。若只側重拉伸力，則拉伸速度≤5 mm/min；若只強調剪切拉應力，則允許拉伸速度≤10 mm/min ，試驗如圖5所示，其中F2為對拉力，F(xiàn)1為剪拉力。試驗件寬度A根據(jù)板厚度

取值：

≤1.0mm，A=20mm；1.0<

≤2.5mm，A=25mm；2.5<

≤3.0mm，A=30mm；3.0<

≤4mm，A=35mm；

評價合格依據(jù)：試驗測量的力值達到的最低剪切拉伸力F1min，如表1，兩試驗件焊點撕裂開。若小于最低剪切拉伸力F1min，則不合格。

3.1.2 凸焊的破壞性檢查

凸焊螺母的破壞性檢查分為抗拉強度試驗和完全破壞。抗拉強度試驗：凸焊螺母焊接在鈑金上面，鈑金由支架支撐起來，外圓柱螺紋塊旋合在凸焊螺母內螺紋上，行成螺母總成，螺母總成施加一個規(guī)定的力F，施力速度5 mm/s，直到螺母連接處斷裂，其斷裂值不小于規(guī)定值，如圖6所示。

完全破壞為使用錘子或拉伸試驗機將凸焊螺母全部撕裂，測量凸焊螺母凸點端面融核的直徑，其數(shù)值要大于0.8倍的凸點直徑。

凸焊螺釘?shù)钠茐男栽囼灪屯购嘎菽赶嗤?/p>

3.2 非破壞檢測技術

非破壞檢測是以不損壞工件或原材料工作狀態(tài)為基本前提，來檢測需檢物表面和內部質量的手段。第一，電阻點焊的非破壞檢測。該檢測方式包括扁鏟插入兩焊接件焊點中間的力學測試、震蕩檢測以及超聲波檢測等。車身專業(yè)用的多的是超聲波探傷檢測，該檢測具檢測時間短，靈敏度較高，能有效定位和定量白車身缺陷。第二，氣體保護焊的非破壞檢測。氣體保護焊焊縫的射線探傷檢測能夠對金屬內部可能出現(xiàn)的空隙、雜質、裂紋等缺陷通過射線檢查。但是，檢測射線不利于人的健康，在進行探傷工作時，檢測人員必須，必須穿著防護安全服按照標準流程檢測。

非破壞性檢查主要體現(xiàn)在凸焊。凸焊螺母的非破壞性檢查：使用扭矩套筒扳手套在凸焊螺母外六角上面，旋轉扭矩扳手，沿著回轉中心的外圓切線方向增加扭矩，即為焊接在固定鈑金上面的焊接螺母剝離試驗，如圖7所示。所測扭矩值逐漸增大達到規(guī)定的標準值時，焊接處不得出現(xiàn)任何形變或斷裂甚至剝離。

4 結語

汽車白車身通常采用多種焊接技術來將鈑金零部件通過焊接連接起來。本文歸納總結了汽車白車身的焊接質量控制方法、檢測標準、評價基準。隨著汽車行業(yè)的發(fā)展，特別是新能源汽車成為未來發(fā)展趨勢的當下，新開發(fā)的車型對汽車白車身的質量要求越來越高，因此對車身焊接的質量要求越來越高。汽車白車身焊接質量的控制需要在每一個環(huán)節(jié)上嚴格遵守焊接工藝卡等標準流程，才能獲得好的結果。本文為汽車行業(yè)車身焊接專業(yè)在質量管控和檢測評價上面提供一定的思路，具有參考借鑒意義。

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