汽車(chē)制造中機(jī)械焊接品質(zhì)提升對(duì)策分析

中圖分類(lèi)號(hào)：U463.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-8639（2025）06-0155-03

Analysisof Countermeasuresfor Improving theQualityof Mechanical Welding inAutomobileManufacturing Gao Lei

（Shandong Transport Vocational College， ，China）

【Abstract】Thequalityof mechanical welding isof vital importance inautomobile manufacturing.Thearticle first elaboratesonitsroleinenhancing thestabilityofthevehicle bodystructure，improvingproductionefficiency， facilitating thelightweightingof automobiles，andachieving environmental protectionand energyconservation.Secondly， analyze the process types such as CO₂ gas shielded welding，laser welding，laser hybrid welding，and laser remote welding，andexplore the influencing factors such as components，cracks，welding plierselectrodes，welding parameters，and the profesional level of personnel；Finall，targeted improvement strategiessuch asenhancing the professional levelofoperators，optimizing thewelding processandpre-welding technology，extending thearcstarting time，emphasizing thecleaningand inspectionof joints，and doingagood jobinenvironmental controlareproposed， aiming to providereferences fortheimprovementofautomotivequalityand industrial development，and promote the highquality development of the automotive manufacturing industry.

【Keywords】 automobile manufacturing；mechanical welding；quality；countermeasures

0 前言

在汽車(chē)制造業(yè)中，焊接是現(xiàn)代機(jī)械制造不可或缺的工藝，發(fā)動(dòng)機(jī)、車(chē)架等均需運(yùn)用。點(diǎn)焊、氣體保護(hù)焊因自動(dòng)化、效率高與變形小等優(yōu)勢(shì)應(yīng)用最廣。隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)加劇，創(chuàng)新技術(shù)涌現(xiàn)，探究機(jī)械焊接品質(zhì)提升對(duì)策對(duì)車(chē)企意義重大。本文分析影響因素并提出策略，為產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供借鑒。

1汽車(chē)制造中機(jī)械焊接品質(zhì)的作用

1）提升車(chē)體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。車(chē)輛在駕駛時(shí)容易受到各種力影響，如：坡度阻力、滾動(dòng)阻力、扭曲力，而機(jī)械焊接能夠?qū)⒏鹘M件連接生成穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)主體，保證車(chē)輛在復(fù)雜的情況下仍然保持結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，焊接可以將碰撞力分散。因此，焊接工藝品質(zhì)直接決定了車(chē)輛安全性。

2）生產(chǎn)效率高。相較于常規(guī)焊接工藝，機(jī)械焊接具有自動(dòng)化程度高、焊接速度快、控制精度高的優(yōu)勢(shì)，能夠確保各焊點(diǎn)、焊縫品質(zhì)穩(wěn)定，避免因焊接品質(zhì)問(wèn)題造成返工，提高車(chē)輛生產(chǎn)效率。

3）汽車(chē)輕量化。汽車(chē)輕量化已成為工業(yè)發(fā)展主流，故越來(lái)越多的企業(yè)選用鋁合金、高強(qiáng)度鋼等輕質(zhì)材料，其材料對(duì)焊接技術(shù)有一定要求，如：摩擦焊、激光焊等，優(yōu)質(zhì)焊接工藝有利于輕量材料發(fā)揮作用，不僅降低了車(chē)輛質(zhì)量，還保證了性能。

4）環(huán)保與節(jié)能。機(jī)械焊接技術(shù)的能量集中于焊縫區(qū)域，熱影響小，能夠有效避免材料浪費(fèi)和能源過(guò)度消耗。以激光焊接為例，其產(chǎn)生的噪聲、有毒氣體較少，符合環(huán)保要求?，F(xiàn)代焊裝線(xiàn)還重視能耗節(jié)約，減少?gòu)U氣排放，氣體回收系統(tǒng)極大地降低環(huán)境污染。

2汽車(chē)制造中機(jī)械焊接工藝類(lèi)型

2.1 （204號(hào) CO₂ 氣體保護(hù)焊

CO₂ 氣體保護(hù)焊是以 CO₂ 為保護(hù)氣體的焊接工藝（圖1）。焊接過(guò)程中， CO₂ 氣體經(jīng)焊槍噴出并生成氣霧層，從而避免受到氣體污染，提高焊接品質(zhì)。該工藝多用于車(chē)身、底盤(pán)、金屬組件，有速度快、成本低的特點(diǎn)。焊接時(shí)使用專(zhuān)用焊機(jī)，并通過(guò)優(yōu)化焊接電流穩(wěn)定性來(lái)提升焊接品質(zhì)。一般情況下，對(duì)于較薄的板材，常選用直徑為 0.6mm 的焊絲；而對(duì)于厚度在 1.5～2.5mm 的鋼板， 0.8mm 直徑的焊絲更為適用。為確保焊縫成形良好且不出現(xiàn)熔透現(xiàn)象，需合理控制焊接電流。此外，采用Ar和 CO₂ 混合氣體作為保護(hù)氣體，能夠顯著改善電弧燃燒的穩(wěn)定性，減少飛濺，提高焊縫的抗氧化性能和焊接品質(zhì)2。其中，Ar可提供穩(wěn)定的電弧， CO₂ 則有助于加快焊接速度，二者協(xié)同作用，實(shí)現(xiàn)對(duì)焊接過(guò)程的有效保護(hù)。

2.2 激光焊

激光焊（圖2）具有精準(zhǔn)度高、效率高、熱影響小、變形小的特點(diǎn)，通過(guò)高能量的激光束達(dá)到精準(zhǔn)焊接的目的，提升接頭品質(zhì)。激光焊常用于觸媒轉(zhuǎn)換器、排氣管等關(guān)鍵零部件以及對(duì)焊接品質(zhì)要求較高的組件焊接，有助于提升組件性能，滿(mǎn)足嚴(yán)格的焊接工藝標(biāo)準(zhǔn)。

2.3 焊接新技術(shù)

在激光焊過(guò)程中，激光束聚焦于焊接部位，使熱源高度集中于焊接區(qū)域，實(shí)現(xiàn)快速加熱，從而大幅提高焊接速度。當(dāng)激光功率達(dá)到一定程度時(shí)，金屬表層迅速氣化、蒸發(fā)并脫落；由于金屬氣化時(shí)受到應(yīng)力作用，會(huì)在焊接部位形成凹陷，隨著激光束的移動(dòng)，凹陷處形成孔洞，并隨激光束同步移動(dòng)。當(dāng)金屬在孔洞前部熔化后，后方的孔洞會(huì)二次凝固形成焊縫。研究表明，激光功率密度對(duì)焊縫熔深具有顯著影響，隨著功率密度的增加，焊縫熔深逐漸增大，同

現(xiàn)階段，焊接新技術(shù)包括激光復(fù)合與激光遠(yuǎn)程。激光復(fù)合焊接技術(shù)（圖3）屬于結(jié)合多種熱源的焊接工藝，基于激光焊接下結(jié)合其他熱源（感應(yīng)加熱）等。該工藝通過(guò)控制不同熱源的功率、位置調(diào)整熱輸入量，控制溫度場(chǎng)與殘余應(yīng)力，避免變形與裂紋，提升焊接品質(zhì)。通過(guò)多種熱源，該工藝解決了單一熱源可能出現(xiàn)的問(wèn)題，如：氣孔問(wèn)題，而該工藝結(jié)合其他熱源極大地減少氣孔問(wèn)題出現(xiàn)。而且多熱源有利于提升焊接速度，減少焊接時(shí)間，成本低、效率高。激光遠(yuǎn)程焊接工藝是借助光纖激光傳輸技術(shù)將焊接頭和激光發(fā)生器隔離，達(dá)到遠(yuǎn)程焊接的目的，具有熱輸入均勻、穩(wěn)定性高、自動(dòng)化水平高、遠(yuǎn)程監(jiān)控的優(yōu)勢(shì)。時(shí)焊縫的深度與寬度比例也會(huì)發(fā)生相應(yīng)變化[3]。

3汽車(chē)制造中影響機(jī)械焊接品質(zhì)的因素

1）組件因素。機(jī)械焊接貫穿汽車(chē)組件加工全程，但外部裝卸溫度等易引發(fā)飛濺、穿板問(wèn)題。因此，操作者需嚴(yán)格把控組件品質(zhì)與尺寸，避免異物干擾，確保焊接過(guò)程穩(wěn)定。

2）裂縫因素。熔渣處理不當(dāng)是材料裂縫的“元兇”之一，焊接溫度、壓力控制失準(zhǔn)，設(shè)備剛度不足也會(huì)加劇裂縫風(fēng)險(xiǎn)。裂縫一旦產(chǎn)生，會(huì)隨時(shí)間擴(kuò)張，嚴(yán)重威脅車(chē)輛穩(wěn)定性。

3）焊鉗電極因素。電極對(duì)電流輸出影響關(guān)鍵，合適的電極頭材料不可或缺。當(dāng)前部分廠家為降本選擇銅原料焊接電極，卻面臨使用壽命短、品質(zhì)差的問(wèn)題。隨著使用，電極頭直徑增大，需加強(qiáng)維護(hù)保養(yǎng)，及時(shí)更換。更換時(shí)，電極位置調(diào)節(jié)不當(dāng)會(huì)影響散熱，必須精準(zhǔn)控制，保障散熱達(dá)標(biāo)。

4）焊接參數(shù)因素。電壓、電流參數(shù)設(shè)置對(duì)機(jī)械焊接品質(zhì)有直接影響，特別是車(chē)輛批量加工時(shí)，隨著焊接設(shè)備的增加，若功率始終不變，則電壓就會(huì)受到影響，降低車(chē)輛產(chǎn)能。因此，生產(chǎn)廠家在批量加工時(shí)，需實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)車(chē)間供電設(shè)備，確保焊接設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。同時(shí)，要加強(qiáng)對(duì)焊接電纜的品質(zhì)管理[5]，定期檢查電纜的絕緣性能和導(dǎo)電性能，及時(shí)更換老化電纜。

5）人員專(zhuān)業(yè)水平因素。機(jī)械焊接專(zhuān)業(yè)性強(qiáng)，部分操作者未經(jīng)系統(tǒng)培訓(xùn)，對(duì)工藝、操作規(guī)則掌握不足，難以精準(zhǔn)調(diào)控參數(shù)、處理問(wèn)題。此外，企業(yè)崗位分配欠妥，任務(wù)不合理、制度不完善、待遇較低，打擊員工積極性，弱化責(zé)任意識(shí)，給焊接品質(zhì)埋下隱患。

4汽車(chē)制造中機(jī)械焊接品質(zhì)提升對(duì)策

汽車(chē)制造中的機(jī)械焊接涉及工序復(fù)雜，包含參數(shù)調(diào)整、材料選用、設(shè)備選擇、自動(dòng)化焊接工藝、嚴(yán)格的品質(zhì)監(jiān)督等。企業(yè)通過(guò)不斷提升焊接工藝，有利于提高焊接品質(zhì)，助力汽車(chē)制造業(yè)可持續(xù)發(fā)展。以下從多個(gè)維度提出汽車(chē)制造中機(jī)械焊接品質(zhì)的提升策略。

4.1 提高操作者專(zhuān)業(yè)水平

操作者的專(zhuān)業(yè)水平是決定焊接品質(zhì)的關(guān)鍵因素。需掌握焊接理論、熟悉操作規(guī)范，遵守高溫作業(yè)安全制度。企業(yè)可邀請(qǐng)專(zhuān)家講座，組織人員到先進(jìn)企業(yè)學(xué)習(xí)，拓寬視野，提升專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)。

4.2 優(yōu)化焊接工序

焊接工序復(fù)雜，需規(guī)范每個(gè)環(huán)節(jié)。從焊接前的材料設(shè)備準(zhǔn)備、操作規(guī)范統(tǒng)一，到焊接中的參數(shù)設(shè)置、溫度環(huán)境把控、操作監(jiān)督，再到質(zhì)量檢驗(yàn)的全面檢測(cè)，都要嚴(yán)格把控。同時(shí)持續(xù)創(chuàng)新，引進(jìn)先進(jìn)工藝、優(yōu)化參數(shù)。

4.3 優(yōu)化預(yù)焊接工藝

預(yù)焊接工藝決定最終接頭品質(zhì)。要選用合格材料，根據(jù)焊接要求與材料特點(diǎn)選擇工藝，做好組件表層處理，提高焊接接頭加工精度，確保各流程達(dá)標(biāo)。

4.4 延長(zhǎng)起弧時(shí)間

起弧時(shí)間是指焊條與組件接觸后瞬間點(diǎn)火產(chǎn)生初弧的時(shí)間。適當(dāng)延長(zhǎng)起弧時(shí)間有利于熱量均勻傳送，避免變形、裂紋現(xiàn)象，增強(qiáng)接頭封閉性與強(qiáng)度。延長(zhǎng)起弧有利于焊接熱量傳送至組件表層，保證熱量均勻分布，避免局部熱應(yīng)力和裂縫，而且有利于揮發(fā)性元素?fù)]發(fā)，防止氣泡與空洞，增加接頭荷載力，焊條點(diǎn)火后迅速熔化并生成電弧，避免飛濺，維持焊縫美觀性。

4.5 重視接頭清潔與檢驗(yàn)

焊接熱量易改變材料結(jié)構(gòu)，降低接頭性能，需借助焊后熱處理消除殘余應(yīng)力，增強(qiáng)穩(wěn)定性，否則易導(dǎo)致變形、裂紋，影響汽車(chē)品質(zhì)。焊接產(chǎn)生的焊渣、氧化物若清潔不徹底，會(huì)削弱接頭抗腐蝕性，縮短車(chē)輛壽命，故接頭清潔不可或缺。此外，接頭檢驗(yàn)同樣關(guān)鍵，目視與磁粉檢驗(yàn)是常用手段，各有優(yōu)劣，助力把控焊接品質(zhì)。

4.6做好焊接環(huán)境控制

焊接環(huán)境是影響焊接品質(zhì)的重要因素，也是容易被企業(yè)忽略的環(huán)節(jié)。焊接環(huán)境的不同，導(dǎo)致焊接操作時(shí)可能發(fā)生各種問(wèn)題，故企業(yè)應(yīng)給予高度重視，做好環(huán)境控制，特別是溫濕度控制。焊接操作時(shí)，外部最佳溫度低于 20% ，若溫度過(guò)低則會(huì)影響冷卻效果?？諝馑趾靠刂埔灿兄匾饔?，通常水分含量維持在 90% 最佳，否則可能影響焊接品質(zhì)。

5結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，機(jī)械焊接在工業(yè)生產(chǎn)中是重要環(huán)節(jié)，焊接既是金屬組件連接的主要方法，也是提升產(chǎn)品品質(zhì)、解決復(fù)雜結(jié)構(gòu)的有效方案。汽車(chē)制造中，采用機(jī)械焊接可以提高車(chē)輛制造效率與精度，保障安全性與耐用性，高品質(zhì)的機(jī)械焊接工藝可以保證車(chē)身結(jié)構(gòu)牢固性，提高汽車(chē)使用性能和安全性。因此，企業(yè)要給予高度重視，從提高操作者專(zhuān)業(yè)水平、優(yōu)化焊接工序、優(yōu)化預(yù)焊接工藝、延長(zhǎng)起弧時(shí)間、重視接頭清潔與檢驗(yàn)等環(huán)節(jié)人手，從根本上提高汽車(chē)品質(zhì)。未來(lái)，隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，機(jī)械焊接品質(zhì)提升將迎來(lái)更多機(jī)遇和挑戰(zhàn)。汽車(chē)制造企業(yè)應(yīng)繼續(xù)探索和應(yīng)用先進(jìn)的焊接技術(shù)，優(yōu)化焊接工藝，加強(qiáng)品質(zhì)控制，提升人員技能，為汽車(chē)工業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展提供有力支撐。

參考文獻(xiàn)

[1]李鵬輝.汽車(chē)制造中機(jī)械焊接質(zhì)量提升方法分析[J].汽車(chē)測(cè)試報(bào)告，2024（7）：88-90.

[2]吳式勝，徐澤家，雷燕紅，等.探究汽車(chē)制造中機(jī)械焊接質(zhì)量提升策略[J].時(shí)代汽車(chē)，2024（3）：113-115.

[3]陳聞欣.汽車(chē)制造中機(jī)械焊接的質(zhì)量提升策略[J].大眾汽車(chē)，2024（1）：42-44.

[4]羅宗平.汽車(chē)制造中機(jī)械焊接質(zhì)量的提升策略研究[J].大眾標(biāo)準(zhǔn)化，2023（17）：110-111，114.

[5]丁青華.化工機(jī)械壓力容器制造中焊接質(zhì)量的控制分析[J].石油石化物資采購(gòu)，2024（18）：22-24.

[6]周武斌.汽車(chē)制造中機(jī)械焊接質(zhì)量提升策略研究[J].汽車(chē)測(cè)試報(bào)告，2023（24）：76-78.

[7]李志鵬.汽車(chē)制造中機(jī)械焊接質(zhì)量的提升策略研究[J].時(shí)代汽車(chē)，2023（5）：133-135.

（編輯林子衿）