汽車點焊質量保證與缺陷分析

摘要：點焊是汽車車身焊接應用比較廣泛的焊接方式，現(xiàn)代制造業(yè)以及高科技產(chǎn)業(yè)領域也采用這種焊接方式進行焊接。汽車車身點焊質量在很大程度上決定了汽車的整體結構完整性和汽車的剛度，所以在對汽車車身進行焊接工藝時，應該做好點焊焊接工作，及時地檢測點焊的施工質量，對于控制汽車車身的質量具有重要的意義。文章主要分析了保證點焊質量措施和點焊接頭主要缺陷產(chǎn)生的原因及預防措施。

關鍵詞：汽車車身焊接；點焊；質量保證；缺陷分析；汽車產(chǎn)品

中圖分類號：TG409 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）33-0072-02

1 點焊質量保證

1.1 點焊工藝設計的優(yōu)化

汽車工業(yè)中，焊接是汽車零部件與車身制造中的一個關鍵環(huán)節(jié)，起著承上啟下的特殊作用，同時，由于汽車產(chǎn)品的車型眾多、結構復雜，汽車車身零部件生產(chǎn)逐漸步入專業(yè)化和標準化，汽車制造在成本、效率和質量等方面的綜合要求，都決定了汽車焊接加工是一個多學科、跨領域和技術集成性比較強的生產(chǎn)過程。

點焊采用的設備以及點焊質量在相當程度上由點焊的工藝設計決定。應該避免設計多層板，充分考慮點焊的邊距和間距。合理安排焊接順序，這樣就可以減少在焊接的過程中出現(xiàn)焊接分流以及焊接變形現(xiàn)象的出現(xiàn)。在進行設計焊接回路時，我們應該盡量減小采用二次回路阻抗。制定出合理的、簡便的、經(jīng)濟高效的點焊質檢工藝，在進行施焊的過程中應該制定合理可靠的質檢工具和方法。施焊前應該制定合適的質檢頻次和測試儀表及工具。汽車車身整體結構完整性和剛度主要是由焊接質量決定的，因此做好焊接質量工作以及做好點焊檢測工作對于汽車車身質量具有重要的意義。

1.2 電極

影響點焊質量的重要零件是點焊電極。電極主要由端部、主體、尾部、冷卻水孔等組成。下面介紹電極的主要作用，包括電極可以向工件傳遞壓力、傳導電流、迅速導散焊接區(qū)的熱量。現(xiàn)在點焊時主要采用的電極主要有兩種，分別為球面形和錐臺形，其中電極端部端面直徑d決定了焊件與焊接電極的接觸面積的大小。當電流相同時，電極端部端面直徑d又是控制電極壓強分布范圍以及焊接電流密度大小的重要因素。我們在進行電極的選擇時，應該充分地考慮到電極在整個點焊過程中起到的作用，在電極進行向工件傳遞壓力時能夠很好地控制壓力的大小，在電極進行向工件傳導電流時能夠均勻輸送，這樣才能夠保證點焊的質量。

1.3 點焊的強度保證

要想使點焊有足夠的強度，首先應該根據(jù)焊件的厚度、材質以及其他的相關技術要求制定合理的焊接工藝和檢查標準，在焊接的過程中應該加大管理力度，對焊件的材質進行檢查并結合焊件的使用技術要點制定合理的施焊工藝。另外，點焊的質量控制主要取決于采取有效措施來控制不利于焊接工作的各種因素，主要因素有網(wǎng)路電壓的波動和性能的變化以及電極端面直徑，隨著點焊次數(shù)的不斷增加，電極端面直徑在壓力和電阻熱雙重作用下引起電流密度降低。鐵磁性物質進入焊鉗導致二次回路阻抗的變化。針對這些因素采取的措施有：選用目前先進的微電腦阻焊控制器，可有效克服網(wǎng)路電壓的波動及二次回路阻抗變化的影響。在進行焊接時采用的是計算機群控管理和集中控制對焊機的通電焊接進行管控。采用這樣的管理措施可以有效地防止出現(xiàn)同時作業(yè)的點焊機數(shù)量過多，從而減小電源電壓下降的概率，使得每個點焊機的電壓都控制在允許的范圍內(nèi)。

同時，應該安排專業(yè)的質量管理人員對在線所有焊機的工作狀況進行檢查，這樣就可以有效地保證焊接質量，為在施焊時保證汽車車身焊接質量和實現(xiàn)焊接質量達標提供了很好的基礎。

其次，我們在進行編制汽車車身焊接工藝時，可考慮到利用微電腦阻焊控制器來控制電極以及施焊時電流的影響，利用微電腦阻焊控制器可以在很大程度上減少電極端面直徑變大而引起的電流密度下降，還有由于電極端部損壞對點焊質量的影響。在施焊的工程中不可避免地會出現(xiàn)一把焊鉗需焊接板件組合不同的部位。對于這個問題，我們應該采用不同的焊接規(guī)范進行焊接，不同部位的焊接要求是不一樣的，還有在焊接的過程中容易出現(xiàn)焊工混淆或者遺忘，這些問題已經(jīng)被焊接技術智能化系統(tǒng)解決了。采用機械人點焊和自動化焊鉗就可以解決不同部位焊接標準一樣的問題，在焊接夾具上設置程序轉換板，進行對焊接規(guī)范進行強制轉換，能夠取得一定的效果，保證點焊的質量。

1.4 點焊外觀質量的保證

點焊的外觀質量主要是指平滑均勻過渡、局部擠壓造成的表面鼓起或者無明顯的凸肩以及毛刺，點焊表面沒有熔化和粘附的雜物出現(xiàn)，沒有裂紋出現(xiàn)，在焊接的過程中點焊的位置準確，沒有發(fā)生點焊造成的工件變形。為了保證點焊的施焊質量，我們采取了以下措施保證焊接質量：在焊件的外表面使用可以浮動電極墊板，這樣就可以在一定出程度上減少毛刺等焊接缺陷出現(xiàn)，為了保證點焊位置的準確性和避免造成工件變形，我們在進行施焊時采用點焊導向塊就很好地解決了工件變形以及點焊位置不準確的問題。采用有浮動機構的焊鉗以避免工件受非焊接壓力的作用而變形。

2 點焊主要缺陷產(chǎn)生的原因及預防措施

2.1 飛濺

飛濺是點焊比較常見的缺陷，飛濺首先依據(jù)時間可分為后期飛濺和前期飛濺，其次依據(jù)產(chǎn)生的部位可分為外飛濺和內(nèi)飛濺。點焊時產(chǎn)生后期飛濺的原因是：在進行焊接時由于熔核長大過快，已經(jīng)超出電極壓力能夠承受的范圍，導致沖破塑性環(huán)，在徑向造成內(nèi)飛濺，在軸向沖破板表面造成外飛濺。飛濺不僅僅影響外觀，而且對于焊件的疲勞性能和耐腐蝕性都會有一定程度上的影響。前期飛濺產(chǎn)生的原因是：由于前期的清理工作不到位，導致焊件的表面清潔度不好或者焊件表面上承受的壓強分布不均勻，這樣就會引起熔化的現(xiàn)象出現(xiàn)，這就是壓強分布不不均和不潔凈的表面導致局部電流密度過高造成的。防止前期飛濺的措施有：首先，加強焊件清理質量管理工作，在施焊前進行焊件表面清潔度的檢查；其次，采用漸升電流或者增加預熱電流來減慢加熱速度，這樣就可以避免早期熔化而引起飛濺。

2.2 收縮性缺陷

收縮性缺陷主要包括縮孔和收縮性裂紋。造成縮孔和收縮性裂紋的原因有：在進行點焊時，由于溫度的落差比較大，焊接時集中加熱，冷與熱的交換速度很快，液態(tài)金屬被包圍在金屬塑性環(huán)中，同時受焊接區(qū)金屬變形的影響，導致在焊縫的接頭處出現(xiàn)收縮性裂紋和縮孔等缺陷。我們可以采取以下措施防止出現(xiàn)縮孔和收縮性裂紋：防止出現(xiàn)縮孔和收縮性裂紋主要靠提高電極壓力，特別是熔核形成、焊接區(qū)快速冷卻時的鍛壓力來

實現(xiàn)。

3 結語

目前，點焊采用的設備以及成本和點焊質量在相當程度上由點焊的工藝設計決定。在我們進行點焊時為了減少飛濺﹑收縮性缺陷等焊接缺陷的出現(xiàn)，應該加強焊件清理質量，采用漸升電流或者增加預熱電流來減慢加熱速度，保證焊接的質量。在進行焊接施工時應合理安排焊接順序，這樣就可以減少焊接變形和焊接分流現(xiàn)象的出現(xiàn)。制定合理的質檢頻次和測試儀表及工具。為了防止出現(xiàn)縮孔的現(xiàn)象，我們在進行焊接施工時應該注意電極壓力以及焊接區(qū)快速冷卻時的鍛壓力的處理。

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[A].

作者簡介：張利鵬（1980-），男，遼寧沈陽人，供職于華晨中華汽車控股有限公司中華工廠車身工藝技術處，中級職稱，碩士，研究方向：車輛（轎車白車身）焊接工藝及零件尺寸匹配。