汽車車身焊接質量控制探討

藺定 劉沛

摘 要：隨著國家汽車行業的發展，汽車車身焊接技術受到廣泛關注與重視，應將其合理應用在生產經營中，利用科學方式分析實際情況，創建多元化的管理與控制機制，提升汽車車身焊接技術的應用效果，滿足當前的實際發展需求，達到預期的生產目的。

關鍵詞：汽車；車身焊接 ；質量控制

1.代車身焊裝生產特點

1.1車身輕量化，促使新材料應用和新焊接技術發展。減輕汽車重量可以提高輸出功率、降低噪聲、降低油耗是眾所周知的。若汽車整車重量降低10%，燃油效率就可以提升6%～8%，CO2 排放可減少約5 g/km。目前歐洲大型汽車制造商正在進行“超輕型工程”，預計將減輕車身自重30%，車體的設計中將采用超過80%的高強鋼。除了采用高強鋼外，各汽車商正在研究并部分采用了鋁、鎂輕合金，復合材料用于車身結構。在車身結構設計方面，改進車身部件連接形式也能達到減輕車身重量的目的，如改變零件搭接點焊為激光焊。為此，面臨高強或超高強度鋼、輕合金結構的焊接中出現的難題，研究開發新的焊接工藝和相應的設備成為焊接裝備行業急需解決的課題。

1.2追求車身安全性，提高車身焊接質量。為提高汽車安全性，除了在結構設計、操控系統、安全防護等方面采取措施外，提高車身自身剛性和強度也是車身設計制造工作者的使命。如何提高焊接質量的穩定性，特別是采用高強或超高強度鋼、鍍層鋼并提高其焊接性能，以提高車身關鍵部位構件的材料強度。為此，必須大量采用先進的新裝焊工藝，如激光焊接、中頻點焊、摩擦攪拌點焊、膠結點焊等新工藝，提高零部件焊接質量和強度，這將對焊接工程提出更新的要求。

2.汽車車身的焊接工藝

2.1點焊

2.1.1焊前清理。即將車身的焊接表面的污物清除干凈，譬如漆膜、銹跡等，讓焊接電流保持通暢；2）掌握焊接表面間的間隙。在焊接之前，應當把焊件的表面進行整平，為防止焊接中出現電流導通不暢現象，焊接件與焊接件表面之間嚴禁出現間隙。在焊接過程中，如果發現焊點面積變小，可用夾鉗將焊件牢牢地夾緊，預防間隙出現。3）把握焊點間距離。各個焊縫的強度由焊點間距和邊緣

距離（焊點到板外緣的距離）決定的，焊點間距的大小要控制在不致形成支路電流的范圍內；4）四是掌握點焊順序。點焊時，不要只在一個方向上連續點焊，這種方法的焊接強度較低。如果電極頭過熱變色，應停下來冷卻。

2.1.2縫焊

縫焊類似于持續不斷的點焊工藝，是由許多彼此互相重疊的焊點組成的。所不同的是點焊使用的是柱狀電極，而縫焊用的是滾盤狀電極，這種電極可以旋轉。由于縫焊所需要的分流電流較大，因此，在焊接時，要加大其電流，根據體數值視材料厚度和點距，通常比點焊增打五分之一至五分之三之間。縫焊焊點間距根據材質而定，如果車身是低碳鋼，其間距為（2.8～3.2）t，如果車身為鋁合金材質，其間距為（2.0～2.4）t。t為兩焊件中較薄焊件的厚度，單位為mm。對于非氣密性接頭，焊點間距可在很寬的范圍內變化，甚至可以使各相鄰焊點相互分離，成為縫點焊。縫焊工藝參數主要是根據被焊金屬的性能、厚度、質量要求和設備條件來選擇，通常可參考已有的推薦數據初步確定后再通過工藝試驗加以修正。

2.2 凸焊

凸焊是點焊的一種變型，用于焊接低碳鋼和低合金鋼的沖壓件，凸焊的種類很多，除板件凸焊外，還有螺帽、螺釘類零件的凸焊、線材交叉凸焊、管子凸焊和板材T型凸焊等。板件凸焊最適宜的厚度為0.5mm～4mm。凸焊與點焊的不同點是在焊件上預先加工出凸點，或者通過焊件上原有的能使電流集中的型面、倒角等作為焊接時的局部接觸部位。因為凸焊是車身的凸點進行接觸焊接，焊接接觸面的單位面積上的壓力以及電流相應的得到提升，能夠集中熱量，破裂車身板件表面氧化膜，分流電流相對減小。因此，在焊接中能夠實現多點凸焊，不但接頭變形減輕，而且焊接效率大大提升。凸焊焊接工藝的前提是先沖制出車身的凸起部位，因此，凸焊焊接工藝相比于其它焊接工藝需要有焊前工序準備。工序和設備。

2.3二氧化碳氣體保護焊

二氧化碳氣體保護焊是以CO2氣體為保護氣體，通過焊絲與工件間產生一定的電弧，電弧產生高溫后熔化金屬部件進行的焊接工藝，在焊接中通常使用光焊絲作為填充金屬。1）相比于其它類型的車身焊接工藝，CO2氣體保護焊有其自身的優勢，主要表現在焊接效率高，成本低，焊接質量能夠得到保障。同時CO2氣體保護焊對鐵銹有很小的敏感性。可以實現焊接過程機械化與自動化。因此，CO2氣體保護焊應用相對廣泛；2）二氧化碳氣體保護焊的規范參數相對較多，CO2流量、所用焊絲型號與尺寸、電弧電壓的大小、焊接的電流與速度，直流回路電感等等。選擇這些參數要在保障焊接質量的基礎上，盡可能地提升焊接效率。

2.7 激光焊接

激光焊是利用大功率相干單色光子流聚焦而成的激光束為熱源進行的焊接，這種焊接工藝通常有連續功率激光焊和脈沖功率激光焊。用激光可以焊接一些要求強度高、變形小，用傳統方法無法焊接的特種材料的汽車零部件。激光焊接時不與車身的焊接部位接觸，以激光器輸出并經光源聚焦的高能量密度的激光作為熱源，對車身焊接部位進行熔化焊接。

激光焊接有很多優勢，由于不存在連接間隙或者極小，車身被焊接部位在焊接過程中，幾乎不變形，同時，激光焊接的焊接深度與寬度比相對較高，譬如焊接的縫寬為1mm時，焊接的深度可達5mm，所以焊接質量很高。

3.汽車車身焊接質量控制方法

3.1穩定焊接參數

焊接參數的穩定性是提高汽車車身焊接質量的重要因素。焊點的質量通常都與焊接的電流以及電極壓力之間存在直接的關系，所以當在實踐中焊接設備增加了之后，設備的功率沒有進行調整，會導致電壓不穩，對于產能將會產生消極作用。因此實踐中要積極促進車間供電設備的改進和完善。焊接設備的電流往往都是利用電纜實現的，電纜的主要導電材料是銅，而銅在某種程度上容易出現的問題是使用頻率增加而老化。針對這一類問題最為主要的解決方法是積極檢修電纜并采取及時更換的措施。

3.2 保證點焊外觀質量

點焊的質量標準是表面沒有雜物、并且不具有裂紋。要達到這樣的水平需要確定點焊的位置，并確保不存在工件變形的問題。點焊進行的時候要確保焊件的表面設置了可浮動電極墊板，采用這種方式可以大大降低焊接表面毛刺存在的幾率。可以采用不同電極直徑避免熔核偏移.在實踐中要通過充分的分析和研究來確定點焊的位置，要提高準確性，這樣做的目的是減少工件變形問題的發生。焊鉗可以選擇具有浮動性的，減少工件受到非焊接壓力的影響。

3.3解決收縮性缺陷問題

為了解決收縮性缺陷，可以采取的方式提高電極壓力，這樣可以減少收縮孔和收縮裂紋的形成，在進行點焊的時候，要防止因為溫度落差太大導致金屬變形情況的發生。提高電極壓力還包括了提高熔核形成是的鍛壓力，提高焊接區快速冷卻時的鍛壓力，這兩種鍛壓力的提高是整個電極壓力提高的重點。采用這種方式對于防止焊縫接頭處出現收縮孔和收縮裂紋的出現具有非常明顯的作用。

參考文獻：

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