鋁車身維修用焊接設備的驗證方法

陸佳煥 閆林 朱智婷

（泛亞汽車技術中心有限公司）

輕量化是世界汽車工業發展的一個重要趨勢。鋁金屬由于其質量輕、耐磨、耐腐蝕、彈性好、剛度和比強度高、抗沖擊性能優、加工成型性好和再生性高等特點，成為汽車輕量化的首選材料，但因鋁材自身可修復性差，須使用專用的鋁焊機保證鋁合金零件的維修質量。為此，文章開發了一套檢驗標準，為鋁車身的維修提供基礎。

1 焊接工藝選取及缺陷的定義

由于鋁合金熔點較低（660 ℃），熱傳導性高，導電性強，綜合評估現有成熟焊接工藝后認定氣體保護電弧焊（MIG 焊）是最合適的鋁車身售后維修的焊接方式，但其存在易氧化、焊縫變形和形成裂紋傾向大等技術難點。鑒于此，在焊接鋁合金時，除了選擇正確的焊接方法，嚴格控制焊接工藝和操作規程外，保證鋁焊機自身的性能也很關鍵。結合鋁合金的自身特性，參考汽車產線焊接標準及焊接缺陷質量分級指南，文章總結了售后鋁焊接的焊質量缺陷種類及其對應的評判標準：1）焊縫未熔合：要求薄板（1 mm）焊接焊縫中不能有未熔合區域；2）內部氣孔：要求單個氣孔的直徑不能大于1.6 mm；3）裂縫及裂紋：焊縫及母材都不允許有貫穿的裂縫；4）焊穿：要求焊縫及周圍區域不能有穿孔；5）火山口：要求弧坑深度不能超過1 mm，寬度在10 mm范圍內；6）飛濺等外觀整潔度：要求焊縫周圍不能有大量的焊渣飛濺。

2 檢驗標準設定

焊接質量不能通過單一的方法來評價，故需開發一套全面的評價體系。外觀質量易受客戶關注且缺陷易發現；焊縫截面質量檢查（金相）和X 光片全焊縫檢查則是對焊接內部質量的主要檢測方法。所以最終通過內外部焊接質量的檢查，并根據缺陷的嚴重性，開發對應的評分標準。

焊機的焊縫質量是對設備的基本要求，但客戶的使用感受也非常重要，為保證維修站能夠便利、高效、合理地使用鋁焊機，通過與維修站的溝通及對維修車間的實地調查，發現維修站普遍的使用需求為：焊接過程中電弧的穩定性、焊接過程中送絲速度的穩定性、焊接界面的易操作性、焊接設備空間的適用性。

針對使用需求進行主觀評判，通過組建專家團隊（團隊包括培訓專家、熟練技師、工程人員等）進行統一評價與分析。

通過有機整合外觀測試、金相測試、X 光片測試、專家團隊評價這4 種方法，形成檢驗標準（即四位一體的檢驗方法）。因鋁焊機的基本功能就是焊接，故將焊接質量定為占總體評分的80%。其中焊縫外觀的檢驗是最能全面反映焊縫質量的檢查內容，故將其比例設置為30%。而金相檢查、X 光片透視探測的測試方法是最能體現焊縫焊接強度的測試，各占據25%的比例。設備適用性對于維修站的實際使用意義重大，最終定義為占20%。至此，開發出一套自主的鋁車身焊接設備的綜合檢驗標準。

3 結論

在實際測試驗證中，通過最新開發的四位一體的綜合檢驗評分標準，共有3 款鋁焊接設備總分超過80 分，明顯領先于其他設備，以此為據選取這3 款綜合性能高的鋁焊機設備并推薦給維修站使用。在后期對使用該設備的100 家4S 維修站的調查反饋中，推薦的鋁焊機設備的使用情況得到了一致好評，證明了這套四位一體的鋁車身維修用焊接設備驗證方法是合理有效的。