提高焊接質量控制的措施分析

洪 愷，王麗鵬，肖 何

（安徽華菱汽車有限公司，安徽 馬鞍山 243000）

焊接是交通工具制造過程的重要一環，隨著現代化生產技術的不斷革新及人們使用要求的不斷提升，對于焊接工藝、裝備等不斷提出新的要求。例如，車身當前更加輕量化，促進了焊接中新材料的使用；車身品質要求的不斷提升，對于焊接幾何尺寸精度有了更高要求；車型更新換代速度較快，各種類型的焊機技術與裝備更新換代較快。因此，本文以車身焊接為研究對象，分析焊接質量控制有著較為重要的意義[1]。

1 焊接常用技術及質量控制措施

1.1 中頻電阻焊技術及質量控制措施

現階段不論國內還是國外，在車身焊接的過程中，使用較多的仍舊是電阻點焊，特別是隨著低合金高強度鋼、鍍鋅鋼板使用數量的不斷增加，若選擇使用傳統工頻電阻點焊技術容易出現較為嚴重的電極消耗量大、電極和工件粘連、焊接毛刺及焊接飛濺等問題。而選擇使用中頻電阻焊技術，在焊接質量穩定性、加熱集中、精度控制高等方面的優勢明顯，較好適應了當前低合金高強度鋼、鍍鋅鋼板等使用量較大的情況。為了提升中頻電阻焊技術效果，在具體實施的過程中，做好對應的質量控制措施非常關鍵。在質量控制時，應當充分考慮基于動態電阻先下降、后上升、再下降的特征去控制焊接過程參數，從焊接工件的鍍層狀態、焊接層數及焊接厚度等情況出發，在焊接參數的整個區間中，選擇三到五套焊接參數開展試焊，在具體試焊時，焊接控制器對次級回路電阻值實現自動計算，并構建出對應的電阻曲線，曲線數量一般為三到五個，選擇其中焊接質量最好的電阻曲線，并將該曲線作為焊接電阻參考曲線。在具體焊接時，次級回路電阻通過焊接控制器自動計算，計算結果和電阻參考曲線進行運算與比較，從而得到電流調整量與所需的焊接時間，這就是調整焊接過程中所需的焊接電流與焊接時間，通過控制電流達到焊接電流，焊接時間達到對應的焊接時間，整個焊接質量則能夠得到較好的控制。

1.2 激光焊接技術及質量控制措施

從當前汽車車身焊接情況來看，激光焊接技術在工件變形小、焊接速度快及能量密度高等方面有著較大的優勢，在當前汽車車身焊接中取得了較好的應用效果。從激光焊接技術在車身焊接中的應用情況來看，其可分為三類情況：激光熔焊、激光釬焊及激光拼焊板。其中，激光拼焊板技術可從車身不同位置對焊接性能要求的不同，選擇強度等級不同、厚度不同的鋼板，通過激光進行拼接與裁剪，然后根據車輛使用需求，將鋼板沖壓成所需的零件。該技術使用的模具與零件數量相對較小，所需的開發與設計周期也非常短，汽車車身安全性與結構剛度提升明顯。

激光釬焊主要是利用激光發生器中產生的激光束，實現對焊絲表面的集中加熱，讓焊絲受熱熔化，實現對工件、間歇件的較好結合，液態金屬在冷卻后形成焊縫。從當前該技術使用情況來看，為了提升質量控制效果，選擇使用φ1.2mm的硅青銅焊絲能夠取得較好的焊接效果，其熔點在950℃左右，而被焊接的汽車鋼板的熔點超過了1400℃，在溫度達到950℃時，焊絲發生了熔化，但是工件不會發生熔化，達到所需的焊接目的。

從激光釬焊的使用情況來看，其自動化程度較高，精度控制也較好，所需的質量控制難度也相對較高，做好質量控制工作更為關鍵。在具體實施中，技術人員需確保焊接工藝參數與焊接設備之間相互匹配，控制參數公差在較小的范圍內，重點控制的參數有：焊絲預熱電流、焊接速度、光斑直徑、送絲角度等，在使用激光釬焊時，對于各個參數的最優狀態，可進行不斷的摸索與調試，確保參數與設備之間能夠相互匹配，更好提升焊接質量。此外，還需要對焊接夾具重復精度、工件尺寸穩定性等方面進行重點控制，也有助于提升焊接效果[2]。

激光熔焊相對于激光釬焊最大的不同是，熔焊一般情況下不需要焊絲，在較短的時間內工件被快速的熔化。該技術的所得到的焊縫質量較高，工件出現的變形也較小，能夠焊接的范圍較廣，也能夠節省材料。但是，該技術在使用時，質量控制難度相對于釬焊的難度也更大，在進行質量控制時，需要做到對工裝夾具重復性精度、定位精度的較好控制，對于被焊接工件尺寸穩定性也應當做好控制。重點控制的焊接參數主要有：光斑直徑、焦距、焊接速度等。同時，鋅鍍層在焊接時非常容易出現汽化的問題，對焊接效果產生不利影響，因此，在質量控制時，需采取措施確保汽化鋅能夠較快揮發，一般可采取的措施為，在沖壓零件時，焊接部位會得到一個高度相對較小的凸臺，工件在搭接過程中，各個工件之間會存在間隙，這為鋅揮發提供了條件，降低了焊縫中氣孔出現的概率，根據當前焊接實踐來看，間隙量控制在0.2mm為最佳。

1.3 摩擦攪拌點焊技術及質量控制措施

摩擦攪拌點焊在汽車車身焊接中應用效果較好，其主要作用機理為攪拌頭周圍高溫摩擦熱與材料塑性流動，相對于傳統焊接基礎，在焊接質量、性能穩定及節約能源和材料等方面優勢明顯。從該技術使用情況來看，為了更好提升其質量控制效果，在具體焊接時，需要控制好焊接壓入的速度與力度，確保焊接攪拌頭與工件之間產生高效率的摩擦熱。在具體連接的過程中，在攪拌頭進入到工件之后，確保壓力穩定，同時在攪拌頭軸肩接觸工作面后，應當繼續攪拌一定的時間，在回撤的過程中，確保連接完成之后才能夠回撤攪拌頭。

2 提升焊接質量控制效果的相關措施

一方面應當持續加大汽車車身焊接技術的聯合攻關力度。當前汽車需求量在我國呈現出增加的態勢，全面提升汽車車身焊接，為人民制造出質量過硬的汽車是當前各大汽車企業必須承擔的責任和義務。針對汽車車身焊接存在的短板和弱項，各個汽車企業應當在國家的統籌指導下，加強與高校、科研院所的合作力度，形成更多層次、更多能級的校企合作方式，在提升汽車車身焊接質量方面進行聯合攻關，研發出更多的汽車車身焊接技術，從而更好的適應汽車材料輕質化、新型化等方面的需求，從而更好提升汽車車身焊接質量。

另一方面加大對汽車車身焊接技術人員的培訓力度。當前汽車車身焊接對高素質技術人員的需求量相對較大，但是從具體的高素質人員供給力度來看，仍舊在很多方面有著較大的短板存在。因此，不論是汽車企業還是高校、科研院所均應當持續加大對汽車車身焊接高素質人員的培訓力度，在具體培養過程中，注重理論與實踐相融合的方式，推動汽車車身焊接人員整體素質水平的提升[3]。

3 結束語

綜上分析，全面做好焊接質量控制工作非常關鍵，但是從當前焊接情況來看，其在很多方面還有著較大的提升空間，特別是焊接技術更新速度相對滯后，影響到產品整體品質提升的情況仍舊存在，因此，這就需要生產企業全面認識到做好焊接質量控制的重要性，從焊接當前面臨的新情況、新問題出發，采取針對性的措施，全面提升焊接質量控制效果，從而制造出更多質量更優、品質更好的汽車，滿足人們日益增長的美好生活需要。