電阻點焊焊點扭曲缺陷分析與解決

劉俊成

摘要：介紹白車身點焊的作用，焊接不能保證電極與該板材接觸的瞬間為垂直狀態，導致焊點扭曲缺陷的危害，焊點扭曲缺陷降低白車身強度，關于外露焊點扭曲影響車身外觀質量引起客戶抱怨，本文主要針對電阻點焊焊點扭曲產生原因、解決方案做出分析。

Abstract： Introduce the effect of spot welding on the body-in-white. Welding cannot guarantee that the electrode is in a vertical state at the moment of contact with the plate， which leads to the harm of distortion of the solder joints. The distortion of the solder joints reduces the strength of the body-in-white. The distortion of the exposed solder joints affects the appearance quality of the body Arousing customer complaints， this article mainly analyzes the causes and solutions for the distortion of the resistance spot welding joints.

關鍵詞：白車身點焊;焊點扭曲;解決方法

Key words： body-in-white spot welding;welding joint distortion;solution

中圖分類號：U671.81? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ?? ?文章編號：1674-957X（2021）17-0150-02

0? 引言

白車身是汽車的重要組成部分，白車身95%的拼接是靠電阻點焊焊接完成的，電阻點焊具有高速、低耗、焊接變形小和易操作等特點，非常適合汽車車身薄板覆蓋零部件的焊接，因此在汽車生產中應用廣泛。白車身焊接技術是提高整車產品質量和生產效率的關鍵技術，白車身焊接質量的優劣對整車質量起著決定性作用，所以點焊的焊接質量控制也非常關鍵，合格的焊點是保證焊接強度的首要條件，白車身焊點外觀質量嚴重影響車身的安全性能和使用性能。因此，研究分析車身焊接缺陷，以及如何控制焊接缺陷的產生，對于指導車間生產實踐來說有很大的現實意義。

1? 白車身點焊

電阻點焊是將工件裝配搭接接頭，并壓緊在兩電極之間，利用電阻熱熔化母材金屬，形成焊點的電阻焊方法。電阻點焊工作過程預壓、焊接、維持。預壓階段（如圖1所示），使工件良好接觸，獲得穩定接觸電阻，為焊接電流順利工作做必要準備。焊接階段，焊接電流通過工件，確保形成穩定熔核。維持階段，焊接電流切斷，加壓狀態下冷卻結晶。

2? 電阻焊接點焊分析

目前汽車車身制件連接大部分采用電阻點焊焊接，大多數的車身制造廠的點焊焊接采用人工點焊的方式，其主要缺陷為操作一致性控制較差導致。焊點質量的重要影響因之一為焊鉗電極與板件的垂直度，電極不垂直直接導致焊點扭曲變形等質量缺陷，人工操作無法保證此參數，特別是表面件焊點更易產生缺陷。

3? 白車身薄板點焊工件搭接要求及焊點質量要求闡述

在微車業白車身焊接中，采用工件搭接點焊，其工件搭接要求要貼合平整，搭接的板材厚度及層數與焊接參數有著相關的技術要求，嚴格上講不允許有四層板的搭接，如工藝有需要就必須要有焊接參數的要求（如雙脈沖、連續焊接兩次）。工件的搭接點，也就是說焊接焊點的邊寬，它會根據焊接電極面做相應的要求，常見的為不少于10mm和12mm（因為生產常用的有兩種尺寸的電極）。關于焊點質量的要求，主要有：焊點的直徑為6±1mm、焊點熔點呈中心眼圈、焊點的扭曲度不能超過工件平面的15%、焊點與焊點之間的間距不能少于15mm，后兩者是導致焊點脫焊及虛焊和不穩定的主要因素，因此在生產中我們要注意的就是如何防止這類質量事故的發生。下面我將結合本人在實際工作中處理部分質量問題的情況列舉一些范例，供其大家參考。用機器人及其他自動焊接設備保證焊點質量，則成本高，投入大。

3.1 焊點扭曲主要原因

3.1.1 焊鉗與工件不垂直導致

當焊鉗電極與工件在焊接過程中兩者不垂直，焊接的焊點成型后呈扭曲不平整，這樣的焊點存在扭曲的概率相當的大，質量標準要求的焊點表面扭曲度不能超過15°，這個現象在我們生產現場存在很多，這主要是由于設備的布置和焊接操作受作業區域環境影響，焊接點是存在由上到下或是由下到上，這類現象我們在進行焊鉗捆綁時主要做的就是找一中心點來做基準點，從而出現在焊接時上點和下點區的焊點就會因而產生壓槍和抬槍不到位，導致焊鉗電極與工件在焊接過程中兩者不垂直，焊接電極表面與焊接工件表面接觸點形成傾斜的角度（如圖2所示），焊接時不能夠自動實現電極塊與焊接表面的完全貼合，從而出現扭曲、凹凸，焊接的焊點呈扭曲狀況，焊點扭曲度超過15°的概率在85%以上。

結合圖2所示，可以看出，焊鉗的電極在焊接過程中與工件的垂直度對焊點的質量強度有著很大的關聯。

3.1.2 無焊接限位所致

在焊接時，焊鉗電極無固定支撐點和限位，被點焊物件與焊針的平面相對位置無法有效定位，焊接擺動幅度大，被點焊物件需要兩次點焊時，兩次點焊的焊點位置有較大的隨意性，且兩次點焊的焊點相對位置無法精確限定，容易出現焊點位置偏移、扭曲，不能滿足質量要求，同時客戶對于這種問題也比較抵觸抱怨較大，同時需要進行打磨返修，造成返修浪費。電極頭具有能夠與被焊工件表面接觸的水平端面，從而能夠實現兩水平端面之間的焊接。但是，當被焊工件的表面傾斜時，該結構的電極頭與傾斜表面之間無法完全接觸，導致焊接表面出現焊點凹凸、扭曲，影響焊接質量，并導致零部件返修率較高。

3.2 為解決上述技術問題，結合實際生產情況得出結論如下

①排查所有平衡器的垂直情況，對垂直問題提出在捆綁方式上進行攻關。主要是利用一平衡桿的作用，在焊鉗尾部增加一個合適的平衡器來將焊鉗的大電纜吊起，確保焊鉗處于自然平衡狀態，再把焊鉗開關從內側移到外側，這樣在操作時焊鉗由于新增加的平衡器的作用，確保了焊鉗在自然的狀況下始終處于一種上下自如的狀態，確保焊接點是由上到下或是由下到上，這類現象我們在進行焊鉗捆綁時主要做的就是找一中心點來做基準點，確保電極頭具有能夠與被焊工件表面接觸的水平端面，從而能夠實現兩水平端面之間的焊接，該建議實施至今，該處的焊點不再扭曲，從而保證了焊點質量的強度，消除了質量隱患。

②焊接位置風險高，焊接角度難以控制等問題，針對這些問題措施：制作一種防焊點扭曲裝置，包括固定件，與固定件連接的連接板，連接板與鈑金件之間設有表面件;焊接時增大受力面，防止表面焊點扭曲變形，提高勞動生產率，減少生產線不合格品，降低返工及設備成本，結構簡單，使用方便，成本低廉，具體方法如下。

③是制作銅板限位裝置（如圖3所示），銅板利用彈簧式螺桿進行固定，并用零件進行實配，確保在焊接過程中銅板與零件貼合有一定的活動空間，而不會由于銅板與零件貼合過緊在焊接時頂凹零件表面;并利用材料在銅板處制作焊接限位，確保焊接時焊鉗能在固定支撐點，確保電極不再與車身鈑金件直接接觸而是通過高導電、高導熱的板材增加焊接接觸面積，保證電極與車身鈑金件的受熱面積達到理想狀態，能夠有效的提高焊接件焊點外觀質量，保證焊點位置統一性，確保焊點平整間距均衡，不凹凸扭曲，節約焊接調試過程中產生的成本。

④在拼臺上制作焊接限位裝置（如圖3所示），限位裝置為焊鉗的下電極桿或者彎電極上固定兩塊連接板，連接板之間設有限位塊，限位塊上設有橫向分布的調節槽，鎖緊螺栓穿過調節槽鎖緊兩塊連接板，由于采用上述結構，該限位器具有以下優點：

1）幫助操作人員更好的控制焊點的位置，提高焊接的質量;

2）體積小，能靈活運用于各種型號的C型焊鉗;

3）能夠根據調節槽靈活調節焊點的位置。

限位器對被點焊物件進行限位，從而使得在點焊時精確限定焊點位置，使在焊接時焊鉗能有固定支撐點，保證焊點不偏移，有效避免焊點位置不正，確保焊接電極桿與工件角度垂直，消除焊點扭曲，降低勞動強度，提高點焊效率，改善點焊品質。

4? 結論

回顧焊點扭曲問題的解決，問題的解決措施方案可操作性能效率高、成本低、實施容易，且對問題的抑制有著很大的作用。

參考文獻：

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