汽車生產中影響電阻焊焊接質量的因素及解決對策

王會臣

（唐山開元阻焊設備有限公司，河北 唐山 063000）

電阻焊作為一種以電阻熱作用使兩種金屬相互熔結合的焊接方式，具有廉價、安全、低耗、焊接強度高、自動化程度高、便于操作等特點，特別適合汽車車身薄板覆蓋零件焊接要求，在汽車工業中得以廣泛應用。然而，受電網電壓、焊接電極頭、材質、焊接工件表面清潔度等因素影響，汽車生產中常會出現組件脫焊、虛焊等狀況，影響了汽車質量。因此，必須分析影響電阻焊接質量的可能性因素，并給予解決，以提升汽車焊接質量，提升汽車品質。

一、影響汽車生產中電阻焊焊接質量的因素。電阻焊是一種利用電流所流經接觸面所產生的電阻熱將擠壓于上下電極間的被焊接工件加熱至熔化、塑性狀態后，使兩種金屬互熔后相結合的焊接方式。電流大小、工件電阻和焊接瞬間時間均可引起電阻熱變化，但汽車生產中可影響電阻焊接質量的因素眾多，概括主要因素如下。

1 電網電壓

一般而言，電網電壓比較穩定，三相電壓波動于360-415V屬正常，但實際中會出現因電網瞬間欠壓而造成電壓不穩；而瞬間欠電壓是引發焊接件表面虛焊的重要原因，焊接點僅有焊接數瞬間加熱時的痕跡，并未使金屬熔解而形成熔核，嚴重影響了焊接質量。

2 材質

不同的焊接材質所具有的的電阻不同，諸如不銹鋼類的金屬其電阻率高，導電性差，電焊此類金屬時產熱容易散熱難，鋁合金類金屬電阻率低，導電性較好，電焊此類金屬時產熱較難但散熱易。因此，不銹鋼類所用電流較小，鋁合金類所用電流很大，所以，設置焊機電流參數時應考慮到工件材質，以避免電流不適應造成虛焊、脫焊等。

3 焊接電極頭

焊接電極頭一般為鉻鋯銅材質，電阻焊瞬間所產生的電阻熱量不但能使工件熱熔，且能將電極頭接觸面致軟，經長時間熱壓，電極頭端部面積會變大，進而造成電流通路增大，導致虛焊。再就是，當電阻變小，電阻熱并未熔化工件而是形成熔核時，電阻焊焊接也會出現虛焊現象。

4 焊接部件表面光滑、整潔度

當前待焊接工件多為沖壓件，工件表面大多夾雜著雜質顆粒或有殘留沖擊油，而若微機室清理油污，則焊接時電流通路變小，造成工件表面附近空氣快速膨脹，進而引發炸電極，導致熔坑或擊穿。

5 鍍鋅

一般情況下，焊后組件需經鍍鋅、電泳等處理后進入裝配程序，但在處理前多會進行酸洗以除油，而此過程會出現析氫現象，當此現象擴展于焊點處時，可能造成金屬表面皺折、鼓包，甚至是斷裂，而當焊接受沖擊力時，斷裂更明顯。

6 人為因素

除了以上因素外，焊工的操作行為對電阻焊焊接質量產生直接影響，其主要體現在：（1）大規模施焊。一些人員一味追求完成任務、工時，往往大規模施焊，而此操作多會引發以下問題。其一，使接頭長時間停留于高溫狀態，造成過熱區增大，或使鐵素體和珠光體轉變成奧氏體后，晶粒急劇增長，待冷卻后形成具有粗大晶粒的過熱組織，造成接頭韌性下降，引起脆斷。其二，焊縫變應力、組織增大，焊件剛性固定過大時，焊件內部應力過大，則威脅機械性能，而若剛性固定不大，則會導致焊件變形增大。（2）未按規程操作。其一，汽車生產中一些部件需焊接前預熱，一些工作者常常忽視此問題，造成焊縫緩冷缺失，使得焊縫殘留應力增加，焊縫內存在大量氫氣，引發虛焊；當焊件剛度較大時，未進行預熱，則會造成低熱影響區硬度增加，引發冷裂紋。其二，一些焊工圖方便，不按工藝規程操作行為，甚至使用過期焊接材料對重要結構進行焊接，造成焊縫變形、裂紋。

二、應對汽車生產中電阻焊焊接質量因素的方法。影響汽車生產中電阻焊焊接質量的因素眾多，汽車生產中應增強質量意識，深入到各個因素及焊接環節中對焊接質量進行管理，通過制定相應的管理制度，嚴格規范焊工行為，提升焊工素質與責任感。制定焊接操作制度、材料使用管理制度、人員管理制度等，將操作程序、關鍵環節注意事項、操作步驟等以制度形式規定下來，如規定特殊材料焊接前應進行預熱、禁止使用過期材料、嚴格進行焊接監督等，以保證焊接有序、規范進行；制定多元化的獎勵、激勵措施，如績效獎勵、精神鼓勵等，刺激焊工、生產者自覺遵守相關制度規范，進行自律，并發揮榜樣作用，以激勵生產者積極參與到規范生產行列中。

此外，重點分析以上造成電阻焊焊接質量問題的可能性因素，并給予針對性處理措施。

1 處理電網電壓因素的方法

電流監測是了解電網電壓的重要方式，因此，可配置電流監測儀，借助觀察電流來判斷電壓，當焊接瞬間電流異常時，電網電壓異常，此時焊工可根據警報信號識別異常焊接部件，并對部件進行隔離。

2 處理焊接電極頭因素的方法

電極頭面積的增大是引起虛焊的重要原因，為避免此因素導致虛焊，必須對電極頭面積進行控制。工作者可根據電極頭結構，設置專用修磨工具，并適時對電極頭端部修磨，保證電極頭端部面積控制在合適范圍。

3 提升焊接部件表面光潔度的方法

應嚴格焊接部件前的清洗、擦拭工作，保證焊接部件表面清潔、干燥、無油、無夾渣；并檢查焊接部件表面是否有粗糙、小坑等現象，若發現有質量問題、部件粗糙應更換。

4 計算與材質適合的焊機電流參數

受材質、材料厚度不一等因素影響，電流設定并無固定可用參數，這就需要汽車生產者在實踐中及時總結經驗，根據實際情況確定最適宜的匹配參數。

5 嚴格電鍍前后操作

電鍍前應嚴格控制酸洗濃度、時間，盡量縮短酸洗時間，并在酸洗后及時擦干。焊后應及時回火，以去除焊接時產生的內應力；電鍍后1～3h內必須以高溫烘烤方式進行去氫2～4h，以保證殘留于組件中的氫被有效處理，減少氫脆現象的危害。

結語

汽車生產中可引發電阻焊焊接質量的因素眾多，且隨著實踐探索的前進，其可發現的可能性影響因素會增多，這就需要汽車生產中密切關注此方面的問題，并在實踐中不斷探索有效的、針對性的解決方法，以保證焊件質量，維護汽車品質。

[1]張強勇.國內外汽車制造業中焊接技術的應用現狀與發展趨勢[[J].現代焊接，2010（10）

[2]Wladyslaw Jaxa Rozen.電阻焊在鐵道車輛制造中的應用[J].國外機車車輛工藝，2012（5）.