林楠

摘 要：焊裝是車身制造過(guò)程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，焊接質(zhì)量在很大程度上決定了汽車車身結(jié)構(gòu)性能。因此如何對(duì)焊接過(guò)程進(jìn)行實(shí)時(shí)管控，成為了保證整車的質(zhì)量的關(guān)鍵。

關(guān)鍵詞：白車身；凸焊；氣體保護(hù)焊焊；質(zhì)量控制；焊接參數(shù)

汽車車身大多由0.7.2.5MM薄板件焊接構(gòu)成，材料一般為普通低碳鋼、鍍層鋼板及普通高強(qiáng)板。為了保證車身焊接質(zhì)量，我們需要熟知焊接工藝過(guò)程并建立起完善的質(zhì)量監(jiān)控體系，利用監(jiān)控體系對(duì)焊接過(guò)程數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，確保車身焊接質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)每個(gè)焊點(diǎn)、每個(gè)焊縫的可追溯性。因篇幅有限，本論文僅對(duì)常見(jiàn)的電阻焊及氣體保護(hù)焊進(jìn)行詳細(xì)論述、分析。

1 車身焊接常用焊接方法

電阻焊及氣體保護(hù)焊為車身制造過(guò)程中常見(jiàn)的焊接方法，近年來(lái)隨著行業(yè)發(fā)展激光焊在車企中發(fā)展迅速，按照目前行業(yè)發(fā)展態(tài)勢(shì)，未來(lái)車身焊接結(jié)構(gòu)40%以上將由激光焊接完成。

2 焊接原理及其工藝控制關(guān)重點(diǎn)

焊接是一種以加熱、高溫或者高壓的方式接合金屬或其他熱塑性材料的制造工藝及技術(shù)。由于每種焊接方法均有其特殊的焊接工藝過(guò)程，有其特殊的焊接工藝參數(shù)，下面對(duì)電阻焊及氣體保護(hù)焊焊接方法的影響因素進(jìn)行詳述。

2.1 電阻焊

2.1.1電阻焊原理

電阻焊是將工件組合后通過(guò)電極施加壓力，利用電流將其加熱到熔化或塑性狀態(tài)，并在電極壓力下冷卻形成焊核的一種方法，常見(jiàn)的點(diǎn)焊、凸焊均屬于電阻焊。

2.1.2電阻焊質(zhì)量關(guān)鍵影響因素

電阻焊接質(zhì)量受多種因素的影響，如焊接材料、焊接電流、電極壓力、焊接時(shí)間、電極材料、設(shè)備冷卻效率等。由于篇幅有限，這里只對(duì)電阻熱公式Q=I2RT中的焊接電流、電阻、焊接時(shí)間這三項(xiàng)工藝參數(shù)的作用進(jìn)行詳述。

焊接電流：焊接電流影響熔核直徑和焊透率，焊接電流過(guò)大易導(dǎo)致產(chǎn)生嚴(yán)重的焊接飛濺，焊接電流過(guò)小易產(chǎn)生未焊透、熔核直徑小等缺陷，因此它是一個(gè)必須嚴(yán)格控制的參數(shù)。

焊接壓力：電極壓力對(duì)兩電極間總電阻、電流密度、壓痕深度等有顯著影響，隨著電極壓力的增大，電阻顯著減小。因此，焊點(diǎn)強(qiáng)度總是隨著電極壓力的增大而降低。

焊接時(shí)間：影響焊接過(guò)程中的加熱過(guò)程，為了保證熔核尺寸和焊點(diǎn)強(qiáng)度，焊接時(shí)間與焊接電流在一定范圍內(nèi)可以互為補(bǔ)充。

2.1.3電阻焊質(zhì)量控制

現(xiàn)在各個(gè)制造廠都有企業(yè)焊接參數(shù)設(shè)置規(guī)范，并且由焊接工程師定期進(jìn)行抽檢、校正焊接參數(shù)，生產(chǎn)過(guò)程中主要采用現(xiàn)場(chǎng)單點(diǎn)破檢和定期整件破檢檢驗(yàn)焊接質(zhì)量。這種質(zhì)量管控流程存在一定局限性，定期校正焊接參數(shù)并不能保證每個(gè)焊點(diǎn)的焊接參數(shù)能夠?qū)崟r(shí)可視化，另外采用破壞檢驗(yàn)法雖然能夠直觀反映焊點(diǎn)質(zhì)量，但是破壞檢驗(yàn)本身需要占用大量的人力物力，而且兩次破檢檢驗(yàn)間的產(chǎn)品質(zhì)量處于失控狀態(tài)，容易導(dǎo)致批量質(zhì)量事故，因此應(yīng)當(dāng)采用可靠的電阻焊質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)輔以定期整件破檢來(lái)控制焊接質(zhì)量。采用電阻焊質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)來(lái)代替人工進(jìn)行每臺(tái)焊機(jī)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，及時(shí)反饋不合格的焊點(diǎn)并終止生產(chǎn)，反饋出不合格焊點(diǎn)形成原因，使操作者能及時(shí)采取補(bǔ)救措施，將損失控制在最小。這樣既能提高焊接質(zhì)量穩(wěn)定性，又能減少因?yàn)椴槐匾念l繁抽檢及破檢帶來(lái)的浪費(fèi)。

2.2 氣體保護(hù)焊

2.2.1氣體保護(hù)焊原理

氣體保護(hù)焊是利用電弧作為熱源，氣體作為保護(hù)介質(zhì)的熔化焊。在焊接過(guò)程中，保護(hù)氣體在電弧周圍形成氣體保護(hù)層，將電弧、熔池與空氣隔開(kāi)，防止有害氣體的影響，并保證電弧穩(wěn)定燃燒。

2.2.2氣體保護(hù)焊質(zhì)量關(guān)鍵影響因素

氣體保護(hù)焊焊接質(zhì)量受多種因素的影響，如焊接材料、焊接電流、電壓、焊接時(shí)間、焊接速度、氣體流量、氣體純度等。由于篇幅有限，這里只對(duì)焊接電流、焊接電壓、焊接速度這三項(xiàng)工藝參數(shù)的作用進(jìn)行詳述。

焊接電流：焊接電流是最重要的焊接參數(shù)，焊接電流對(duì)焊接過(guò)程的穩(wěn)定性、熔深大小、焊縫成形和焊接生產(chǎn)效率有決定性影響。焊接電流過(guò)大易導(dǎo)致焊穿、成形不良等缺陷。焊接電流過(guò)小易導(dǎo)致電弧燃燒不穩(wěn)、融合不良、成形不良等缺陷。

焊接電壓：焊接電壓需與焊接電流配合設(shè)置，電壓對(duì)焊接過(guò)程穩(wěn)定性、焊縫成形、焊接飛濺等都有很大的影響，一般情況下焊接電壓增大，會(huì)導(dǎo)致焊縫寬度顯著增加，熔深和焊縫余高降低。

焊接速度：焊接速度快慢對(duì)于焊縫的成形、焊縫機(jī)械性能、熔深、焊接缺陷等均有很大影響。其余焊接條件相同的情況下焊接速度過(guò)快，焊縫寬度將減小、焊縫成形不良，易產(chǎn)生氣孔。焊接速度過(guò)慢焊縫寬度增加明顯，焊縫成形不良。

另外焊絲干伸長(zhǎng)長(zhǎng)度、氣體流量也是焊接過(guò)程的關(guān)鍵影響因素。

2.2.3氣體保護(hù)焊質(zhì)量控制

現(xiàn)在大多數(shù)制造廠都由焊接工程師定期按照作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行工藝紀(jì)律檢查、校正焊接參數(shù)，生產(chǎn)過(guò)程中主要采用現(xiàn)場(chǎng)人工外觀檢測(cè)和無(wú)損檢測(cè)再輔以定期整件切片焊接性能檢測(cè)。這種質(zhì)量管控流程存在一定局限性，定期檢查、校正焊接參數(shù)并不能保證每條焊縫的焊接參數(shù)能實(shí)時(shí)可視化、實(shí)時(shí)受控，另外現(xiàn)場(chǎng)人工外觀檢測(cè)很大程度上要依靠檢測(cè)人員的檢測(cè)經(jīng)驗(yàn)，這種控制流程容易導(dǎo)致批量質(zhì)量事故，因此應(yīng)當(dāng)采用可靠的數(shù)字化聯(lián)網(wǎng)焊機(jī)+焊接實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)+視覺(jué)外觀檢測(cè)系統(tǒng)+無(wú)損檢測(cè)輔以定期整件切片檢驗(yàn)來(lái)控制焊接質(zhì)量。采用數(shù)字化焊機(jī)來(lái)代替人工進(jìn)行每臺(tái)焊機(jī)焊接參數(shù)設(shè)置，采用焊接實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)及時(shí)反饋出超出規(guī)范要求的焊機(jī)并終止其生產(chǎn)，使操作者能及時(shí)采取補(bǔ)救措施，將損失控制在最小。采用自動(dòng)化視覺(jué)外觀檢測(cè)系統(tǒng)+無(wú)損檢測(cè)對(duì)焊縫外觀及焊接質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)避免人工檢測(cè)因素的影響。這樣既能提高焊接質(zhì)量，確?？勺匪菪裕帜軠p少人為因素帶來(lái)的不穩(wěn)定性。

3 結(jié)語(yǔ)

焊接過(guò)程由于其自身的特殊性導(dǎo)致焊接過(guò)程監(jiān)控與焊接質(zhì)量控制一直是焊接行業(yè)內(nèi)的一大難題。近年來(lái)隨著技術(shù)的更新，越來(lái)越多的自動(dòng)化焊接設(shè)備、智能化焊接監(jiān)控控制系統(tǒng)、智能化焊接質(zhì)量檢測(cè)設(shè)備已經(jīng)被引入生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)并取得了不錯(cuò)的效果，未來(lái)隨著中國(guó)制造2025的逐步開(kāi)展，焊接過(guò)程控制也勢(shì)必越來(lái)越自動(dòng)化、智能化。

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