白車身螺母凸焊缺陷淺析

摘 要：螺母凸焊工藝以定位準(zhǔn)確、高效、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)普遍應(yīng)用在白車身制造過程中，有效的消除和預(yù)防焊接缺陷，對提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效益具有重要意義。

關(guān)鍵詞：白車身；凸焊；螺母

隨著汽車工業(yè)的飛速發(fā)展，高效率、個性化的需求愈來愈明顯，在白車身的制造過程中，采用凸焊工藝焊接螺母可以準(zhǔn)確定位螺母的焊接位置、提升焊接質(zhì)量，相對二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊接更能減少有害氣體對人體的傷害，在汽車行業(yè)已被廣泛應(yīng)用。同時由于焊接過程的各種因素，容易出現(xiàn)螺母脫落、螺紋損傷等缺陷給后續(xù)裝配帶來困難，有效的預(yù)防和控制各類缺陷對螺母凸焊的使用和企業(yè)效益都具有重要意義。

1螺母凸焊的優(yōu)點(diǎn)

螺母采用凸焊工藝可以做到所有螺母焊接位置一致，焊縫強(qiáng)度均勻、美觀、牢固。同時可做到不傷及螺紋，不降低螺紋精度。生產(chǎn)效率高，避免傳統(tǒng)方法產(chǎn)生的有害氣體，改善工作環(huán)境。

2 螺母凸焊工藝的應(yīng)用

2.1 螺母的選用

2.1.1 A型六角螺母

這是目前使用最多的螺母，這種螺母在焊接過程中通過凸臺定位，操作方法簡單，還可保證定位準(zhǔn)確，焊接電極不易磨損，使用壽命長。但這種螺母只有三個尺寸相對較小的凸點(diǎn)，焊接時定位環(huán)易產(chǎn)生分流，影響焊接質(zhì)量。

2.1.2 B型六角螺母

這種螺母沒有定位凸臺，可有效避免焊接過程的分流，但需使用專用電極定位焊接，以保證焊接強(qiáng)度。

2.1.3 四方四點(diǎn)凸焊螺母

這種螺母沒有定位凸臺，有四個較高的凸點(diǎn)，這四個凸點(diǎn)一次成型，工序簡單。焊接強(qiáng)度高。

2.2 焊接工藝

螺母凸焊的焊接工藝參數(shù)主要包括：焊接電流、焊接壓力和焊接時間。焊接過程中一般選用大電流、短時間的硬規(guī)范，這樣可以有效保證焊接質(zhì)量。

焊接時間：是指螺母和母材在凸焊機(jī)的上下電極之間被壓緊后的通電時間，這個參數(shù)通常根據(jù)所焊接螺母和母材厚度及材質(zhì)確定。

焊接壓力：當(dāng)被壓緊的螺母和母材在通電過程中達(dá)到焊接溫度，將螺母凸點(diǎn)完全壓潰，并和母材相熔。壓力過大或過小都會影響焊接強(qiáng)度。

在焊接時，電流通過螺母和母材產(chǎn)生熱量將螺母凸點(diǎn)均勻熔化，電極同時加壓將所有凸點(diǎn)壓塌熔入母材形成足夠的焊核和塑性區(qū)，切斷電流，熔核快速結(jié)晶形成焊核。

3 凸焊主要缺陷分析

螺母凸焊主要缺陷包括焊接不牢固，內(nèi)螺紋變形及孔內(nèi)有焊渣。

3.1 焊接不牢原因分析

焊接不牢主要表現(xiàn)在螺母達(dá)不到要求的剝離扭矩，在裝配過程中脫落。由于螺母尺寸外形不一致或材質(zhì)本身的焊接性差，螺母下部凸點(diǎn)在達(dá)到焊接溫度時沒有均勻的壓入母材，和母材進(jìn)行熔接，從而導(dǎo)致不同的熔接焊角和長度，致使焊接面大小不同，影響焊接強(qiáng)度。

當(dāng)焊接過程中的工藝參數(shù)小于預(yù)設(shè)參數(shù)時經(jīng)常產(chǎn)生焊接不牢，當(dāng)焊接電流過小時，通電過程中螺母的凸點(diǎn)沒有達(dá)到焊接溫度，此時焊機(jī)的電極雖然已經(jīng)加壓，但是不能使凸點(diǎn)和母材有效熔接形成焊核，導(dǎo)致焊接不牢固；當(dāng)焊接時間過短時，即使螺母凸點(diǎn)已經(jīng)達(dá)到焊接溫度，由于電極壓力在此時間內(nèi)仍不能壓緊凸點(diǎn)使其與母材熔接，導(dǎo)致焊接強(qiáng)度較低；當(dāng)焊接壓力過小時，雖然焊接電流和通電時間都達(dá)到要求，凸點(diǎn)也達(dá)到焊接溫度，沒有足夠的壓力使螺母和母材進(jìn)行可靠的熔接，螺母的焊接強(qiáng)度仍不能達(dá)到要求。

3.2 螺母變形導(dǎo)致螺紋損傷

螺母變形和螺紋損傷主要變現(xiàn)為螺母焊接后雖然焊接強(qiáng)度達(dá)到要求，但是螺母已不能正常使用，螺栓不能安裝。凸焊工藝參數(shù)過大是主要原因，電流過大時，凸點(diǎn)處過早達(dá)到焊接溫度，按正常的操作，當(dāng)電極在規(guī)定的時間壓緊螺母和母材時，凸點(diǎn)溫度已超過所需的焊接溫度，使螺母和母材過度熔接，致使螺母變形或螺紋損傷；當(dāng)焊接時間過長時，焊接電流長時間的給螺母和母材通電，熔化螺母或母材，電極同時壓緊螺母和母材，將已達(dá)到焊接溫度的螺母壓變形或壓傷螺紋；當(dāng)焊接壓力過大時，瞬間將達(dá)到焊接溫度的螺母過度熔入母材，使螺母受損。

3.3 螺紋內(nèi)粘附焊渣

螺紋內(nèi)的焊渣主要來源于凸焊過程中粘附在螺母內(nèi)的飛濺物，當(dāng)螺母和母材被急劇加熱時，焊核周圈未完全封閉時金屬發(fā)生氣化，內(nèi)部壓力過大造成的。當(dāng)電極壓力過小或預(yù)壓時間過短都不足以引起飛濺，當(dāng)凸點(diǎn)電流過大時易引起飛濺，在螺母內(nèi)部形成焊渣。

4 缺陷預(yù)防

針對不同的缺陷類型需制定不同的措施消除和預(yù)防，如果在前期的工藝設(shè)計時就將可能存在的缺陷系統(tǒng)性分析，從根本上消除效果更佳。

4.1 螺母的選擇

螺母的一致性必須好且符合焊接要求，在批量使用前，對不同廠家的螺母進(jìn)行工藝試驗(yàn)和焊接性能對比，選擇最適合的螺母。

4.2 電極的選擇

電極是螺母凸焊工藝能否順利實(shí)施的關(guān)鍵，螺母的凸點(diǎn)個數(shù)是一定的，材料和參數(shù)不變的條件下，電極決定著螺母的凸焊質(zhì)量，螺母的凸點(diǎn)與母材能否可靠的接觸，取決于上下電極的平行度，現(xiàn)在電極基本都是棒狀平面電極，通過電極修磨保證平行度，可消除焊接過程中焊接不牢靠問題。

4.3 工藝參數(shù)的確定

工藝參數(shù)是影響凸焊質(zhì)量的關(guān)鍵性因素，每個工藝參數(shù)通過不同的組合可形成最佳的參數(shù)，焊接過程中，參數(shù)偏大或偏小都會引起焊接缺陷。所以在施焊前一定要先確定合理的參數(shù)。參數(shù)主要根據(jù)不同螺母和母材的焊接性確定，對同種螺母分別預(yù)設(shè)不同參數(shù)進(jìn)行工藝性驗(yàn)證和焊接質(zhì)量檢測，對比分析，最終選擇最合理的工藝參數(shù)焊接。

5 結(jié)束語

通過對螺母凸焊缺陷產(chǎn)生原因的分析，可在工藝設(shè)計時，通過針對性的制定措施，可有效的消除和預(yù)防螺母凸焊的缺陷。