淺談如何提升車門包邊引出焊焊點質量

摘 要：在汽車生產中，車門包邊引出焊焊接工藝復雜難于控制，焊點脫焊、焊穿、開裂、凹凸等問題時有發生，本文主要針對該工藝，在低成本的基礎之上進行優化，以滿足大批量高效率的生產。

關鍵詞：車門包邊；引出焊；單面點焊

前言

隨著汽車行業的飛速發展，市場競爭越來越激烈，客戶對質量的要求越來越高，特別是感知質量的引入，更是極大地提升了汽車的制造要求。以前只需要保證焊接強度，現在還需要保證焊點外觀質量！車門，作為汽車的外覆蓋件，更是客戶的關注焦點。很多時候正是因為汽車外觀的好壞決定了客戶的購買欲望！

為了提升車門的焊接強度和表面質量，有些公司采用了帶玻璃珠的折邊膠，取消焊點，這種方法對于包邊設備的要求較高，折邊膠成本也高；有些公司采用了機器人焊接或者引出焊焊接，以確保焊點表面的平整度，但是電極磨損很快，穩定性較差，無法達到大批量高效率的制造要求！本文本著低成本高價值的理念，結合現場，通過低成本地改造，改進了引出焊的工藝和方法，最大程度地優化了車門包邊引出焊的表面質量和焊接強度，為低成本大批量制造提供了方向。

1 車門引出焊的工作原理

車門引出焊是單面電阻焊的延伸，其工作原理是通過銅橋延伸，固定接觸零件焊鉗角度，疏散電極壓力以減少焊接塑性環的影響，并使焊點熔核偏移位置的方法。以下我們通過對比和分析來研究車門引出焊的優化改造思路。

1.1 普通電阻焊焊接原理

普通電阻焊焊鉗的上下電極大小一致，焊接時，焊接電流均勻的通過零件的兩層板，在兩層板正中間形成熔核。焊點表面有壓痕，塑性環非常明顯，不適合外露表面，不適合車門外露焊點焊接（圖1）。

1.2 單面點焊焊接原理

單面電阻焊，與零件接觸的上下電極大小不一致，焊接時焊接壓力在電極大的一側被分散，壓痕和塑性環痕跡變小，甚至消失。這種焊接方法能在一定程度上改善外露焊點的外觀，但是焊鉗角度不穩定易造成焊點扭曲，發熱嚴重，銅板硬度低而容易磨損（銅板表面凹凸不平），造成焊點表面不穩定，在大批量高效率生產時該缺陷尤其明顯。該方法也不適合車門引出焊（圖2）。

1.3 普通車門引出焊焊接原理

普通車門引出焊，與常規單面點焊相比，只是將與零件接觸的焊鉗固定，以改善焊接角度的穩定性，然后將該焊鉗的電路通過銅橋引出。這種方法雖然改善了焊接角度，減少了焊點扭曲，但是單面點焊的其他缺點（電極發熱，銅板易磨損，焊點表面不平整，焊點脫焊、焊點點爆等）仍然存在，仍然無法滿足大批量高頻率生產！所以仍然需要改進（圖3）。

2 車門引出焊問題的深入分析

為了深入分析車門引出焊的失效模式和原因，我們制作了下面的關聯圖，追根索源，這些影響車門引出焊焊接質量的因素是我們對車門引出焊工藝優化的方向！

3 改進后的車門引出焊焊接原理

如圖7所示，改進后的車門引出焊改進了焊接電路，焊接時，輸入一次電流，形成兩個焊點，能量被平分到兩個焊點中，并且焊接電流不經過與車門外板接觸的定位塊，該定位塊可以使用硬度更高的鋼塊，這樣鋼塊不變形，與零件接觸的表面就不會凹凸。如果需要，還可以在鋼塊中接通水路以散熱，以避免溫度對鋼塊硬度的影響（在高溫作用下，硬度變小，容易磨損）。圖中箭頭表示焊接電流傳送路線！

另外，也可以使用下面圖8所示的線路接法，原理稍有不同，只是輸入一次電流，形成一個焊點。

4 驗證

4.1 下面以某車型車門包邊引出焊為例，展示焊接工藝調整前后焊接參數的變化：

根據焊接熱量計算公式：Q=I2RT，公示中的電流I對焊接熱量的影響遠比焊接時間T的影響要大，同時大電流也相對容易得到較大的電流密度，確保能夠得到良好的焊接熔核，因此采用強規范而不用弱規范。將電流調大，周波減少，驗證效果良好。

在驗證過程中也發現了影響焊接的其他因素，例如車門包邊效果對于焊接的影響，發現包邊效果好，焊接性能越穩定，焊接電流和周波可以越小。

另外焊接壓力也需要反復摸索，以找到一個合適的值。焊接壓力越大，焊接壓痕越深，電極磨損越快，焊點外露表面越容易出現凹凸。但是焊接壓力太小，接觸電阻增大，會造成焊接強度的波動，出現燒穿開裂等問題。

上述措施我們經過了大量的驗證，效果顯著。使用超聲波檢測儀測量焊接強度，不再出現脫焊問題。另外焊點表面得到了非常顯著地改進，該項車身GCA評審扣分迅速降低到0.5分以下。

5 結束語

隨著汽車行業的飛速發展，關于車門引出焊肯定會出現更多的新技術，新工藝，希望大家可以相互借鑒。

參考文獻

[1]機械設計手冊（第3卷）[M].北京：機械工業出版社，1995.

[2]焊接手冊（第1卷）焊接方法及設備[M].北京：機械工業出版社，1992.