重型汽車燃油箱隔板裝焊技術改進

付琛，徐強，劉斐，師懷江

（陜西德仕汽車部件（集團）有限責任公司，陜西 西安 710200）

重型汽車燃油箱隔板裝焊技術改進

付琛，徐強，劉斐，師懷江

（陜西德仕汽車部件（集團）有限責任公司，陜西 西安 710200）

本文介紹了一種新的燃油箱隔板裝焊技術。通過生產及售后反饋，這種隔板裝焊的方法有效地克服了焊點拉裂燃油箱、導致燃油箱滲漏的缺陷,保證了隔板裝配牢固，從而提高了燃油箱的使用壽命，并改善了燃油箱的外觀質量。

燃油箱隔板；裝焊；滲漏

CLC NO.:U472.7Document Code:BArticle ID:1671-7988(2014)08-24-03

前言

燃油箱隔板裝配于燃油箱內部，可以有效的緩沖燃油振動，同時兼有支撐燃油箱外形骨架的作用。一般，鐵質燃油箱的隔板固定方式采用點焊。然而，根據長期售后市場的反饋，采用點焊固定隔板的燃油箱，故障率極高，焊點邊緣拉裂而導致燃油箱滲漏失效的現象十分嚴重。（圖1）

1、燃油箱隔板裝焊技術現狀

在燃油箱使用過程中，經常發生燃油箱局部滲漏現象，通過多年來對商用車燃油箱生產過程的跟蹤觀察發現，燃油箱隔板的裝配狀態存在缺陷。在燃油箱生產過程中，當隔板裝配到工藝要求的位置后，隔板翻邊施焊處與燃油箱成形殼體之間存在較大的裝配間隙（約為2-3mm）（圖2），此狀態下實施點焊，主要靠焊點拉力將隔板與殼體強制固定，焊點處積聚應力，存在隱患。車載狀態，尤其車速頻繁變換、路況條件差的行駛狀態下，燃油劇烈振動沖擊隔板，使焊點處集中受力，造成焊點邊沿拉裂殼體，導致燃油箱滲漏。

2、燃油箱隔板裝焊技術改進

2.1 工藝方法選擇

2.1.1 確定裝焊部位

通過跟蹤燃油箱隔板裝配過程，發現隔板裝配后，燃油箱箱體折彎圓弧處與隔板裝配貼合緊密，裝配間隙≤0.5mm（圖3），遠小于隔板直邊的裝配間隙，在該部位實施固定裝配，可充分發揮該部位的裝配優勢。

2.1.2 裝焊方法確定

目前市場上鐵質燃油箱多采用08AL、DC01等厚度為1.5～3mm的低碳冷板生產。對于薄板產品，目前焊接多采用二氧化碳氣體保護焊接。

二氧化碳氣體保護焊，廣泛的用于焊接碳鋼和低合金鋼，具有焊接速度高，熔深大，焊接成本低，易進行空間位置焊接、促進加大熔深的優點。

電弧高溫作業下CO2氣體發生分解，同時伴隨吸熱反應，對電弧產生較強的冷卻作用，而使其收縮，焊接變形小。當弧長較短時（電弧電壓較低），將發生短路過渡。這時短路與燃弧過程周期性重復，焊接過程穩定，熱輸入低，可有效減少薄板焊接變形，適合薄板焊接。

但是，在焊接過程中由于金屬內部CO氣體急劇膨脹發生劇烈爆炸、及短路過渡初期發生的瞬時短路等因素的影響，在焊接過程中易產生金屬飛濺（圖4）。根據汽車金屬燃油箱技術條件（QC/T644-2000）的要求：燃油箱內部清潔度應為每升容量的雜質按質量計不大于1.5mg。因此，若直接采用二保焊，大量的焊接飛濺會極大的影響燃油箱內部清潔。

為獲得較小的飛濺、較大的熔深和良好的性能，應采用CO2和Ar的混合氣體。CO2和Ar氣體的混合比例，對焊接質量有著至關重要的影響。常用的混合比例有ψ（Ar）≥70%-80%，ψ（CO2）≤20-30%。氬氣中加入二氧化碳可提高噴射過渡臨界電流（圖5）。

隨著CO2含量的提高，臨界電流增加，當增加ψ（CO2）含量達到30%時，熔滴過渡將失去氬弧焊的特性而呈現CO2電弧特征。使用Ar+20%ψ（CO2）的混合氣體，這時既具有電弧燃燒穩定、焊接飛濺少、噴射過渡的氬弧特點，同時又具有氧化性，克服了純氬氣保護時表面張力大，液體金屬粘稠，易咬邊和斑點漂移問題。同時改善了焊縫成形，具有噴射過渡、脈沖射滴過渡和短路過渡電弧。

最終選擇Ar+20%ψ（CO2）的混合氣體：焊接飛濺較少，保證燃油箱的內部清潔；薄板變形小，保證燃油箱的產品外觀。

2.1.3 實施技術要求

裝配隔板到圖紙要求位置后，在殼體與隔板裝配的四角圓弧處實施焊接，隔板的其余部位均不焊接，使隔板牢固地固定在燃油箱內部（圖6）。

焊絲直徑的選擇對于焊接成形也會產生影響。焊絲直徑過粗，焊接的速度快，效率高，但是焊接質量不能完全保證；小直徑焊絲，其電弧自身的調節作用強，電弧穩定，飛濺少。

綜合考慮，優先保證產品質量，采用直徑為Φ0.8的ER50-6焊絲。

采用單層單道焊,焊槍應作往復擺動,斜圓圈形運絲法焊接。焊接后允許外表面產生焊接痕跡，但不能焊透，手觸箱體外側光滑，保證隔板焊接牢固可靠（圖7）。

2.2 實施效果分析

2.2.1 焊接質量

混合氣體保護焊熔深呈深圓弧狀，改善了焊縫成形，其焊接質量容易檢測，通過參數調整，容易控制焊接過程。焊縫的韌性優于點焊，使焊接更加牢固，不易撕裂從而提高了燃油箱的可靠度。

對改進前后的燃油箱進行模擬裝車形式的振動耐久性試驗：改進前的燃油箱，僅完成2500次撞擊，焊點處拉裂，箱體內溶液從裂紋處開始滲漏；改進后的燃油箱，完成10000次撞擊后，未發現滲漏的現象。

2.2.2 外觀質量

點焊裝配隔板，在焊接表面會產生焊點凹坑，燃油箱經過表面處理后也能觀察到明顯的焊點痕跡，手觸燃油箱表面不平整。

采用焊接四角，有效避免了點焊后燃油箱平面產生焊點凹坑，燃油箱表面不平整等問題，在燃油箱外部四角圓弧處可觀察到焊接痕跡，手觸光滑，經過表面處理后，無明顯焊接痕跡。進而提高了燃油箱的外觀質量。

2.2.3 經濟效益

通過實際生產及市場跟蹤，采用這種隔板裝焊固定技術后，極大的減少了售后索賠，三包追償費用連續四年持續下降，平均每年追償費用同比下降超過50%（圖8）。良好的產品質量受到客戶的一致好評。

3、結論

采用在燃油箱隔板四角圓弧處實施混合氣體保護焊的裝焊技術，能夠充分克服燃油劇烈振動沖擊，造成焊點脫落，拉裂箱體，導致燃油箱滲漏的狀況，保證隔板的固定質量，從而提高燃油箱的使用壽命，極大的降低了售后索賠。同時這種方法也有效地改善了燃油箱的外觀質量，避免了點焊后的焊點凹坑，燃油箱表面不平整等問題。

[1] 汽車金屬燃燃油箱技術條件（QC/T644-2000）.

[2] 中國機械工程學會焊接學會編. 焊接手冊.機械工業出版社.2007，10.

[3] 陳祝年.焊接工程師手冊.機械工業出版社.2002，1.

[4] 陳裕川. 現代焊接生產實用手冊.北京：機械工業出版社.2005，3.

Technology Improvement of Welding for Fuel Tank Baffle of Heavy-track

FuChen, XuQiang, LiuFei, ShiHuaijiang
( Shaanxi Deshi Vehicle Components (Group)Co., Ltd., Shaanxi Xi’an 710200 )

This paper introduces a new welding technology for fuel tank baffle of heavy-track. According to the production process and customer service feedback, this method can effectively overcome the defects of fuel tank leakage, which is leaded by solder joint cracking , improve the service life and the appearance quality.

fuel tank baffle；welding；leaking

U472.7

B

1671-7988(2014)08-24-03

付琛，就職于陜西德仕汽車部件（集團）有限責任公司。