汽車(chē)生產(chǎn)中影響電阻焊焊接質(zhì)量的因素及解決對(duì)策

王會(huì)臣

（唐山開(kāi)元阻焊設(shè)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(jié)合的焊接方式，具有廉價(jià)、安全、低耗、焊接強(qiáng)度高、自動(dòng)化程度高、便于操作等特點(diǎn)，特別適合汽車(chē)車(chē)身薄板覆蓋零件焊接要求，在汽車(chē)工業(yè)中得以廣泛應(yīng)用。然而，受電網(wǎng)電壓、焊接電極頭、材質(zhì)、焊接工件表面清潔度等因素影響，汽車(chē)生產(chǎn)中常會(huì)出現(xiàn)組件脫焊、虛焊等狀況，影響了汽車(chē)質(zhì)量。因此，必須分析影響電阻焊接質(zhì)量的可能性因素，并給予解決，以提升汽車(chē)焊接質(zhì)量，提升汽車(chē)品質(zhì)。

一、影響汽車(chē)生產(chǎn)中電阻焊焊接質(zhì)量的因素。電阻焊是一種利用電流所流經(jīng)接觸面所產(chǎn)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(tài)后，使兩種金屬互熔后相結(jié)合的焊接方式。電流大小、工件電阻和焊接瞬間時(shí)間均可引起電阻熱變化，但汽車(chē)生產(chǎn)中可影響電阻焊接質(zhì)量的因素眾多，概括主要因素如下。

1 電網(wǎng)電壓

一般而言，電網(wǎng)電壓比較穩(wěn)定，三相電壓波動(dòng)于360-415V屬正常，但實(shí)際中會(huì)出現(xiàn)因電網(wǎng)瞬間欠壓而造成電壓不穩(wěn)；而瞬間欠電壓是引發(fā)焊接件表面虛焊的重要原因，焊接點(diǎn)僅有焊接數(shù)瞬間加熱時(shí)的痕跡，并未使金屬熔解而形成熔核，嚴(yán)重影響了焊接質(zhì)量。

2 材質(zhì)

不同的焊接材質(zhì)所具有的的電阻不同，諸如不銹鋼類的金屬其電阻率高，導(dǎo)電性差，電焊此類金屬時(shí)產(chǎn)熱容易散熱難，鋁合金類金屬電阻率低，導(dǎo)電性較好，電焊此類金屬時(shí)產(chǎn)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(shè)置焊機(jī)電流參數(shù)時(shí)應(yīng)考慮到工件材質(zhì)，以避免電流不適應(yīng)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(zhì)，電阻焊瞬間所產(chǎn)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(jīng)長(zhǎng)時(shí)間熱壓，電極頭端部面積會(huì)變大，進(jìn)而造成電流通路增大，導(dǎo)致虛焊。再就是，當(dāng)電阻變小，電阻熱并未熔化工件而是形成熔核時(shí)，電阻焊焊接也會(huì)出現(xiàn)虛焊現(xiàn)象。

4 焊接部件表面光滑、整潔度

當(dāng)前待焊接工件多為沖壓件，工件表面大多夾雜著雜質(zhì)顆粒或有殘留沖擊油，而若微機(jī)室清理油污，則焊接時(shí)電流通路變小，造成工件表面附近空氣快速膨脹，進(jìn)而引發(fā)炸電極，導(dǎo)致熔坑或擊穿。

5 鍍鋅

一般情況下，焊后組件需經(jīng)鍍鋅、電泳等處理后進(jìn)入裝配程序，但在處理前多會(huì)進(jìn)行酸洗以除油，而此過(guò)程會(huì)出現(xiàn)析氫現(xiàn)象，當(dāng)此現(xiàn)象擴(kuò)展于焊點(diǎn)處時(shí)，可能造成金屬表面皺折、鼓包，甚至是斷裂，而當(dāng)焊接受沖擊力時(shí)，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(duì)電阻焊焊接質(zhì)量產(chǎn)生直接影響，其主要體現(xiàn)在：（1）大規(guī)模施焊。一些人員一味追求完成任務(wù)、工時(shí)，往往大規(guī)模施焊，而此操作多會(huì)引發(fā)以下問(wèn)題。其一，使接頭長(zhǎng)時(shí)間停留于高溫狀態(tài)，造成過(guò)熱區(qū)增大，或使鐵素體和珠光體轉(zhuǎn)變成奧氏體后，晶粒急劇增長(zhǎng)，待冷卻后形成具有粗大晶粒的過(guò)熱組織，造成接頭韌性下降，引起脆斷。其二，焊縫變應(yīng)力、組織增大，焊件剛性固定過(guò)大時(shí)，焊件內(nèi)部應(yīng)力過(guò)大，則威脅機(jī)械性能，而若剛性固定不大，則會(huì)導(dǎo)致焊件變形增大。（2）未按規(guī)程操作。其一，汽車(chē)生產(chǎn)中一些部件需焊接前預(yù)熱，一些工作者常常忽視此問(wèn)題，造成焊縫緩冷缺失，使得焊縫殘留應(yīng)力增加，焊縫內(nèi)存在大量氫氣，引發(fā)虛焊；當(dāng)焊件剛度較大時(shí)，未進(jìn)行預(yù)熱，則會(huì)造成低熱影響區(qū)硬度增加，引發(fā)冷裂紋。其二，一些焊工圖方便，不按工藝規(guī)程操作行為，甚至使用過(guò)期焊接材料對(duì)重要結(jié)構(gòu)進(jìn)行焊接，造成焊縫變形、裂紋。

二、應(yīng)對(duì)汽車(chē)生產(chǎn)中電阻焊焊接質(zhì)量因素的方法。影響汽車(chē)生產(chǎn)中電阻焊焊接質(zhì)量的因素眾多，汽車(chē)生產(chǎn)中應(yīng)增強(qiáng)質(zhì)量意識(shí)，深入到各個(gè)因素及焊接環(huán)節(jié)中對(duì)焊接質(zhì)量進(jìn)行管理，通過(guò)制定相應(yīng)的管理制度，嚴(yán)格規(guī)范焊工行為，提升焊工素質(zhì)與責(zé)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(guān)鍵環(huán)節(jié)注意事項(xiàng)、操作步驟等以制度形式規(guī)定下來(lái)，如規(guī)定特殊材料焊接前應(yīng)進(jìn)行預(yù)熱、禁止使用過(guò)期材料、嚴(yán)格進(jìn)行焊接監(jiān)督等，以保證焊接有序、規(guī)范進(jìn)行；制定多元化的獎(jiǎng)勵(lì)、激勵(lì)措施，如績(jī)效獎(jiǎng)勵(lì)、精神鼓勵(lì)等，刺激焊工、生產(chǎn)者自覺(jué)遵守相關(guān)制度規(guī)范，進(jìn)行自律，并發(fā)揮榜樣作用，以激勵(lì)生產(chǎn)者積極參與到規(guī)范生產(chǎn)行列中。

此外，重點(diǎn)分析以上造成電阻焊焊接質(zhì)量問(wèn)題的可能性因素，并給予針對(duì)性處理措施。

1 處理電網(wǎng)電壓因素的方法

電流監(jiān)測(cè)是了解電網(wǎng)電壓的重要方式，因此，可配置電流監(jiān)測(cè)儀，借助觀察電流來(lái)判斷電壓，當(dāng)焊接瞬間電流異常時(shí)，電網(wǎng)電壓異常，此時(shí)焊工可根據(jù)警報(bào)信號(hào)識(shí)別異常焊接部件，并對(duì)部件進(jìn)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(dǎo)致虛焊，必須對(duì)電極頭面積進(jìn)行控制。工作者可根據(jù)電極頭結(jié)構(gòu)，設(shè)置專用修磨工具，并適時(shí)對(duì)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(yīng)嚴(yán)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(wú)油、無(wú)夾渣；并檢查焊接部件表面是否有粗糙、小坑等現(xiàn)象，若發(fā)現(xiàn)有質(zhì)量問(wèn)題、部件粗糙應(yīng)更換。

4 計(jì)算與材質(zhì)適合的焊機(jī)電流參數(shù)

受材質(zhì)、材料厚度不一等因素影響，電流設(shè)定并無(wú)固定可用參數(shù)，這就需要汽車(chē)生產(chǎn)者在實(shí)踐中及時(shí)總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)際情況確定最適宜的匹配參數(shù)。

5 嚴(yán)格電鍍前后操作

電鍍前應(yīng)嚴(yán)格控制酸洗濃度、時(shí)間，盡量縮短酸洗時(shí)間，并在酸洗后及時(shí)擦干。焊后應(yīng)及時(shí)回火，以去除焊接時(shí)產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力；電鍍后1～3h內(nèi)必須以高溫烘烤方式進(jìn)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(xiàn)象的危害。

結(jié)語(yǔ)

汽車(chē)生產(chǎn)中可引發(fā)電阻焊焊接質(zhì)量的因素眾多，且隨著實(shí)踐探索的前進(jìn)，其可發(fā)現(xiàn)的可能性影響因素會(huì)增多，這就需要汽車(chē)生產(chǎn)中密切關(guān)注此方面的問(wèn)題，并在實(shí)踐中不斷探索有效的、針對(duì)性的解決方法，以保證焊件質(zhì)量，維護(hù)汽車(chē)品質(zhì)。

[1]張強(qiáng)勇.國(guó)內(nèi)外汽車(chē)制造業(yè)中焊接技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[[J].現(xiàn)代焊接，2010（10）

[2]Wladyslaw Jaxa Rozen.電阻焊在鐵道車(chē)輛制造中的應(yīng)用[J].國(guó)外機(jī)車(chē)車(chē)輛工藝，2012（5）.