汽車車身焊接質量控制

李軍峰 杜志華

摘要：在我國汽車行業不斷發展的過程中，要想提升汽車車身的整體質量和使用性能，應當對汽車車身的焊接工藝進行全的了解和掌握，也只有這樣才能在最大程度上提升汽車車身焊接質量，提升汽車的整體性能。本文就汽車車身焊接質量的影響因素和有效控制措施進行了分析，希望能夠不斷提高汽車車身焊接的質量。

關鍵詞：汽車車身；焊接；質量控制

隨著我國汽車工業的快速發展，其生產工藝復雜，質量控制涉及到沖模結構的構思、零部件公差的正確選取、沖壓工藝分析、焊接夾具機構的構思、合理分配、焊接工藝分析及沖壓件檢具的使用等方面內容。焊接是通過加熱或者加壓，或者兩者并用，加或不加填充材料，使兩分離的金屬表面達到原子間的結合，形成永久性連接的一種工藝方法。控制好汽車車身焊接的質量，對汽車后期的制造制造具體重要意義。

一、汽車車身焊接質量影響因素分析

1、焊接參數不穩定，影響焊點質量。

在焊接過程中，經常會出現焊接電流不穩定、電極壓力不足等現象，勢必影響焊點的強度和表面質量。造成這種現象的原因是：工廠的動力設施和焊接設備等不齊全，在車間規劃時也沒有考慮到產能提升的問題，使用的供電設備的功率按照當前的設備所考慮和使用，因而在產能提升中，由于焊接設備的增加，使得車間的電網網壓波動加大，造成有些焊點的輸出電流偏低。要解決這個問題，可以通過前期規劃對供電設施的擴容加以考慮，同時可以采購網壓補償的焊接設備來實現。另外，焊機輸出的電流是通過電纜傳到焊鉗上的，而電纜的導電物質是銅，在使用了一定的頻次后，銅的介質會出現老化等現象造成電阻變大，輸出功率衰減、焊點強度減低。這種情況需要靠定期更換電纜及定期檢查焊點的質量來避免。

2、零件（板材）的影響。

薄板焊接時零件一般是沖壓出來的，本身就存在著回彈等制造的誤差，且生產、運輸等過程也易產生變形，因此在零件間配合的時候肯定存在離空的現象，勢必產生飛濺、壓痕過深、焊穿等缺陷，這種缺陷在板材比較厚的情況下更惡劣。因此，在產品的前期開發過程中需要嚴格控制零部件的尺寸及匹配的質量，同時在生產過程中增加過程控制以減少零件在制造過程中存在的問題。另外，板材表面如果有臟東西和雜質，也會在焊接中翁附電極，形成表面飛濺。

3、焊接分流對電阻點焊的質量影響。

點焊時不經過焊接區，未參加形成焊點的那一部分電流稱為焊點時分流電流，簡稱分流。影響分流的因素主要如下：（1）點距與材料，為了減小分流電流的影響，導電性好的材料，點距必須加大，如鋁合金的點距比低碳鋼大10%。（2）焊件的層數，焊件的層數增加，并聯后分路電阻降低，而且各層間接觸點也增加，使得電流增加。（3）焊件的厚度，分路電阻減小，電流增加，因此焊件越厚，點距應越大。

4、焊鉗電極的影響。

焊鉗電極（考慮到導電性和成本的情況，一般采用銅）是輸出電流、壓力的關鍵，所以電極頭的材質、直徑、對中度很重要。

（1）由于要施加壓力并且通電性好，電極頭一般采用鉻鋯銅，但一些廠家貪圖便宜，選擇了一般的銅材，使得電極頭變軟，沒使用多久直徑就會變大，影響焊點質量。

（2）使用長久的電極頭磨損直徑變大，需要對電極頭進行修配。一些操作工圖省事，剛開始就把電極頭磨得很尖，容易造成前期的一些焊點直徑偏小，形成壓痕過深、焊穿等缺陷。

（3）更換電極時不注意，會造成電極不對中，電極內冷卻水管位置不當，電極冷卻效果不好。而電極冷卻效果不好，會造成電極發熱變軟，直徑變大，影響焊點質量。所以，一般冷卻水管的距離應該在0.318～0.635cm之間。

二、汽車車身焊接質量控制有效措施

1、加強生產過程中焊接的質量管理。

（1）各生產區域操作者針對關鍵重要焊點定期進行非破檢試驗，檢驗頻次可根據車間要求進行循環監控，試驗結果符合技術要求后方可繼續進行焊接作業。

（2）為確保車身點焊焊接質量，電極頭需要定期進行修磨及更換。一般間隔200個焊點一次（根據板厚）。20次修磨后（4000個焊點）應更換電極頭。嚴格來說，對修磨刀具也需要建立相應的監控。

（3）相關人員定期對點焊鉗電流參數、焊接周波及電極壓力進行測量，通常為月檢或季度檢查，并將測量結果記錄化。目前較先進的焊接設備帶有自適應技術，通過對焊接時電阻的實時監控，自動調整焊接時長，保證焊接質量。

2、加強焊接后質量檢驗。

（1）焊點外觀質量檢驗。

對焊點進行的外觀檢查。焊點外觀缺陷主要有：焊點扭曲、焊點壓痕過深、燒穿、未焊透和毛刺飛濺等。根據焊點在車身所處的區域確定焊點外觀質量等級。整車焊點外觀等級分為3級，每級允許存在的焊點外觀缺陷的數量和嚴重程度有所差別。

（2）焊點強度質量檢測。

焊后質量檢驗分為非破壞性檢驗與破壞性檢驗兩種形式，其中非破壞性檢驗以榔頭和扁鏟為常用工具，主要用于生產線各工位對可鑿檢焊點質量的檢驗，是為車身焊點日常檢測的一種形式，能夠及時發現簡單質量缺陷并采取解決措施，如弱焊與虛焊等質量缺陷，其檢測頻率一般為每2小時1次，且首次檢測必須在開班正式生產前實施。破壞性檢驗是對焊點實施破壞檢測的方式，主要工具為榔頭、鏨子、液壓擴張鉗與氣動飛鏟等，是為整個車身焊點的全面、逐一檢查，對于所有不合格焊點均可發現，其缺點在于車身經檢測后只能做報廢處理，且抽樣頻率較低，對于問題的及時發現與處理存在一定阻礙作用。目前對焊點強度的檢測正向無損檢測方式發展，無損檢測就是在不損害或不影響被檢測對象使用性能的前提下，通過射線、超聲波、紅外線和電磁等物理方法對焊接質量進行檢測的方法。其原理主要是通過利用物質的聲、光、電和磁場效應，對被檢測對象中是否存在缺陷進行判斷，同時還能對缺陷的大小、位置等信息進行采集。由于無損檢測具有非破壞性，操作方便、快捷等優點，已被廣泛應用到生產實際中。

根據對焊點強度檢測和外觀質量的檢查，可以計算出被檢車身焊點的質量合格率。以此可以衡量和控制車身焊點強度質量。焊點的質量合格率=（總焊點數-缺陷焊點數）/總焊點數x100%。將焊點的缺陷問題進行分類并劃分責任部門，各責任部門按照PDCA模式對問題進行整改，并進行驗證。通過對產品質量的改進和整改措施的執行，會不斷提高焊點的質量合格率，提升車身焊點綜合質量。

三、結語

總之，焊接是汽車車身裝配的最主要方式。汽車車身的焊接質量的優劣對汽車的整車性能有著重要影響。汽車車身焊接質量控制措施的研究是一項精細而復雜的任務，所以相關人員要不斷研究影響汽車車身焊接質量的因素，并且找到相關的解決措施，進一步提升汽車車身焊接的質量，為我國汽車工業的可持續發展提供技術保障。

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