汽車用薄鋼板低渣焊接工藝的研究

梁家瑋

摘要：我國汽車保有量呈現出大幅升高趨勢，汽車也成為社會交通體系中十分重要的構成，對汽車質量的控制需要提高焊接工藝標準。基于此，本文先簡單分析了幾種常見焊接技術，然后詳細分析了薄鋼板焊接工藝。通過應用薄鋼板焊接工藝，提高薄鋼板焊接質量，有助于提高汽車整體質量。

關鍵詞：汽車生產;薄鋼板;焊接工藝

引言

汽車車身結構復雜，包括大量零件部件，需要應用合適的焊接工藝連接各個零件。對于汽車制造而言，焊接技術十分關鍵。有研究指出，一臺汽車焊接點可達到4萬個，焊接對汽車具有重要價值，提高焊接質量，有助于提高汽車加工質量。薄鋼板的應用推動了汽車輕量化發展，薄鋼板的焊接工藝具有較高難度，因此需要對焊接工藝深入研究，以推廣焊接工藝的推廣應用。

一、汽車常見焊接技術

（一）電阻電焊技術

對于電阻電焊技術而言，主要借助于電流和壓力等因素完成焊接工藝，在各個因素綜合作用下完成短時間焊接，讓汽車車身互相融合。復雜來講，電阻電焊技術是通過機械能和熱量的不斷轉換，這類焊接技術不僅恢復汽車車身焊接質量產生影響，更不利于汽車壽命和安全性能。焊接車身生產中，若焊接工藝使用不當會造成焊接位置改變，甚至造成車身變形。為提高焊接質量，需要盡量消除焊縫，車身焊接期間，使用電阻電焊技術要充分考慮電流影響，需要控制分支電流，減輕電流對焊接質量的影響。

（二）凸焊焊接技術

凸焊主要利用加工過的部件凸點，提高增大面積以及電流，能夠將倒角作為接觸點，從而有效集中熱量，提高工作效率。在凸焊技術中，主要發揮作用的零件就是凸點零件，需要對零件質量進行嚴格控制，杜絕發生變形零件。同時利用表碼式扭力扳對螺母連接質量進行檢驗，保證扭矩符合質量標準。

（三）螺柱焊技術

螺柱焊接是利用焊接螺母達到焊接車身的要求，使用焊接螺母技術，對于焊接零件表面提出更高的要求[1]。焊接車身螺柱時，往往會由于熱量過大，造成熔化零件和螺件的情況。因此需要做好清潔工作，需要保證零件表面清潔，最后進行焊接作業，要保證零件和焊槍處于垂直狀態，提高焊接質量。

二、汽車用薄鋼板低渣焊接工藝

汽車用薄鋼板主要是指0.7～1.2mm厚度的鋼板，由于厚度原因，造成焊接工藝難度升級，薄鋼板由于熱容量較小，焊接過程中，極容易達到熔點造成鋼板熔化或者燒穿。因此在焊接時需要降低電壓電流，減少焊絲量，增加焊絲長度，依賴于電阻熱熔化焊絲。盡量控制焊絲直徑，改變極性降低母材熔化。

（一）焊絲

提高焊絲電阻率，有利于減小電流，保證達到理想的熔化速度。通過改變化學成分，擴大電阻能夠對熱量進行控制，便于達到熔深，滿足焊腳長度。在焊絲中增加Si成分的含量，能夠提高電阻率，在平板上堆焊，了解焊絲電阻率的變化。通過對焊絲成分的調整，能夠保證同等送絲速度，讓焊接電流降低，實現低熱輸入量。減小熔深，可縮小母材熔斷面積，使用含Si量合理的焊絲，能夠達到預防燒穿的效果。由于焊絲越細，電流的密度就越高，單位面積熔敷量也就越大。達到一定熔敷量時，通過對熱輸入量以及電流進行控制，才能減小熔深，有助于預防燒穿。低電流狀態下使用細焊絲，能夠保證電弧穩定性，抑制振動熔池，更有助于穩定熔深。

（二）電流

為保證焊接質量，需要對電流進行控制，抑制熔池振動，保證熔深穩定。一般情況下，對電弧焊接的熔化多使用直流反極性，母材熔深較大，能夠改善熔合不良的問題。在對極薄板進行焊接時，由于熔深過大會引發燒穿。正極性焊接常出現電弧不穩定的問題，電弧能量高于熔化焊絲能量，使得熔敷效率明顯升高，產生大根部縫隙會發生架橋性改變。根據焊接條件變化，熔深過淺，會造成焊縫轉變為凸狀，造成熔合不良。若使用直流正極性，在合理的焊接條件下，經常出現焊接過窄的問題。為充分發揮交流焊機優勢，方便于對熔深的控制，設定數十赫茲頻率內進行正負極交替。使用正極性直流焊接時，由于焊接根部間隙最大，不會發生燒穿。應用時，根據焊接位置板厚和間隙，設定交流焊機比例，可以獲得耐燒穿性良好的鋼板。

（三）焊接準備

焊接操作前，要提前檢驗焊劑，對薄板連接進行試焊，預防焊接誘發變形，對焊接設備運行狀態進行檢查。提前檢查母材和設備的資質和信號，重新審核焊絲化學成分以及直徑，檢查焊絲型號是否滿足規定要求。

（四）焊接操作

若焊接裝配間縫隙不充足，焊條直徑過大，電弧過長等，或者焊件表面存在污漬，很有可能造成熔合、焊透不足的問題，焊接過程中，需要保證焊孔直徑充足，注意推進焊機的速度。保證均勻推進焊機，若焊機推動速度過快，會造成焊縫未得到完全焊接。若焊接過慢，則會造成燒穿焊縫。焊接時對熔池形狀進行嚴格控制，控制為扁橢圓形為佳，注意預防接頭過高[2]。施加焊縫之前，要使用砂輪機對起焊位置進行打磨，形成斜坡型的過渡帶，在前方1cm位置引弧，引燃后拉長再轉移接頭位置，形成熔池后開始向前焊接。對坡口位置的銹跡和水分要注意處理，避免形成氣孔。觀察焊縫外觀，保證外觀一致，沒有裂紋、氣孔、未熔合、飛濺等缺陷。焊縫表面要略高于母材表面，使用焊縫對余高進行測量，保證和母材之間形成圓滑過渡，咬邊深度不允許超過0.1mm，長度要小于全長的5%。

結論

綜上所述，輕量化已經成為汽車生產發展的主流趨勢，車身使用大量輕質材料，薄鋼板具備良好的強度性能，質量較輕，被逐漸應用于車身中。但使用薄鋼板生產汽車，面臨著焊接難度升級的問題，需要深入研究焊接工藝，提高焊接質量標準，使焊接質量滿足汽車生產質量，推動汽車輕量化發展。未來還需要進一步完善焊接工藝，積極展開力學試驗，提高焊接質量。

參考文獻：

[1]李孜志，昌先濤，杜衛民.汽車車身焊接技術現狀及發展趨勢[J].設備管理與維修，2020（06）：137-138.

[2]陳宇豪，薛松柏，王博，等.汽車輕量化焊接技術發展現狀與未來[J].材料導報，2019，33（S2）：431-440.