常見塞孔焊焊接缺陷的形成原因及解決措施

無錫汽車工程高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校 任永瀟

1 塞孔焊簡介

塞孔焊是指利用二氧化碳氣體或二氧化碳與氬氣的混合氣體保護焊接熔池，依靠焊絲與工件之間的產(chǎn)生的電弧熱熔化電極，將焊絲作為填料，填滿上層鋼板預(yù)留孔的一種永久性連接方式。塞孔焊焊接強度高，焊點冷卻后可打磨到與工件表面同樣的高度，且不會降低焊接強度。

塞孔焊經(jīng)常用于車身修理鈑金件更換作業(yè)中的搭接部位。常見的塞孔焊孔徑有5 mm、6 mm、8 mm、9 mm等。其中，5 mm塞孔焊、6 mm塞孔焊一般應(yīng)用于車身后圍板、后翼子板、車頂?shù)雀采w鈑金件的連接；8 mm塞孔焊主要應(yīng)用于立柱、縱梁等結(jié)構(gòu)件焊接；為保證焊接強度符合要求，三層結(jié)構(gòu)件焊接時往往需要采用9 mm塞孔焊焊接。

2 常見的塞孔焊焊接缺陷

（1）氣孔焊接缺陷。熔池內(nèi)的有害氣體未能在冷卻凝固前完全逸出，殘存于焊點之中所形成的孔、穴稱為氣孔（圖1）。熔焊氣孔多為氫氣孔、一氧化碳氣孔、氧氣孔等。氣孔減少了焊點截面積，使焊點疏松，從而降低了焊接強度。氣孔還會引起泄露或防腐措施失效，同時氣孔也是引起應(yīng)力集中的因素。氣孔焊接缺陷形成的原因及解決措施見表1所列。

（2）未填滿焊接缺陷。未填滿焊接缺陷是指電極作為填料，熔化后的體積量小于孔的容積，未能填滿并覆蓋整個孔（圖2），該焊接缺陷將大幅減少焊點有效截面積，使焊點強度嚴重降低。未填滿焊接缺陷形成的具體原因及解決措施見表2所列。

（3）熔穿焊接缺陷。車身覆蓋鈑金件厚度薄，往往還需要經(jīng)過敲擊、鉆孔、打磨等，這樣會導(dǎo)致底板厚度更薄，所以熔穿現(xiàn)象在車身焊接作業(yè)中較為常見。熔穿也稱擊穿、燒穿，是指焊接過程中，熔池內(nèi)電弧熱量過于集中，熔化的金屬瞬間穿過底板形成穿孔、洞缺陷（圖3）。熔穿缺陷將嚴重破壞鋼板的強度，使連接處喪失承載能力。熔穿焊接缺陷形成的具體原因及解決措施見表3所列。

表1 氣孔焊接缺陷的形成原因及解決措施

表2 未填滿焊接缺陷的形成原因及解決措施

圖1 氣孔缺陷

圖2 未填滿焊接缺陷

圖3 熔穿焊接缺陷

（4）未熔透焊接缺陷。塞孔焊焊接完成后，焊點背面鋼板上除火色外，還應(yīng)出現(xiàn)疤痕，稱之為焊疤，正常情況下，焊疤略高于鋼板表面，并且直徑大小與焊點直徑大小相等甚至略大。當(dāng)然，這與底板的厚度存在一定因果關(guān)系，底板厚度大于上層有孔的鋼板時，焊疤直徑會隨之減小，反之亦然。上下層鋼板厚度一致或接近的情況下，焊疤直徑遠遠小于焊點直徑甚至沒有焊疤，這種現(xiàn)象就是所謂的焊接未熔透缺陷（圖4），也稱為虛焊。該種焊接缺陷與熔穿焊接缺陷形成原因相比正好相反。未熔透焊接缺陷強度較差，與上述焊接缺陷相比，特別是在焊接箱型鈑金件時，未熔透焊接缺陷很難通過肉眼從外部直觀檢驗，因此，正式焊接前進行扭曲或撕裂破壞試驗是行之有效的手段之一。未熔透焊接缺陷形成的具體原因及解決措施見表4所列。

表3 熔穿焊接缺陷的形成原因及解決措施

圖4 未熔透焊接缺陷

表4 未熔透焊接缺陷的形成原因及解決措施

以上幾種焊接缺陷都會導(dǎo)致強度降低，事關(guān)行車安全。塞孔焊焊接時還會出現(xiàn)其它焊接缺陷，例如焊點超高、焊點直徑超大、失圓、各焊點大小不均等，這些焊接缺陷雖然只會增加磨削工作量、視覺上不美觀等，但焊接操作時也應(yīng)盡量避免。