淺析白車身螺柱焊焊接缺陷

徐德波 張杰 劉明耀 孔苗德 許道亮

摘要：本文簡述了白車身螺柱焊焊接質量缺陷產生的原因，以汽車中常用的螺柱焊為研究對象，結合生產實際，從影響螺柱焊質量的3個方面入手，經過實驗分析論證。詳細闡述了焊接工藝對螺柱焊接質量的影響。

關鍵詞：螺柱焊;白車身;質量缺陷;質量改善

伴隨著汽車工業的不斷發展，人們對螺柱焊的認識更加深化。螺柱焊技術的發展得到了更廣泛的應用。螺柱焊接技術發展到今天.已經成為西方發達國家的一種基本的熱加工方法。目前螺柱焊接方式有兩種，一種是手動螺柱焊接，一種是自動螺柱焊接，兩者區別僅在于焊接方式不同，人工焊接和機器人自動焊接，其焊接原理和工藝是一致的。白車身與各個部件、儀表、裝飾件之間主要是靠焊接在車身上的各類螺柱和銷釘連接固定的.每臺白車身車上的焊接螺柱多達數百個。其焊接質量與產品車的交付質量息息相關，所以對螺柱焊的質量缺陷研究和解決非常重要。

1 焊接工藝參數影響因素

在白車身試制生產中，由于車型多，大量不同型號板材導致需要多組合焊接參數來保證焊接質量，焊接參數正確性成了焊接強度的關鍵點。現在量產車型白車身一般是由普通板材、鍍鋅板、熱成型板材拼焊而成，這三種占整車板材的95%及以上。此三種板材的厚度根據所承載的要求不同，劃分厚度為0.5mm、0.7mm、0.8mm、1.0mm、1.2mm、1.5mm、1.8mm、2.0mm、2.5mm、3.0mm。焊接參數主要由焊接時間、焊接電流和焊接電壓三個因素組成。其中，焊接電流和焊接時間對焊接參數影響較大，焊接電壓影響較小，電流大小的決定了焊接熔核的大小;而焊接時間同樣對焊接熔核質量起著重要作用。焊接電流和焊接時間的選擇是依據焊接螺柱的直徑大小來確定，一定直徑的螺柱對應一定范圍的電流，較小電流配以較長的焊接時間，而較大電流則可以通過適當縮短焊接時間來保證焊接熔核質量。所以，為了保證強度，要采取不同型號、不同厚度的板材進行螺柱焊接實驗。其步驟如下：

1.制作不同板材螺柱焊試片，取樣板板材，涵蓋全型號、全厚度尺寸，根據螺柱尺寸進行打孔，使之符合焊接尺寸要求。

2.針對不同尺寸的板材進行焊接，焊接形成熔核后采用拉力機進行強度試驗，其要求標準為：螺柱焊外觀表面無虛焊、焊穿、根部無裂痕、焊偏現象及應無焊穿、焊瘤及明顯磁偏吹現象。全破壞：使用鈑金錘及專用檢驗工具，反復敲擊及焊接螺柱角度扭曲，使焊縫位置與焊件疲勞斷裂剝離焊件撕裂孔洞的直徑，（或螺柱帶料紐扣的直徑）不小于螺柱焊接端面直徑的70%，可判斷焊接強度合格。半破壞：使用垂子及專用工具，焊接螺柱至少15度并反復彎曲到原始位置，或采用限力咔嚓扳手檢驗，如果焊接區熱影響無變形，則為合格。試板操作：用扭力扳手設置規定扭力值，進行扭力試驗后螺柱不脫焊，為合格。

3.焊接強度參數采集，針對焊接強度合格的參數進行采集，形成列表固化，針對自動化螺柱焊焊接，可編輯到系統程序里，方便提取。

2 焊接工況影響因素

在熔核成形過程中，螺柱焊接方向要保持與工件垂直，最大偏斜角度5°之內對焊接質量影響不大，超過這一范圍則焊接熔核質量會受到一定的影響。如果螺柱在焊接瞬間傾斜，會出現螺柱一邊未焊透，而另一邊焊接融合液體飛濺出去，導致熔核質量降低。在進行手工螺柱焊接操作時，螺柱垂直度在很大程度上由操作控制，受人為因素的影響較大。所以螺柱一般是通過夾具或卡板固定焊接位置。由于板件的不平整性，常會出現螺柱焊套與零件表面不平行，這樣在焊接過程中就出現了角度問題。相同焊接參數下，垂直和偏轉大約1 5°兩種焊接對比情況。通過設定扭矩10N來檢驗，發現垂直角度很容易實現10N。而有發生偏轉情況一般不能達到。因此，焊接垂直度嚴重影響焊接強度，焊接時偏置角度會造成焊接質量變差。螺柱焊材因素上，螺柱端面有引弧結構的螺柱。螺柱引弧容易，可焊性好，目前這也是車身設計的重點考慮方向。

3 焊接質量檢查影響因素

在量產過程中，螺柱焊虛焊的質量情況往往是批量出現，這對產品的質量是致命的，所以對產前檢查很有必要。檢查過程如下：

1.傳統操作員工通過鐵榔頭對螺柱焊進行敲擊，受力不均，導致螺柱絲牙變形，對螺柱焊接強度產生破壞，也會造成后續總成件安裝產生影響。可采用木制榔頭進行敲擊抽檢，既不會敲壞絲牙也可檢查強度。

2.試制白車身手工焊接螺柱尺寸位置存在模糊不清，容易出現焊接螺柱焊接位置錯誤等現象。可根據螺柱焊接工藝尺寸及數量要求，利用PVC材料制作不同規則形狀的標準卡板。對螺柱焊接尺寸和數量進行定位卡接，以此判定螺柱間距和數量是否符合要求。這樣做的目的是即可保證焊接位置，也可保證焊接垂直度。

4 結語

本文具體從白車身螺柱焊的兩個工藝角度：板厚、板材入手，得出了白車身螺柱焊焊接參數的采取流程。為保證螺柱焊焊接質量，工藝參數的選取很重要，選取合適的焊接工況及焊后質量檢驗對螺柱焊焊接質量也較為重要。隨著螺柱焊在汽車整車廠內應用的不斷增多。螺柱焊的質量也將得到進一步的提高。

參考文獻

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