摩托车燃油箱内外壳体焊接与材料选用的探讨

马书义

（江门市大长江集团有限公司，广东 江门 529000）

摩托车燃油箱是摩托车上集功能件、安全件与外观造型件三位一体的重要部件，特别对跨式车尤为重要，是体现整车造型风格及燃油系统中重要的部件之一。所以，摩托车燃油箱的结构设计、用材、制造工艺及整体品质，愈来愈受到重视。尤其是材料的选用，是保证燃油箱品质和功能实现的重点之一。

本文就燃油箱内外壳体材料的选择，进行探讨。

1 燃油箱的损伤与失效

摩托车燃油箱在用户使用过程中，其损伤与失效可分为两大类：

一类是外观损伤，表现为涂漆起泡、脱落，贴花划伤、翘起、脱落，外壳体碰撞变形等等。这一类的外观损伤，一般不会造成功能失效，也不会造成不安全的故障。

另一类为功能性和安全性的损伤和失效。在摩托车的使用过程中，出现燃油箱渗漏油问题，严格来说，正常情况下是不允许出现的。轻者则浪费燃油，污染环境，重者则引起火灾，造成生命危险，造成无法挽回的事故。

2 燃油箱渗漏油的原因

2.1 安装结构设计不完善

燃油箱安装在车架上，一般用油箱上的前挂耳和后尾安装板进行安装。这些构件设计时，若连接油箱本体的点焊数量少及布局不合理时，摩托车在行驶过程中，燃油箱、燃油及安装在油箱上的零部件（燃油开关、燃油过滤器、侧罩等）的负荷及车架震动，会作用到燃油箱安装挂耳和后尾安装板的点焊处，即使点焊合格，但因为点焊数量少及布局不合理，也会在点焊点周围母材上产生裂纹，导致渗漏油。

2.2 焊接品质差

燃油箱注油口、出油嘴、排水管、排气管与燃油箱连接部位，焊接（铜钎焊、CO2保护焊）品质不良，也会引起渗漏油。燃油箱内外壳周边焊缝品质不合格，也会引起渗漏油。

2.3 燃油箱锈蚀

燃油中的水分（特别在劣质燃油中水分较多），会造成油箱内侧锈蚀。摩托车在停放时，特别是久放不用时，对油箱内侧的锈蚀更快，当锈蚀到一定程度后，就会锈穿油箱，造成渗漏。在摩托车使用后期，这种情况屡屡发生。

3 单面镀锌板的选用

为了提高燃油箱抵抗燃油中水份锈蚀的能力，摩托车燃油箱内外壳的钢材，早在20年前，部分摩托车就开始选用单面镀锌钢板（或镀锌镍钢板）。目前随着用户对摩托车性能要求的提高，其应用日渐广泛。

3.1 非镀锌钢板的缝焊状态

缝焊前，先将燃油箱内外壳体拼装组合（图1）。

图1 非镀锌钢板燃油箱内外壳体缝焊前的拼装组合

然后进行周边缝焊，使内外壳体焊接成密封的容器—燃油箱。燃油箱内外壳体连接强度及密封性，就取决于焊核区所构成的一周缝焊带的焊接品质（图 2）。

图2 非镀锌钢板燃油箱内外壳体缝焊后的状态

3.2 镀锌钢板的缝焊状态

燃油箱内外壳使用镀锌钢板缝焊前，也是先将内外壳体拼装组合（图3），其状态与图1一样，只不过钢板表面有镀锌层。

图3 镀锌钢板燃油箱上下壳体缝焊前的拼装组合

镀锌钢板内外壳体，因表面有镀锌层，在焊接过程中缝焊瞬间，其焊核区的温度高达1 200～1 400℃，将内外壳体烧融，再加压使内外壳体熔接为一体，形成焊核区（图4）。

图4 镀锌钢板燃油箱上下壳体缝焊后的状态

而锌的熔解温度为419℃，在焊核区及焊核区周边的高温区，其镀锌层先被熔化，并被挤出，之后钢板基体熔化，在电极滚轮的压力下，内外壳体局部形成焊核区，这样就能保证缝焊的密封性。

我们要关注的是，在焊核区近周的高温区，其镀锌钢板镀锌层被熔掉脱落，使镀锌钢板基体裸露，该局部区的钢板成为非镀锌钢板。其抗燃油中水份的锈蚀能力，同等于非镀锌钢板，恰恰这个区域（内外壳的缝焊带）是长期与燃油中的水接触区。

因此得出结论：若燃油箱内外壳体采用缝焊工艺（电阻焊），即使采用镀锌钢板也是无法起到防锈蚀作用的。反之，若在缝焊过程中，焊核区温度低，则表面镀锌没有完全熔化被挤出干净，而残留在焊核区，造成虚焊及夹渣，严重的导致密封性差，甚至会渗漏油。

3.3 采用镀锌钢板的优势及关键技术

（1）若采用镀锌钢板，其内外壳体用的钢材的成本，提高20%左右。

（2）镀锌钢板的上、下壳体的燃油箱，对焊缝机要求高，最好采用逆变直流缝焊机，设备折旧费用高，同时焊接速度下降，效率低。

（3）镀锌钢板的上、下壳体的燃油箱，其与油箱附件（出油嘴、挂耳、尾板、线夹、注油口等）的焊接难度大，要改进提升焊接工艺，才能保证焊接部位的密封性，工艺成本高。

（4）焊核区及高温区镀锌层脱落，造成镀锌层不存在。

在燃油箱电焊、钎焊、CO2保护焊、氩弧焊、缝焊，这些焊接的高温区，镀锌层会熔化脱落，这些区域的镀锌板都变成了非镀锌板。

4 结束语

采用镀锌钢板制造的燃油箱，由于燃油箱焊接部位过多，且在焊接处的镀锌层被熔化脱落，材料成本与工艺成本较高，防水防锈蚀能力虽然有较大的提高，但不能完全避免。对于镀锌钢板的焊接方式，还有待作进一步的研究，对于油箱的新材料，也需要进一步进行开发。

[1]陈祝年.焊接工程师手册[M].北京：机械工业出版社，2001.

[2]田嘉禾，楚玉盈.特殊及难焊接材料焊接新技术实用手册[K].北京:当代中国音像出版社,2004.