钢板孔洞缺陷的形成原因及修复措施

宁波智汇汽车运用与维修技术研究中心 臧联防

没有整形机前，内部不宜触及的损伤修复主要通过以下方法修复：将损伤部位切割下来，整平后焊接到原位置；切割内部钢板，形成1扇“窗户”，以方便伸入垫铁或撬棒，配合手锤将损伤部位修平，然后将切割下来的内部钢板焊接到原来位置；剥边分离内外层，修复后再咬合到一起；局部剥边或钻孔，分离内外层，从边缘部位伸入撬棒与手锤配合整平；将铜焊条垂直焊接在损坏部位，使用老虎钳夹住铜焊条，利用手锤击打老虎钳的冲击力整平损伤部位等。这些方法普遍劳动强度高，有的热影响较大，有的则破坏了车身的整体性。

整形机，也称介子机，属于电阻焊接的一种，其工作原理是利用电极头上夹持的各种附件与钢板接触，通电后，接触部位将产生电阻热，以获取与需求相对应的各种功能，如焊接、收缩等。整形机是10多年前出现的一种外板修复设备，它的出现极大提高了工作效率，特别是方便了那些内部不易触及的损伤修复。

1 钢板孔洞缺陷现象

整形机焊接后向外拉拔的原理类似于手锤与垫铁配合作业时的虚敲作业。虚敲作业是将垫铁放置到钢板内侧凹陷较低的部位，整形机修复是将焊片焊接到钢板外侧凹陷较低的部位，向外拉出，以取代从内侧向外压出的垫铁。和手工修理相比，整形机修复具有很多优势，但是如果操作不当，将导致钢板出现较高的凸起点，甚至孔洞等缺陷。

孔洞是车身外板在拉拔作业经常出现的一种修理缺陷（图1），常见于两冲压线间距较窄的部位，如车门立柱、上横梁、底边梁、轮弧等。加工硬化现象明显、损伤较重、刚性较强的高曲面及车身线上，也很容易出现上述缺陷。这些孔洞如果没有采取有效补救措施，车辆在使用过程中，潮湿的空气、积水将从孔洞内侧逐渐渗入到钢板表层，一旦开始锈蚀，原子灰的附着力会随之下降，从而产生开裂、脱落现象。孔洞较大，或孔洞之间距离较近，会形成一道裂纹，这些情况将会降低钢板的强度。

2 孔洞形成的主要原因

（1）整形机焊接电流、时间参数调整过大。

（2）使用蛮力强行拉拔。

（3）受力部位过于集中。

（4）由于碰撞、敲击、打磨等原因导致钢板厚度变薄。

（5）拆卸焊片方法错误。

3 孔洞的修复措施

（1）调整合适的焊接参数。通过试焊，分别调整整形机焊接电流、焊接时间参数，直到符合拉拔要求。参数过小，焊点部位无法承受拉拔力量，容易脱开。参数过大，焊接时的热量也随之增大，钢板表面拉拔后将会出现凹坑，即俗称的“掉肉”现象，导致钢板表面精度降低，严重的情况下，钢板将被击穿，出现孔洞缺陷。正常情况下，焊点部位不该出现火色，拉拔后应留下一个白色的小点。

图1 孔洞缺陷

（2）力度控制。由于钢板具有弹性特性，矫正力一般应略微大于撞击力，力量太小，起不到应有的效果，力量较大，容易产生较高的凸起点、孔洞，甚至钢板撕裂，给后期作业造成一定难度。外板修复时的矫正力通常有两种形式：一种为冲击力，另一种为缓和的矫正力。缓和的矫正力可通过撬、拉、拽等方式等实现，操作过程可实时对损伤恢复程度进行监测，力度相对容易控制。冲击力操作时对于力度把控相对较难，猛拉、重拉等野蛮操作往往是产生孔洞缺陷的主要原因。拉拔时，应根据损伤位置、程度等具体情况，注意控制力量的大小。无论是采取冲击力还是缓和的矫正力，都应遵循力量由小往大逐步增加及试探性拉拔的原则。

（3）增加受力面积。整形机焊接焊片的拉拔方法分为单点拉拔和穿轴法拉拔两种。单点拉拔（图2），是指焊接并拉拔单个焊片的方法，单点拉拔的受力面积小，适合于面积小、损伤轻、刚性弱的部位修理。穿轴法拉拔（图3）也称整体拉拔，是指焊接成排垫片或蛇形线等，通过一定的方式连接，使用人力或机械牵引，使每个垫片或蛇形线的焊接部位均匀受力，从而将损伤部位整体拉出的方法。穿轴法拉拔的受力面积大，损伤恢复时所影响的范围广，通常以面的形式表现，适合于面积大、损伤重、刚性强的部位修理。两者相比，单点拉拔更容易产生孔洞缺陷，应尽可能采取穿轴法整体拉拔。必要时，可以采取气体保护焊焊接临时焊片的方法与损伤部位连接，以增加受力面积，减少孔洞缺陷产生的可能。

图2 单点拉拔

图3 穿轴法拉拔

（4）更改维修工艺。碰撞及实敲方式将会导致钢板延展变薄，而修理过程中的反复、过度打磨则是钢板厚度变薄的主要原因。当损伤部位的钢板出现厚薄不均时，焊接击穿及拉拔时出现孔洞缺陷便很难控制。如果出现这一倾向，应及时停止拉拔作业，尽可能采取撬棒或垫铁与手锤配合的方式进行修理。如果钢板厚薄不一的情况较为严重，应局部或整体更换外板。

（5）正确拆卸焊片。焊片采取左右晃动的方法拆卸时，焊接部位将可能出现孔洞。多数情况下，焊片通过拇指与食指配合捏住旋转即可拆卸，如果焊接较为牢固，可使用一根钢杆穿过垫片孔，或者使用鲤鱼钳夹住焊片，通过扭转从钢板上取下。

出现孔洞后，可以使用气体保护焊设备进行焊补。直径较小的孔洞，可以使用整形机焊补。具体操作方法为：将整形机工作模式调整到热收缩档位，在焊接极头上安装好碳棒，一手持一段粗细合适的二氧化碳保护焊丝，并将端部放在孔洞位置，碳棒轻压孔洞上方的焊丝（图4），启动焊枪开关，焊丝将被熔化在孔洞处。

图4 焊接孔洞