汽车车身焊接质量控制分析

张晓光 卢小龙 杜习鹏 马白雪 葛朝林

摘 要：本篇文章首先对常用的汽车车身焊接技术进行阐述，从零件飞溅、零件表面发生变化、焊接强度不高三个方面，对汽车焊接时容易出现的质量性问题进行解析，并以此为依据，提出汽车车身焊接质量控制策略。

关键词：汽车车身；焊接；质量；控制

在进行汽车制造生产过程中，涉及的施工工艺有四点，也就是冲压、焊接、涂装及总装。其中，焊接在其中发挥着承接上下的作用，焊接质量不仅会给汽车自身质量安全有着直接影响，同时也对汽车外观和装配有着直接意义。所以，在汽车制造生产过程中，焊接质量得到了人们的充分注重。下面，本文将进一步阐述和分析汽车车身焊接质量控制。

1、汽车工业中焊接新技术的应用

1.1 电阻焊节能和控制技术

联体式悬挂电焊机是目前汽车车身焊接中应用最主流的焊接，在一个汽车生产车间，此种焊机的数量高达几十台，甚至是上百台，焊接电流在100kVA以上，主要应用在汽车车身薄板焊接中。使用了50Hz单相交流电，功率因素比较低。在科学技术不断发展的背景下电阻焊技术愈发先进，延伸了三相低频电阻焊机、三相次级整流接触焊机及IGBT逆变电阻焊机。应用在汽车车身焊接中，可有效解决电网不平衡的问题。还能进一步节约电能，在焊接中可实现微机控制。此外，融入PLC智能控系统，可大幅度提升汽车车身焊接质量和效率，提升焊缝的美观性。

1.2气体保护焊接技术

汽车车身焊接过程中，如何控制表面张力过渡形成的波形是重中之重，通过气体保护焊接技术可有效解决这一问题，在采用此种焊接技术时，可通过2电流脉冲完成1个熔滴过渡，其中第一个电流脉冲促使熔滴形成，并使之快速长大，直到熔滴和汽车工件连接为一个整体。第2个电流脉冲则属于短时窄脉冲，可不断检测di/dt，并对电流的脉冲值进行全面控制，电磁收缩力，促使熔滴不断收缩变细，最终靠近熔池，完成1个熔滴过渡，避免发生飞溅。也可以采用氩弧焊新技术，氩弧焊有两种，一种TIG，另一种是MIG，这两种氩弧焊都可以应用在汽车车身焊接中，可有效改革二氧化碳气体保护焊形成的飞溅。

1.3高能束热源焊接及加工技术

利用能量密度大于5X108W/㎡的热源，如电子束、激光等进行焊接。常用的技术有两种，一种是激光和电弧符合加热焊接技术，可进行4～8mm厚钢结构焊接中，焊接后形成的花纹比较美观，还能提升汽车的耐磨性。另一种是等离子体焊接技术，发动机气阀体早已采用填充圈等离子焊接。近十几年来粉末等离子堆焊有很大发展，可进行小熔合比的薄层料精细堆焊，能堆焊各种特种合金表面

2、汽车焊接时容易出现的质量性问题

由于零部件采用批量生产方式，生产效率比较高，汽车各个零部件形态平稳性和人为因素影响，将会引发一些质量问题。下面，本文将终点处函数汽车焊接过程中容易出现的问题。

2.1零件飞溅

在开展焊接工作时，由于温度升高，使得零部件在熔合中出现飞溅现象，让熔合质量随之减少，焊接质量发生改变。

2.2零件表面发生变化

零部件表面出现一定改变， 电极附着在零部件表面，焊点质量发生改变，给零部件外在形象带来影响，造成电极损坏。

2.3焊接强度不高

焊接强度不强，焊接位置不平稳，内部存在一些细缝，不能满足汽车生产质量要求。

3、汽车车身焊接质量控制策略

3.1保证冲压件精度

高质量冲压件精度作为获取高精度车身的重要因素，高精度车身可以制作出高质量焊接车身。冲压件精度首先是本身的几何尺寸精度，并且受到模板设计结构精度影响，通过用三坐标设备测量，可以实现工件整体测量，并对工件本身尺寸偏差进行检测，适当调整模具，从而保证其误差把控在合理范畴内。实际中，冲压件数模精度控制在0. 5公差左右，然而在实际应用中，即便每个冲压件都能够把控在该范畴内，但是也无法精准提升车身精度。由于各个环节之间连接都会受到一定因素影响，随着工件尺寸偏差积累，使得工件空隙随之增加，假设在焊接中采用合理措施进行处理，使得整个车身精度受到影响，从而无法保证车身焊接平稳性[3]。冲压件精度作为车身几何精度重要因素，所以对新模具冲出钣金件应采取对应措施进行处理，保证设计精度，提升车身焊接质量。

3.2合理布置生产线，以提高焊接工艺

从夹具和冲压零部件角度来说，其作为独立个体，而车身焊接作为一项繁琐性工作，由多个环节生产线一同实现。在整个过程中，包含了焊接夹具、焊接设备、控制系统等。如果生产工艺和生产线发生配置不合理状况，将会影响焊接精度，并且焊接质量也会受到影响。在这种情况下，可以通过科学设定工位方式，不但可以提升焊接质量，同时还能满足汽车生产要求。生产设定规范合理将直接影响生产纲领，所以在生产设计时，需要对生产均衡化综合思考，并结合约束条件将生产任务分配到对应工位中，只有这样，才能保证各个工位可以在约定时间内进行，保证各个工位都能分配对应负荷，减少时间差。假设焊接车间作为结合具体施工要求设定的生产方案和焊接对策，将不能生产高精度冲压件及夹具，并能保证车身自身质量。所以，在各个工艺中统一规划，从而提升汽车生产效率和水平，确保车身焊接质量安全。

3.3利用焊接夹具找好基准

为了焊接出高精度的车身，通常情况下，由车身分总成和车身两部分组成，需要对冲压零部件质量加以科学管理，并结合实际情况，科学设定结构合理的夹具。基准统一作为实现车身焊接工艺设计的重要标准之一，所以，在各个环节设计、生产、制造过程中，需要保证基准的统一性，这不但是设计模具、检具的重要标准，同时也是确保车身精度的重要因素。在设计过程中，需要保证冲压零部件各项特性进度，不但需要结合产品要求，同时还要根据现有生产工艺水平明确进度。在设计基准精度过程中，需要结合夹具设计要求进行，并且设计结果将会给冲压件在夹具中的进度带来直接影响。另外，应该保证被装配结构设计基准和夹具设计基准的统一性，在相邻位置的各个焊装夹具中将会存在装配关系，在这种情况下，需要设定统一的设计基准，把车身总分成分解成多个不同组合件及部件，让其设计基準处于统一状态。

在基准选择过程中，秉持的标准有三点，首先，需要把基准设定在一个不会发生变形的基础面中。其次，采取合理措施降低冲压件所料放料位置面临影响。最后，禁止在冲压件两次成形位置中设定基准。

在基准孔选择过程中，秉持的标准有五点。第一，一般来说，车身前端、上端、右端等位置通常选择圆销，这样可以防止制件发生变形现象。第二，设定的基准孔数量不得低于两个，并采用菱销方式进行定位，针对不会面临刚性冲压件的，则需要采用圆销，但是在特殊情况下，在两个基准孔不能精准定位的情况下，则需要选用三个销。第三，在车身和坐标出现倾斜的情况下，需要选择和坐标方向统一的基准销孔径，但是假设不能满足作业要求的情况下，则需要采取避让斜面方向的菱销。第四，基准孔最好加工在相同工序中。第五，基准孔间距应该做好管理工作，一般要求超过冲压件2 /3的最人全长位置，至少要超过1 /2 。

结束语

总而言之，车身作为汽车中主要部分，更是汽车零部件载体，车身焊接质量将会给车身焊接精度、质量以及生产效率带来直接影响。所以，在开展车身焊接工作时，应该重视冲压件自身精度和搭建过程中面临的偏差因素，而使得冲压件干涉和间隙逐渐扩充，保证车身焊接质量。

参考文献：

[1]尚建利，张婷.汽车车身焊接质量控制与检测研究[J].机械管理开发，2019，34（01）：221-222+224.

[2]林楠.车身焊接过程监控及质量管控分析[J].科技风，2018（32）：157.

[3]李子旭，刘东平.白车身试制过程中的焊接质量控制分析[J].科技创新与应用，2018（25）：115-116.

作者简介：

张晓光（1988-），男，汉，河南省濮阳市清丰县马村乡东岳村3排

奇瑞汽车河南有限公司，主管师，中专，汽车冲压、焊接、车身尺寸、车身强度、车身（防腐）油漆以及质量问题改进。