浅析汽车焊接技术运用中的缺陷与预防

2020-09-10戴斌

内燃机与配件 2020年4期

戴斌

摘要：汽车生产过程之中，焊接是非常重要的生产方式，如果焊接存在缺陷，那么就会对整车质量带来影响。文中主要就汽车焊接技术运用中的缺陷进行分析，并提出了预防的措施。

关键词：汽车焊接技术;汽车生产;缺陷;预防

0 引言

在汽车行业里面，汽车的焊接早成为车身制造不能缺少的生产方式。在我司的车身制造生产过程中，因为电阻焊、二氧化碳气体保护焊具有易操作、变形小、低耗、高速、易实现自动化以及机械化等特点，也被广泛应用于各类车身生产过程中。其中，在我公司现有生产设备中电阻焊（悬挂点焊、固定点焊、凸焊等）约占85%以上、二氧化碳焊约占10%左右，铜（钎）焊及螺柱焊约占5%左右。

下面就对汽车行业中经常应用的电阻焊（点焊、凸焊）、CO2气体保护焊等方面的焊接工艺的基础知识、常见焊接缺陷及排除方法进行分析：

1 CO2气体保护焊部分

1.1 CO2气体保护焊方法及原理

利用CO2焊所用的焊丝直径可分为细丝CO2焊（焊丝直径不大于1.2毫米），粗丝CO2焊（焊丝直径大于1.2毫米）。按操作方法可分为半自动CO2焊和全自动CO2焊。我公司目前生产线采用的是细丝半自动CO2焊。

CO2焊与其它电弧焊方法比较有具焊接质量好、焊接变形小、操作简便、能耗低、生产率高、适用范围广、成本低、等优点，而且焊后不需要清渣，又因是明弧，便于监视和控制，利于实现焊接过程的自动化和机械化。

但是CO2保护焊也存在一些缺点，采用大电流焊接时，焊缝表面成形不及埋弧焊，飞溅较多，不能焊接易氧化的有色金属等材料。

1.2 CO2气体保护焊的缺陷及原因、防止措施

1.2.1 裂纹

①原因。1）工件表面有油污、锈蚀。2）含水量过多。3）电流与电压配合不当，熔深过大。②防止措施。1）清理工件，除去油锈。2）除去水份，更换。3）改变焊接规范，调整电流与电压的最佳配合。

1.2.2 咬边

①原因。1）焊接速度过快。2）电流低。3）焊枪角度太大。②防止措施。1）调慢焊速。2）增大电流。3）注意操作，改变焊枪角度。

1.2.3 焊穿

①原因。1）电流、电压过大，焊速太慢。2）工件间的间隙太大。②防止措施。1）调整电压、电流及焊速，合理匹配。2）修整减小间隙。

1.2.4 未焊透

①原因。1）电流太小。2）焊丝伸出长度太长，即焊嘴离焊件过高。3）电压太低。4）焊接速度太快。②防止措施。1）加大电流。2）减少焊丝伸出长度。3）增加电压。4）降低焊接速度。

1.2.5 飞溅过大

①原因。1）电流电压配合不当，例如：电压过高。2）焊丝含碳量高。②防止措施。1）调整规范。2）更换焊丝。

1.2.6 气孔

①原因。1）焊件有油污、锈、脏物。2）焊丝伸出长度过长。3）电流电压、焊速过高、CO2气体流量太小。4）CO2气体纯度不够，含水量过多。②防止措施。1）清理工件。2）调整焊丝伸出长度。3）调整电流、电压、焊速及CO2气体流量。4）去除CO2水份。

1.2.7 夹渣

①原因。1）电流小。2）焊枪摆动过大。②防止措施。1）增大电流。2）注意操作摆动程度。

2 点焊部分

点焊缺陷、产生原因及防止措施：

点焊的缺陷分为焊接接头外部缺陷，内部缺陷和焊接结构缺陷等三类。

常见的外部缺陷：

2.1 焊点压坑过深及表面过热

①原因。1）通电时间过长。2）电极压力过大。3）电流过大。②防止措施。1）调整焊接规范（通电时间、电极压力、焊接电流）。2）改善冷却条件。

2.2 表面局部烧穿

①原因。1）焊件或电极表面不干净，污物多，锈蚀严重。2）电极压力不稳定或焊件之间间隙大。3）电极接触表面形状不正确。4）焊接电流过大。②防止措施。1）清理焊件及电极表面。2）提高电极压力，更换磨损过度的电极。3）修整电极。4）调整规范。5）保证装配间隙。

2.3 焊点表面径向裂纹

①原因。1）电极压力不足。2）电极冷却不足。②防止措施。1）调整规范（电极压力）。2）增强冷却效果。

2.4 焊点表面环裂纹

①原因。通电时间过长，冷却过快。②防止措施。改变规范，注意消除热因素。

2.5 未焊上

①原因。装配不良，焊接时焊件有错位，电流过小，焊接时间短，电极压力大。②防止措施。1）注意装配，调整板件间隙。2）增加电流强度或增加焊接时间或适当减小电极压力。3）调整焊接规范，使参数匹配。4）进行试片试验。

2.6 接头表面发黑

①原因。1）焊接或电极表面清理不良。2）电极压力不足。3）通电时间过长。

②防止措施。1）注意及时清理表面。2）调整规范，增加压力或缩短通电时间。

2.7 焊点扭曲

①原因。1）电极轴心方向与焊件表面不垂直。2）上下电极对中性不好（即错位）。②防止措施。1）提高操作者责任心，认真操作，保证电极与工件垂直。2）调整电极保证上下电极对中。

3 凸焊部分

3.1 凸焊原理

凸焊是點焊的一种，它是利用零件原有型面，倒角、底面或预制的凸点焊到另外一块面积比较大的零件上。因为是凸点接触，从而提高了单位面积上的电流和压力，使板件热量的集中和表面氧化膜的破裂，从而有效减少了分流电流，可用于厚度比超过1：6的零件的焊接，我公司车身上的焊接螺母都采用的是凸焊螺母，用凸焊这种方法进行凸焊螺母的焊接。

3.2 凸焊质量的影响因素、过程分析、及解决办法

3.2.1 焊接电流

焊接电流过大，使得产生的热量远远地大于焊接标准件凸点熔化所需的热量，既造成能源浪费，同时也造成凸点部位过烧及标准件受热变形，焊点强度下降及标准件通过性能差，影响焊接质量及装配质量。易造成焊接飞溅，使飞溅附着在标准件的螺纹上形成焊渣，影响标准件的装配使用。

造成质量缺陷：过烧;假焊;焊渣

解决措施：①检查焊接电流的档位选择是否正确。②选择低一档的焊接电流试焊。

焊接电流过小，使得产生的热量远远地大于焊接标准件凸点熔化所需的热量，使得标准件的凸点未能充分熔化，生成的熔滴小，使凸点强度小，而形成假焊。

造成质量缺陷：假焊

解决措施：①检查焊接电流的档位选择是否正确。②选择高一档的焊接电流试焊。

3.2.2 焊接时间

焊接时间过长，使得产生的热量远远地大于焊接标准件凸点熔化所需的热量，既造成能源浪费，同时也使得冷却速度慢，同时也造成凸点部位过烧及标准件受热变形，焊点强度下降及标准件通过性能差，影响焊接质量及装配质量。易造成焊接飞溅，使飞溅附着在标准件的螺纹上，形成焊渣，影响标准件的装配使用。

造成质量缺陷：过烧;假焊;焊渣

解决措施：①检查焊接电流的档位选择是否正确。②选择低一档的焊接电流试焊。

焊接时间过小，使得产生的热量远远地大于焊接标准件凸点熔化所需的热量，使得标准件的凸点未能充分熔化，生成的熔滴小，使凸点强度小，而形成假焊。

造成質量缺陷：假焊

解决措施：

①检查焊接电流的档位选择是否正确。②选择高一档的焊接电流试焊。

3.2.3 焊接气压

焊接气压过高，会使上电极的电极压力过大，在凸点部分熔化的瞬间，就使焊接标准件与冲压件压合到一起，结果使通过凸点的电流密度过小，达不到凸点充分熔化时的热量，焊透率小，焊点强度小，极易造成假焊，虚焊等缺陷。同时，由于上电极下降的速度过快，使凸点熔滴在有限有时间内和有限空间内极易产生飞溅，飞溅物附着在螺纹上形成焊渣，影响标准件的装配使用。

造成质量缺陷：假焊;焊渣

解决措施：①检查气压表的读数，气体压力是否符合工艺要求。②适当降低气体压力后，进行试焊。

焊接气压过低，会使上电极的电极压力过小，在凸点部分熔化在电极压力不足的情况下造成凸点熔化液与冲压件的接触面太小，使得接头冷却后，凸点熔滴与焊件的渗透量过小，使得焊点强度小，极易造成假焊，虚焊等缺陷。

造成质量缺陷：假焊;虚焊

解决措施：①检查气压表的读数，气体压力是否符合工艺要求。②加气体压力后，进行试焊。

3.2.4 凸焊电极

上电极面不平整，易造成与上电极接触的标准件的面过烧和标准件在通电焊接的过程中，在上电极的电极压力的分力作用下（水平分力）形成水平移动，形成焊偏的现象。

造成质量缺陷：过烧;焊偏

解决措施：及时修整上电极的表面，确保上电极面水平。

下电极的冲压件的定位销太小及标准件的定位销尺寸偏小，由于焊接件在焊接过程中的定位不稳定可靠，均可使焊接标准件焊偏。

造成质量缺陷：焊偏

解决措施：及时更换下电极，确保冲压件及标准件在下电极上定位稳定、可靠。