钣金焊接成型的常见问题及其焊接质量控制 Common Problems of Sheet Metal Welding Forming and Its Welding Quality Control

2021-11-30杨涛YANGTao

内燃机与配件 2021年22期

杨涛 YANG Tao

摘要：钣金焊接加工是我国制造业中的重要内容。相对于发达国家，不管是从技术方面还是设备方面，我国都还有一定的差距。基于此，本文将重点阐述当前钣金焊接成型常见的问题以及焊接质量控制的有效措施。

Abstract： Sheet metal welding is an important content in China's manufacturing industry. Compared with developed countries， China still has a certain gap in technology and equipment. Based on this， this paper will focus on the common problems of sheet metal welding and forming and the effective measures of welding quality control.

关键词：钣金焊接成型;常见问题;质量控制

Key words： sheet metal welding forming;common problem;quality control

中图分类号：TG406 文献标识码：A 文章编号：1674-957X（2021）22-0113-02

0 引言

钣金工件本身具有精度高、质量轻的有点，因此经常被用作零部件用于实际加工生产中。近年来，在技术和设备的推动下，钣金加工工艺水平不断提升，但在具体的加工过程中，由于流程相对繁琐，加工依然存在一定的问题，需要结合实际情况采取针对性的措施做好质量控制工作。

1 钣金焊接成型常见的质量问题

1.1 工序质量

产品质量对于整个焊接作业具有重要影响，产品质量和加工质量息息相关。因此，为了保证产品的质量，需要不断提升工件的质量。工件的质量需要以完善的机械设备作为前提，并全面控制好焊接过程中的变形问题。

第一，刚性裂纹。主要指的是纵向裂纹、测量位置的裂纹以及地板的焊缝。在焊接的过程中，由于电流较小，焊丝的直径过大，点焊的密度过小，因此容易造成开裂。第二，夹渣问题。在焊接之后，焊缝通常会残留少量的焊渣。由于焊渣的存在，会降低焊接的密度和强度，严重影响焊接的质量。第三，气孔问题。在焊接的过程中，如果熔池的气泡不能有效跑出，就会形成气泡。造成气泡问题的原因较多，主要由环境因素、焊接物体的表面不够清洁等。

1.2 未熔合的成因

钣金焊接时出现未熔合情况，造成焊接质量问题出现：

焊接时电流供应不当，影响到焊接热量大小，出现无法溶解焊缝金属的情况。焊接时电流供应不足，出现焊接热量偏低或不稳定的情况，无法熔化母材坡口;电流偏大时则会造成焊接温度过高，熔化速度加快，影响到焊接人员对焊接时机的把控。

1.3 出现气孔原因

钣金焊接时出现气孔，原因较为复杂，大致包括以下因素：焊接前需要做好准备，分析焊接参数，如果参数不达标，就有可能造成气孔出现;焊接时要控制电流，如果控制不当，则会诱发气孔问题;钣金焊接时接口处存在杂质、锈斑等，影响到焊接处受热情况，产生气孔。

2 钣金焊接成型过程中焊接质量控制措施

2.1 使用二氧化碳气体保护焊接

二氧化碳气体可以用于保护焊接，具有效果好、成本低、效率高、焊接质量好的优点。在当前的焊接情况下，对于受损部位的修复通常会用到二氧化碳气体。

由于焊接的内容存在差异，因此对不同对象进行钣金焊接时，需要合理调整电流的大小。如果调整不科学，容易造成焊机的电流不稳定，对于整个电网电压也会造成负面影响。尤其是对于薄板零件的焊接，為保证焊接质量，需要尽量对电流进行调小处理;对于焊丝的选择可以使用生产线，并根据维修件的厚度选择相应的生产线品牌。对于焊接过程中使用到的二氧化碳，需要保证纯度在99.5%以上，否则会影响焊接产品的质量。气体的流量选择也会影响焊接产品的质量。具体还跟焊接的长度有一定关系，因此在具体施工过程中需要做好气体流量的全面控制工作。

2.2 避免未熔合的对策

在开展钣金焊接操作时，一定要注意对焊条（丝）和焊缝之间距离进行有效控制，操作人员需要反复调整，找到最合适的焊接角度，从而保证焊接之后，两者间能更好地熔合在一起。在实际焊接过程中，操作人员需要对焊接区域实际熔合效果进行关注，通过对电流大小的调整，保证电流量最大，从而为焊接操作提供源源不断的热量，加速焊条（丝）和焊缝间的融合。

另外，在焊接过程中，需要对焊接的速度进行合理的把握和调整，根据实际操作需要，适当放慢焊接速度，使接触处能更好地熔合，同时通过对焊接工具的合理利用，及时对焊接的角度进行调整等，既避免焊条在焊接过程中出现角度的偏移，影响焊接效果，同时又帮助焊条接触到足够的热量，加速两者熔合。比如，在进行氩弧焊时，为避免焊接口温度下降过快影响焊接效果，需要对焊丝的长度进行合理控制，确保其受热均匀，避免未熔合情况发生。最后，因为在焊接过程中经常发生焊丝偏移情况，因此相关操作人员一定仔细关注焊接过程，避免出现焊丝偏移，而且一旦发现偏移，要及时调整，避免操作失误导致其他焊接部位受影响，从而有效避免未熔合情况的发生。

2.3 避免出现气孔的对策在进行钣金焊接操作前，针对气孔问题的处理，操作人员需要对进行焊接操作的钣金零件进行全面观察，针对焊接口进行全面清理和打磨，去除其表面的杂质及锈斑。在焊接引弧操作中，一定要注意引弧位置的选择，通常是从焊接口距离最远的地方开始。

在焊接过程中，一定要保证整个焊接过程以及焊接部位受热均匀，同时对整个焊接情况进行仔细观察，一旦发现焊接时出现蜂窝状气孔，就需要停止焊接，对焊接口进行重新打磨处理。在焊接冷却操作中，要注意对冷却工具的检查。在焊接操作中，一旦冷却工具出现质量问题，就可能出现气孔，所以相关操作人员一定要注意对所使用的冷却工具的检查。另外，在焊接操作中，一定要确保所使用氩气的纯度，同时针对氩气供应工具进行全面检查，以免因为氩气供应问题引发气孔问题，从而影响到焊接整体质量。

2.4 避免出现裂纹的对策

在钣金焊接过程中，一旦出现裂纹，就会对钣金及整个焊接质量造成严重影响，从而对安全生产产生威胁。因此，针对焊接裂缝问题，一定要引起重视，谨慎对待和处理。所以，在钣金焊接过程中，需要对焊接的厚度进行合理控制，避免厚度不够，导致焊接过程中出现断裂问题，影响后续正常使用。同时，在对零件进行拼接处理时，一定要控制好力度，谨慎操作，以免力度过大导致焊接口出现裂缝或者损坏。另外，针对裂缝的处理，相关操作人员一定要注意自身操作力度，以免用力过猛出现裂痕，从而在融合过程中导致裂纹问题的发生。此外，在对钣金零件进行焊接处理时，需对整个零件的结构、焊接部位等进行全面观察，仔细了解，包括所需要用到的焊条型号以及相关组成成分等，以免在焊接过程中出现反应膨胀，从而引发裂纹。

3 钣金焊接成型过程中焊接质量的保障措施

3.1 操作人员资格的控制

在焊接工作开展中，焊接人员的专业水平对焊接的最终质量会造成直接影响。因此为保证焊接的质量，需要严格控制焊工的资格和水平。就当前而言，焊接技术的水平具体可以分为初中高三个等级。因此在参与焊接施工时，对于焊接工人而言务必做到明确施工的安全操作和相应的焊接方法。同时还应该根据焊接工作的具体情况，合理选择不同等级水平的工人进行施工，从而保证焊接的质量。

对于焊接工作而言，具有非常强的專业性，同时作业也具有一定的危险性。对此，需要及时对操作人员进行专业技能培训和安全知识培训。当前，部分从业人员缺乏资格证书。焊工资格需要通过考试的方式完成资格的评定工作，同时还应该根据考试结果确定培训的具体内容。

3.2 加强对焊接过程的控制

对于焊接工作而言，整个流程的每个环节都应该做到精确控制，才能保证最终的施工质量。对于焊接工艺过程的控制具体包括焊接方法、焊接前准备、焊接材料、焊接设备、焊接顺序、焊接操作、工艺参数及焊后热处理等内容。在具体的施工过程中，还应该积极做好实践与记录工作，不断研究影响最终质量的因素。

焊接工艺管理涉及到的内容较多，具体分为现场检查、技术指导以及施工记录等内容。为保证施工工程的标准性和规范性，需要对现场进行严格检查，具体的检查内容包括焊接的技术措施、操作指导以及焊接使用的具体材料。通过对现场各项内容的检查与记录，判断工艺的规范程度。在焊接分项之前，需要全面做好试验工作，并根据实际情况做好技术指导。如果没有公共技术和焊工的联合签名，就不能开展焊接工作。对焊接的现场环境进行检查时，需要重点记录以下方面的内容：温度参数、湿度参数以及风速等因素。如果焊件潮湿，需要处理之后再进行施工。

3.3 焊接变形控制-以副车架焊接变形为例

3.3.1 副车架焊接流程

轿车副车架分为框架式封闭结构和整体式开放结构。框架式封闭结构的副车架总体刚度要优于整体式开放结构，其焊接工艺相对简单，焊接变形也更加容易控制。文章以某轿车后副车架为例，描述其焊接流程。①焊接后副车架框架和相应的加强板。②焊接后副车架框架分总成一和左右前束安装支架总成。③焊接后副车架分总成二。

3.3.2 焊接变形成因

CO2焊缝尺寸长度设计不合理或焊缝数量和位置布置不合理;

焊接主体规划不合理一般来说，机器人烧焊比人工烧焊受热更集中，变形量更小，所以机器人烧焊更适合副车架焊接;

烧焊顺序不同，其焊接变形量也不同。以汽车后副车架后横梁上下板为例，连续烧焊变形量较大，断续烧焊变形量较小。

3.3.3 焊接质量控制

在满足副车架性能的前提下，应尽可能的缩短焊缝尺寸长度，选择合理的焊缝形式。一般位置的焊缝，尺寸长度可以根据烧焊技术规范设计。关键位置的焊缝，需要根据零件材料种类、施焊方法、零件搭接形式等情况对焊缝进行强度校核，最终确定焊缝尺寸长度和形式。

在规划焊缝位置时，应该尽可能将焊缝对称布置，这样可以最大程度的减少因焊缝引起的焊接变形。

在众多影响副车架焊接变形的因素中，焊接装配树影响最大。合理的焊接工艺应按照先分焊，再合焊的顺序。

最优的施焊顺序可以有效减小焊接变形量。最大限度减小焊接变形量，采用对称焊接的方法，可以使因施焊顺序引起的焊接变形相互抵消。