汽车车身焊接质量控制

李军峰 杜志华

摘要：在我国汽车行业不断发展的过程中，要想提升汽车车身的整体质量和使用性能，应当对汽车车身的焊接工艺进行全的了解和掌握，也只有这样才能在最大程度上提升汽车车身焊接质量，提升汽车的整体性能。本文就汽车车身焊接质量的影响因素和有效控制措施进行了分析，希望能够不断提高汽车车身焊接的质量。

关键词：汽车车身；焊接；质量控制

随着我国汽车工业的快速发展，其生产工艺复杂，质量控制涉及到冲模结构的构思、零部件公差的正确选取、冲压工艺分析、焊接夹具机构的构思、合理分配、焊接工艺分析及冲压件检具的使用等方面内容。焊接是通过加热或者加压，或者两者并用，加或不加填充材料，使两分离的金属表面达到原子间的结合，形成永久性连接的一种工艺方法。控制好汽车车身焊接的质量，对汽车后期的制造制造具体重要意义。

一、汽车车身焊接质量影响因素分析

1、焊接参数不稳定，影响焊点质量。

在焊接过程中，经常会出现焊接电流不稳定、电极压力不足等现象，势必影响焊点的强度和表面质量。造成这种现象的原因是：工厂的动力设施和焊接设备等不齐全，在车间规划时也没有考虑到产能提升的问题，使用的供电设备的功率按照当前的设备所考虑和使用，因而在产能提升中，由于焊接设备的增加，使得车间的电网网压波动加大，造成有些焊点的输出电流偏低。要解决这个问题，可以通过前期规划对供电设施的扩容加以考虑，同时可以采购网压补偿的焊接设备来实现。另外，焊机输出的电流是通过电缆传到焊钳上的，而电缆的导电物质是铜，在使用了一定的频次后，铜的介质会出现老化等现象造成电阻变大，输出功率衰减、焊点强度减低。这种情况需要靠定期更换电缆及定期检查焊点的质量来避免。

2、零件（板材）的影响。

薄板焊接时零件一般是冲压出来的，本身就存在着回弹等制造的误差，且生产、运输等过程也易产生变形，因此在零件间配合的时候肯定存在离空的现象，势必产生飞溅、压痕过深、焊穿等缺陷，这种缺陷在板材比较厚的情况下更恶劣。因此，在产品的前期开发过程中需要严格控制零部件的尺寸及匹配的质量，同时在生产过程中增加过程控制以减少零件在制造过程中存在的问题。另外，板材表面如果有脏东西和杂质，也会在焊接中翁附电极，形成表面飞溅。

3、焊接分流对电阻点焊的质量影响。

点焊时不经过焊接区，未参加形成焊点的那一部分电流称为焊点时分流电流，简称分流。影响分流的因素主要如下：（1）点距与材料，为了减小分流电流的影响，导电性好的材料，点距必须加大，如铝合金的点距比低碳钢大10%。（2）焊件的层数，焊件的层数增加，并联后分路电阻降低，而且各层间接触点也增加，使得电流增加。（3）焊件的厚度，分路电阻减小，电流增加，因此焊件越厚，点距应越大。

4、焊钳电极的影响。

焊钳电极（考虑到导电性和成本的情况，一般采用铜）是输出电流、压力的关键，所以电极头的材质、直径、对中度很重要。

（1）由于要施加压力并且通电性好，电极头一般采用铬锆铜，但一些厂家贪图便宜，选择了一般的铜材，使得电极头变软，没使用多久直径就会变大，影响焊点质量。

（2）使用长久的电极头磨损直径变大，需要对电极头进行修配。一些操作工图省事，刚开始就把电极头磨得很尖，容易造成前期的一些焊点直径偏小，形成压痕过深、焊穿等缺陷。

（3）更换电极时不注意，会造成电极不对中，电极内冷却水管位置不当，电极冷却效果不好。而电极冷却效果不好，会造成电极发热变软，直径变大，影响焊点质量。所以，一般冷却水管的距离应该在0.318～0.635cm之间。

二、汽车车身焊接质量控制有效措施

1、加强生产过程中焊接的质量管理。

（1）各生产区域操作者针对关键重要焊点定期进行非破检试验，检验频次可根据车间要求进行循环监控，试验结果符合技术要求后方可继续进行焊接作业。

（2）为确保车身点焊焊接质量，电极头需要定期进行修磨及更换。一般间隔200个焊点一次（根据板厚）。20次修磨后（4000个焊点）应更换电极头。严格来说，对修磨刀具也需要建立相应的监控。

（3）相关人员定期对点焊钳电流参数、焊接周波及电极压力进行测量，通常为月检或季度检查，并将测量结果记录化。目前较先进的焊接设备带有自适应技术，通过对焊接时电阻的实时监控，自动调整焊接时长，保证焊接质量。

2、加强焊接后质量检验。

（1）焊点外观质量检验。

对焊点进行的外观检查。焊点外观缺陷主要有：焊点扭曲、焊点压痕过深、烧穿、未焊透和毛刺飞溅等。根据焊点在车身所处的区域确定焊点外观质量等级。整车焊点外观等级分为3级，每级允许存在的焊点外观缺陷的数量和严重程度有所差别。

（2）焊点强度质量检测。

焊后质量检验分为非破坏性检验与破坏性检验两种形式，其中非破坏性检验以榔头和扁铲为常用工具，主要用于生产线各工位对可凿检焊点质量的检验，是为车身焊点日常检测的一种形式，能够及时发现简单质量缺陷并采取解决措施，如弱焊与虚焊等质量缺陷，其检测频率一般为每2小时1次，且首次检测必须在开班正式生产前实施。破坏性检验是对焊点实施破坏检测的方式，主要工具为榔头、錾子、液压扩张钳与气动飞铲等，是为整个车身焊点的全面、逐一检查，对于所有不合格焊点均可发现，其缺点在于车身经检测后只能做报废处理，且抽样频率较低，对于问题的及时发现与处理存在一定阻碍作用。目前对焊点强度的检测正向无损检测方式发展，无损检测就是在不损害或不影响被检测对象使用性能的前提下，通过射线、超声波、红外线和电磁等物理方法对焊接质量进行检测的方法。其原理主要是通过利用物质的聲、光、电和磁场效应，对被检测对象中是否存在缺陷进行判断，同时还能对缺陷的大小、位置等信息进行采集。由于无损检测具有非破坏性，操作方便、快捷等优点，已被广泛应用到生产实际中。

根据对焊点强度检测和外观质量的检查，可以计算出被检车身焊点的质量合格率。以此可以衡量和控制车身焊点强度质量。焊点的质量合格率=（总焊点数-缺陷焊点数）/总焊点数x100%。将焊点的缺陷问题进行分类并划分责任部门，各责任部门按照PDCA模式对问题进行整改，并进行验证。通过对产品质量的改进和整改措施的执行，会不断提高焊点的质量合格率，提升车身焊点综合质量。

三、结语

总之，焊接是汽车车身装配的最主要方式。汽车车身的焊接质量的优劣对汽车的整车性能有着重要影响。汽车车身焊接质量控制措施的研究是一项精细而复杂的任务，所以相关人员要不断研究影响汽车车身焊接质量的因素，并且找到相关的解决措施，进一步提升汽车车身焊接的质量，为我国汽车工业的可持续发展提供技术保障。

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