汽车车身焊接质量控制探讨

蔺定 刘沛

摘 要：随着国家汽车行业的发展，汽车车身焊接技术受到广泛关注与重视，应将其合理应用在生产经营中，利用科学方式分析实际情况，创建多元化的管理与控制机制，提升汽车车身焊接技术的应用效果，满足当前的实际发展需求，达到预期的生产目的。

关键词：汽车；车身焊接 ；质量控制

1.代车身焊装生产特点

1.1车身轻量化，促使新材料应用和新焊接技术发展。减轻汽车重量可以提高输出功率、降低噪声、降低油耗是众所周知的。若汽车整车重量降低10%，燃油效率就可以提升6%～8%，CO2 排放可减少约5 g/km。目前欧洲大型汽车制造商正在进行“超轻型工程”，预计将减轻车身自重30%，车体的设计中将采用超过80%的高强钢。除了采用高强钢外，各汽车商正在研究并部分采用了铝、镁轻合金，复合材料用于车身結构。在车身结构设计方面，改进车身部件连接形式也能达到减轻车身重量的目的，如改变零件搭接点焊为激光焊。为此，面临高强或超高强度钢、轻合金结构的焊接中出现的难题，研究开发新的焊接工艺和相应的设备成为焊接装备行业急需解决的课题。

1.2追求车身安全性，提高车身焊接质量。为提高汽车安全性，除了在结构设计、操控系统、安全防护等方面采取措施外，提高车身自身刚性和强度也是车身设计制造工作者的使命。如何提高焊接质量的稳定性，特别是采用高强或超高强度钢、镀层钢并提高其焊接性能，以提高车身关键部位构件的材料强度。为此，必须大量采用先进的新装焊工艺，如激光焊接、中频点焊、摩擦搅拌点焊、胶结点焊等新工艺，提高零部件焊接质量和强度，这将对焊接工程提出更新的要求。

2.汽车车身的焊接工艺

2.1点焊

2.1.1焊前清理。即将车身的焊接表面的污物清除干净，譬如漆膜、锈迹等，让焊接电流保持通畅；2）掌握焊接表面间的间隙。在焊接之前，应当把焊件的表面进行整平，为防止焊接中出现电流导通不畅现象，焊接件与焊接件表面之间严禁出现间隙。在焊接过程中，如果发现焊点面积变小，可用夹钳将焊件牢牢地夹紧，预防间隙出现。3）把握焊点间距离。各个焊缝的强度由焊点间距和边缘

距离（焊点到板外缘的距离）决定的，焊点间距的大小要控制在不致形成支路电流的范围内；4）四是掌握点焊顺序。点焊时，不要只在一个方向上连续点焊，这种方法的焊接强度较低。如果电极头过热变色，应停下来冷却。

2.1.2缝焊

缝焊类似于持续不断的点焊工艺，是由许多彼此互相重叠的焊点组成的。所不同的是点焊使用的是柱状电极，而缝焊用的是滚盘状电极，这种电极可以旋转。由于缝焊所需要的分流电流较大，因此，在焊接时，要加大其电流，根据体数值视材料厚度和点距，通常比点焊增打五分之一至五分之三之间。缝焊焊点间距根据材质而定，如果车身是低碳钢，其间距为（2.8～3.2）t，如果车身为铝合金材质，其间距为（2.0～2.4）t。t为两焊件中较薄焊件的厚度，单位为mm。对于非气密性接头，焊点间距可在很宽的范围内变化，甚至可以使各相邻焊点相互分离，成为缝点焊。缝焊工艺参数主要是根据被焊金属的性能、厚度、质量要求和设备条件来选择，通常可参考已有的推荐数据初步确定后再通过工艺试验加以修正。

2.2 凸焊

凸焊是点焊的一种变型，用于焊接低碳钢和低合金钢的冲压件，凸焊的种类很多，除板件凸焊外，还有螺帽、螺钉类零件的凸焊、线材交叉凸焊、管子凸焊和板材T型凸焊等。板件凸焊最适宜的厚度为0.5mm～4mm。凸焊与点焊的不同点是在焊件上预先加工出凸点，或者通过焊件上原有的能使电流集中的型面、倒角等作为焊接时的局部接触部位。因为凸焊是车身的凸点进行接触焊接，焊接接触面的单位面积上的压力以及电流相应的得到提升，能够集中热量，破裂车身板件表面氧化膜，分流电流相对减小。因此，在焊接中能够实现多点凸焊，不但接头变形减轻，而且焊接效率大大提升。凸焊焊接工艺的前提是先冲制出车身的凸起部位，因此，凸焊焊接工艺相比于其它焊接工艺需要有焊前工序准备。工序和设备。

2.3二氧化碳气体保护焊

二氧化碳气体保护焊是以CO2气体为保护气体，通过焊丝与工件间产生一定的电弧，电弧产生高温后熔化金属部件进行的焊接工艺，在焊接中通常使用光焊丝作为填充金属。1）相比于其它类型的车身焊接工艺，CO2气体保护焊有其自身的优势，主要表现在焊接效率高，成本低，焊接质量能够得到保障。同时CO2气体保护焊对铁锈有很小的敏感性。可以实现焊接过程机械化与自动化。因此，CO2气体保护焊应用相对广泛；2）二氧化碳气体保护焊的规范参数相对较多，CO2流量、所用焊丝型号与尺寸、电弧电压的大小、焊接的电流与速度，直流回路电感等等。选择这些参数要在保障焊接质量的基础上，尽可能地提升焊接效率。

2.7 激光焊接

激光焊是利用大功率相干单色光子流聚焦而成的激光束为热源进行的焊接，这种焊接工艺通常有连续功率激光焊和脉冲功率激光焊。用激光可以焊接一些要求强度高、变形小，用传统方法无法焊接的特种材料的汽车零部件。激光焊接时不与车身的焊接部位接触，以激光器输出并经光源聚焦的高能量密度的激光作为热源，对车身焊接部位进行熔化焊接。

激光焊接有很多优势，由于不存在连接间隙或者极小，车身被焊接部位在焊接过程中，几乎不变形，同时，激光焊接的焊接深度与宽度比相对较高，譬如焊接的缝宽为1mm时，焊接的深度可达5mm，所以焊接质量很高。

3.汽车车身焊接质量控制方法

3.1稳定焊接参数

焊接参数的稳定性是提高汽车车身焊接质量的重要因素。焊点的质量通常都与焊接的电流以及电极压力之间存在直接的关系，所以当在实践中焊接设备增加了之后，设备的功率没有进行调整，会导致电压不稳，对于产能将会产生消极作用。因此实践中要积极促进车间供电设备的改进和完善。焊接设备的电流往往都是利用电缆实现的，电缆的主要导电材料是铜，而铜在某种程度上容易出现的问题是使用频率增加而老化。针对这一类问题最为主要的解决方法是积极检修电缆并采取及时更换的措施。

3.2 保证点焊外观质量

点焊的质量标准是表面没有杂物、并且不具有裂纹。要达到这样的水平需要确定点焊的位置，并确保不存在工件变形的问题。点焊进行的时候要确保焊件的表面设置了可浮动电极垫板，采用这种方式可以大大降低焊接表面毛刺存在的几率。可以采用不同电极直径避免熔核偏移.在实践中要通过充分的分析和研究来确定点焊的位置，要提高准确性，这样做的目的是减少工件变形问题的发生。焊钳可以选择具有浮动性的，减少工件受到非焊接压力的影响。

3.3解决收缩性缺陷问题

为了解决收缩性缺陷，可以采取的方式提高电极压力，这样可以减少收缩孔和收缩裂纹的形成，在进行点焊的时候，要防止因为温度落差太大导致金属变形情况的发生。提高电极压力还包括了提高熔核形成是的锻压力，提高焊接区快速冷却时的锻压力，这两种锻压力的提高是整个电极压力提高的重点。采用这种方式对于防止焊缝接头处出现收缩孔和收缩裂纹的出现具有非常明显的作用。

参考文献：

[1]饶良才，蔡成伟，马海龙，王晓峰，莫水金.汽车车身焊接质量控制[J].中国高新区，2017，（20）.

[21刘春光.汽车车身的焊接工艺设计[J].科技创新与应用，2017，（03）.