吳京坡

摘 要：在社會經(jīng)濟(jì)越來越發(fā)達(dá)的今天，越來越多的人們?yōu)榱朔奖愠鲂卸渲昧似?，這就直接促進(jìn)了汽車銷量的大幅度提高。同時(shí)的，人們對于汽車本身的性能也提出了更高的要求。汽車后橋殼是汽車結(jié)構(gòu)中重要的組成部分，焊接成形成為當(dāng)前我國汽車后橋殼的主要加工工工藝，后橋殼焊接工藝的好壞將對汽車的整體性能產(chǎn)生影響。在汽車結(jié)構(gòu)中，承重和傳力以及彎矩扭矩都由汽車的后橋來承受，因此對于后橋殼的焊接工藝有著很高的要求。文章主要對汽車后橋殼的焊接工藝進(jìn)行分析，以供參考借鑒。

關(guān)鍵詞：汽車后橋；焊接；工藝設(shè)計(jì)；后橋殼

1 汽車后橋橋殼材料的選擇

在汽車所有的構(gòu)成的零部件選擇上，都要求滿足力學(xué)性能，包括了零部件的強(qiáng)度、韌性以及剛度等多方面的要求，在滿足以上條件的情況下，還盡可能的降低成本以獲取質(zhì)量與效益的雙贏。而汽車后橋的材料選擇過程中除了要具備以上要求，可焊性成為汽車后橋材料選擇條件中最為關(guān)鍵的一點(diǎn)。綜合以上選擇汽車后橋材料需要具備的條件之后，可以將汽車后橋采用沖壓方式的焊接工藝。相比較兩種汽車后橋材料SAPH441與Q235兩種板材，適合的將SAPH441板材作為汽車后橋材料。這種板材力學(xué)性能相當(dāng)好，是由低碳合金鋼來打造的，相比較Q235后橋板材的強(qiáng)度，SAPH441的強(qiáng)度大概高出Q235約百分之二十五左右。除此之外，SAPH441在焊接性能上也高于Q235。但是在SAPH441焊接過程中，容易因?yàn)榘宀臉?gòu)成中包含了碳錳兩種元素而出現(xiàn)淬硬性，這就容易造成焊接過程中有缺陷，這樣就會降低SAPH441的焊接性。因此，在進(jìn)行SAPH441的焊接時(shí)，一定要采取相應(yīng)的措施對這種缺陷進(jìn)行補(bǔ)救。

除了汽車后橋材料的選擇，還有一個極為重要的后橋零部件，它負(fù)責(zé)傳遞力及力矩，是后橋連接的一個部件，這個部件就是變形軸管?？紤]到變形軸管的功能與起到的作用，一定要選擇汽車后橋所規(guī)定的力學(xué)性能材料。除此之外，汽車軸管承受了后橋大部分的受力，因此容易出現(xiàn)變形，在進(jìn)行材料的選擇時(shí)，一定還要考慮到材料的可塑及可焊性?？紤]到成本的問題，在進(jìn)行材料的選擇時(shí)，要采用材料使用要求合格的，相對的又能節(jié)省成本的。

2 后橋殼類別及焊接工藝設(shè)計(jì)

第一類：橋殼為三段式橋殼，即主體部分為橋殼法蘭盤、變形軸管、橋殼中段（橋殼中段上下半殼、加強(qiáng)圈、帽殼）。優(yōu)點(diǎn)：產(chǎn)品焊縫較少，焊接應(yīng)力小、密封性好，焊接工藝簡單。缺點(diǎn)：成本較高。如下圖所示：

焊接工藝為：（1）點(diǎn)定、焊接橋殼中段上下半殼與加強(qiáng)圈；（2）橋殼與加強(qiáng)圈焊接完畢后與帽殼焊接；（3）橋殼中段與變形軸管使用專機(jī)自動焊接環(huán)焊縫；（4）橋殼中段與變形管焊接后機(jī)加工變形管兩端；（5）使用壓裝專機(jī)將橋殼法蘭盤壓入變形管兩端并在壓裝專機(jī)上使用二氧化碳保護(hù)焊點(diǎn)定；（6）將壓裝點(diǎn)定后的橋殼法蘭盤使用專機(jī)自動焊接環(huán)焊縫。（7）根據(jù)橋殼設(shè)計(jì)情況使用專用支架工裝點(diǎn)定焊接各油管支架及鋼板彈簧支座。

第二類：橋殼為上下半殼扣合焊接結(jié)構(gòu)。此種結(jié)構(gòu)中有兩種結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)1型：上下半殼扣合無鑲塊結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)2型：上下半殼扣合有鑲塊結(jié)構(gòu)。兩種結(jié)構(gòu)的主要區(qū)別在沖壓上下半殼扣合焊接有無三角鑲塊。產(chǎn)品主體結(jié)構(gòu)為：橋殼法蘭盤，上、下半殼，加強(qiáng)圈、帽殼。結(jié)構(gòu)1型優(yōu)點(diǎn)：主體為沖壓成型成本較低。缺點(diǎn)：焊縫較第一類結(jié)構(gòu)長、焊接變形量大。結(jié)構(gòu)2型優(yōu)點(diǎn)：上下半殼、鑲塊均為沖壓焊接結(jié)構(gòu)、板材利用率高，成本最少。缺點(diǎn)：三角鑲塊為焊接應(yīng)力集中區(qū)，易出現(xiàn)焊縫開裂等問題。對焊接質(zhì)量要求較高，一般要求熔深達(dá)到60%以上，應(yīng)力集中點(diǎn)要求90%或更高。如下圖所示：

結(jié)構(gòu)1：

焊接工藝：（1）點(diǎn)定上下半殼、加強(qiáng)圈、橋殼法蘭盤；（2）（結(jié)構(gòu)2）點(diǎn)定四塊三角鑲塊（結(jié)構(gòu)1無此工藝步驟）；（3）使用專機(jī)焊接上下半殼直縫焊道；（4）手工或使用專機(jī)焊接三角鑲塊焊道（結(jié)構(gòu)1無此工藝步驟）；（5）使用專機(jī)自動焊接加強(qiáng)圈環(huán)焊縫；（6）使用專機(jī)定位壓緊帽殼并自動焊接帽殼環(huán)焊縫；（7）使用專機(jī)自動焊接橋殼法蘭盤環(huán)焊縫；（8）根據(jù)橋殼設(shè)計(jì)情況使用專用支架工裝點(diǎn)定焊接各油管支架及鋼板彈簧支座。

3 焊絲選型及工藝參數(shù)設(shè)定

焊絲選型：根據(jù)板材的性能查找《焊接手冊》中表2-1-1常見結(jié)構(gòu)鋼力學(xué)性能及匹配焊接材料選用焊絲型號。如選用Q235板材的C、D級需要使用焊絲型號ER50-6。選型原則為：焊絲性能大于板材性能。

工藝參數(shù)設(shè)定：皮卡車型的后橋殼板材厚度一般為5mm左右，焊絲一般選用直徑為1.2mm，焊接過程采用短路過渡，電流設(shè)定范圍為180-240A，電壓設(shè)定值為參考值（上下浮動為2V），計(jì)算公式為：200A以下，U=0.04I+16，200A以上，U=0.04I+20。

4 后橋殼焊接密封性檢驗(yàn)及焊接強(qiáng)度檢驗(yàn)：

由于后橋殼為驅(qū)動橋?qū)驓さ拿芊庑砸筝^高，所以焊接完成后必須100%進(jìn)行密封檢驗(yàn)?，F(xiàn)一般均采用高壓充氣后浸水試漏檢驗(yàn)，如出現(xiàn)焊接不良導(dǎo)致的密封不良，可采用補(bǔ)焊焊接。如需補(bǔ)焊的焊道較長大于50mm需要斷續(xù)焊接避免補(bǔ)焊量過大導(dǎo)致的橋殼整體出現(xiàn)彎曲變形，導(dǎo)致產(chǎn)品報(bào)廢。

焊接強(qiáng)度檢驗(yàn)：采用剖切試驗(yàn)。第一步采用火焰切割將焊道剖開，第二步使用銑床將焊道銑出光亮面，第三步使用200目金相砂紙打磨光亮面，對焊道剖切面拋光，第四步使用4%的硝酸酒精浸泡。第五步對焊道熔深測量計(jì)算熔深并出具檢驗(yàn)報(bào)告。

5 結(jié)束語

通過對汽車后橋的焊接工藝進(jìn)行分析描述，指出在進(jìn)行汽車后橋殼的焊接時(shí)，需要根據(jù)材料的質(zhì)量及成本的高低選擇合適的材料，還要運(yùn)用相對應(yīng)的設(shè)備以及焊接工藝。只有這樣，才能提高汽車后橋的焊接效果，增加汽車后橋的生產(chǎn)量，以滿足越來越多的人們對于汽車的需求。除此之外，還要盡量的節(jié)省焊接成本，減少材料的消耗，提高經(jīng)濟(jì)效益。二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊是保證汽車后橋質(zhì)量的焊接方法，也推動了我國汽車后橋向著自動化及機(jī)械化邁進(jìn)。

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