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        淺析白車身螺柱焊焊接缺陷

        2021-11-01 01:39:40徐德波張杰劉明耀孔苗德許道亮
        錦繡·上旬刊 2021年12期

        徐德波 張杰 劉明耀 孔苗德 許道亮

        摘要:本文簡述了白車身螺柱焊焊接質(zhì)量缺陷產(chǎn)生的原因,以汽車中常用的螺柱焊為研究對象,結(jié)合生產(chǎn)實際,從影響螺柱焊質(zhì)量的3個方面入手,經(jīng)過實驗分析論證。詳細闡述了焊接工藝對螺柱焊接質(zhì)量的影響。

        關(guān)鍵詞:螺柱焊;白車身;質(zhì)量缺陷;質(zhì)量改善

        伴隨著汽車工業(yè)的不斷發(fā)展,人們對螺柱焊的認識更加深化。螺柱焊技術(shù)的發(fā)展得到了更廣泛的應(yīng)用。螺柱焊接技術(shù)發(fā)展到今天.已經(jīng)成為西方發(fā)達國家的一種基本的熱加工方法。目前螺柱焊接方式有兩種,一種是手動螺柱焊接,一種是自動螺柱焊接,兩者區(qū)別僅在于焊接方式不同,人工焊接和機器人自動焊接,其焊接原理和工藝是一致的。白車身與各個部件、儀表、裝飾件之間主要是靠焊接在車身上的各類螺柱和銷釘連接固定的.每臺白車身車上的焊接螺柱多達數(shù)百個。其焊接質(zhì)量與產(chǎn)品車的交付質(zhì)量息息相關(guān),所以對螺柱焊的質(zhì)量缺陷研究和解決非常重要。

        1 焊接工藝參數(shù)影響因素

        在白車身試制生產(chǎn)中,由于車型多,大量不同型號板材導(dǎo)致需要多組合焊接參數(shù)來保證焊接質(zhì)量,焊接參數(shù)正確性成了焊接強度的關(guān)鍵點?,F(xiàn)在量產(chǎn)車型白車身一般是由普通板材、鍍鋅板、熱成型板材拼焊而成,這三種占整車板材的95%及以上。此三種板材的厚度根據(jù)所承載的要求不同,劃分厚度為0.5mm、0.7mm、0.8mm、1.0mm、1.2mm、1.5mm、1.8mm、2.0mm、2.5mm、3.0mm。焊接參數(shù)主要由焊接時間、焊接電流和焊接電壓三個因素組成。其中,焊接電流和焊接時間對焊接參數(shù)影響較大,焊接電壓影響較小,電流大小的決定了焊接熔核的大小;而焊接時間同樣對焊接熔核質(zhì)量起著重要作用。焊接電流和焊接時間的選擇是依據(jù)焊接螺柱的直徑大小來確定,一定直徑的螺柱對應(yīng)一定范圍的電流,較小電流配以較長的焊接時間,而較大電流則可以通過適當縮短焊接時間來保證焊接熔核質(zhì)量。所以,為了保證強度,要采取不同型號、不同厚度的板材進行螺柱焊接實驗。其步驟如下:

        1.制作不同板材螺柱焊試片,取樣板板材,涵蓋全型號、全厚度尺寸,根據(jù)螺柱尺寸進行打孔,使之符合焊接尺寸要求。

        2.針對不同尺寸的板材進行焊接,焊接形成熔核后采用拉力機進行強度試驗,其要求標準為:螺柱焊外觀表面無虛焊、焊穿、根部無裂痕、焊偏現(xiàn)象及應(yīng)無焊穿、焊瘤及明顯磁偏吹現(xiàn)象。全破壞:使用鈑金錘及專用檢驗工具,反復(fù)敲擊及焊接螺柱角度扭曲,使焊縫位置與焊件疲勞斷裂剝離焊件撕裂孔洞的直徑,(或螺柱帶料紐扣的直徑)不小于螺柱焊接端面直徑的70%,可判斷焊接強度合格。半破壞:使用垂子及專用工具,焊接螺柱至少15度并反復(fù)彎曲到原始位置,或采用限力咔嚓扳手檢驗,如果焊接區(qū)熱影響無變形,則為合格。試板操作:用扭力扳手設(shè)置規(guī)定扭力值,進行扭力試驗后螺柱不脫焊,為合格。

        3.焊接強度參數(shù)采集,針對焊接強度合格的參數(shù)進行采集,形成列表固化,針對自動化螺柱焊焊接,可編輯到系統(tǒng)程序里,方便提取。

        2 焊接工況影響因素

        在熔核成形過程中,螺柱焊接方向要保持與工件垂直,最大偏斜角度5°之內(nèi)對焊接質(zhì)量影響不大,超過這一范圍則焊接熔核質(zhì)量會受到一定的影響。如果螺柱在焊接瞬間傾斜,會出現(xiàn)螺柱一邊未焊透,而另一邊焊接融合液體飛濺出去,導(dǎo)致熔核質(zhì)量降低。在進行手工螺柱焊接操作時,螺柱垂直度在很大程度上由操作控制,受人為因素的影響較大。所以螺柱一般是通過夾具或卡板固定焊接位置。由于板件的不平整性,常會出現(xiàn)螺柱焊套與零件表面不平行,這樣在焊接過程中就出現(xiàn)了角度問題。相同焊接參數(shù)下,垂直和偏轉(zhuǎn)大約1 5°兩種焊接對比情況。通過設(shè)定扭矩10N來檢驗,發(fā)現(xiàn)垂直角度很容易實現(xiàn)10N。而有發(fā)生偏轉(zhuǎn)情況一般不能達到。因此,焊接垂直度嚴重影響焊接強度,焊接時偏置角度會造成焊接質(zhì)量變差。螺柱焊材因素上,螺柱端面有引弧結(jié)構(gòu)的螺柱。螺柱引弧容易,可焊性好,目前這也是車身設(shè)計的重點考慮方向。

        3 焊接質(zhì)量檢查影響因素

        在量產(chǎn)過程中,螺柱焊虛焊的質(zhì)量情況往往是批量出現(xiàn),這對產(chǎn)品的質(zhì)量是致命的,所以對產(chǎn)前檢查很有必要。檢查過程如下:

        1.傳統(tǒng)操作員工通過鐵榔頭對螺柱焊進行敲擊,受力不均,導(dǎo)致螺柱絲牙變形,對螺柱焊接強度產(chǎn)生破壞,也會造成后續(xù)總成件安裝產(chǎn)生影響??刹捎媚局评祁^進行敲擊抽檢,既不會敲壞絲牙也可檢查強度。

        2.試制白車身手工焊接螺柱尺寸位置存在模糊不清,容易出現(xiàn)焊接螺柱焊接位置錯誤等現(xiàn)象??筛鶕?jù)螺柱焊接工藝尺寸及數(shù)量要求,利用PVC材料制作不同規(guī)則形狀的標準卡板。對螺柱焊接尺寸和數(shù)量進行定位卡接,以此判定螺柱間距和數(shù)量是否符合要求。這樣做的目的是即可保證焊接位置,也可保證焊接垂直度。

        4 結(jié)語

        本文具體從白車身螺柱焊的兩個工藝角度:板厚、板材入手,得出了白車身螺柱焊焊接參數(shù)的采取流程。為保證螺柱焊焊接質(zhì)量,工藝參數(shù)的選取很重要,選取合適的焊接工況及焊后質(zhì)量檢驗對螺柱焊焊接質(zhì)量也較為重要。隨著螺柱焊在汽車整車廠內(nèi)應(yīng)用的不斷增多。螺柱焊的質(zhì)量也將得到進一步的提高。

        參考文獻

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