楊濤 YANG Tao

摘要：鈑金焊接加工是我國(guó)制造業(yè)中的重要內(nèi)容。相對(duì)于發(fā)達(dá)國(guó)家，不管是從技術(shù)方面還是設(shè)備方面，我國(guó)都還有一定的差距。基于此，本文將重點(diǎn)闡述當(dāng)前鈑金焊接成型常見(jiàn)的問(wèn)題以及焊接質(zhì)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.

關(guān)鍵詞：鈑金焊接成型;常見(jiàn)問(wèn)題;質(zhì)量控制

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

中圖分類號(hào)：TG406? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1674-957X（2021）22-0113-02

0? 引言

鈑金工件本身具有精度高、質(zhì)量輕的有點(diǎn)，因此經(jīng)常被用作零部件用于實(shí)際加工生產(chǎn)中。近年來(lái)，在技術(shù)和設(shè)備的推動(dòng)下，鈑金加工工藝水平不斷提升，但在具體的加工過(guò)程中，由于流程相對(duì)繁瑣，加工依然存在一定的問(wèn)題，需要結(jié)合實(shí)際情況采取針對(duì)性的措施做好質(zhì)量控制工作。

1? 鈑金焊接成型常見(jiàn)的質(zhì)量問(wèn)題

1.1 工序質(zhì)量

產(chǎn)品質(zhì)量對(duì)于整個(gè)焊接作業(yè)具有重要影響，產(chǎn)品質(zhì)量和加工質(zhì)量息息相關(guān)。因此，為了保證產(chǎn)品的質(zhì)量，需要不斷提升工件的質(zhì)量。工件的質(zhì)量需要以完善的機(jī)械設(shè)備作為前提，并全面控制好焊接過(guò)程中的變形問(wèn)題。

第一，剛性裂紋。主要指的是縱向裂紋、測(cè)量位置的裂紋以及地板的焊縫。在焊接的過(guò)程中，由于電流較小，焊絲的直徑過(guò)大，點(diǎn)焊的密度過(guò)小，因此容易造成開(kāi)裂。第二，夾渣問(wèn)題。在焊接之后，焊縫通常會(huì)殘留少量的焊渣。由于焊渣的存在，會(huì)降低焊接的密度和強(qiáng)度，嚴(yán)重影響焊接的質(zhì)量。第三，氣孔問(wèn)題。在焊接的過(guò)程中，如果熔池的氣泡不能有效跑出，就會(huì)形成氣泡。造成氣泡問(wèn)題的原因較多，主要由環(huán)境因素、焊接物體的表面不夠清潔等。

1.2 未熔合的成因

鈑金焊接時(shí)出現(xiàn)未熔合情況，造成焊接質(zhì)量問(wèn)題出現(xiàn)：

焊接時(shí)電流供應(yīng)不當(dāng)，影響到焊接熱量大小，出現(xiàn)無(wú)法溶解焊縫金屬的情況。焊接時(shí)電流供應(yīng)不足，出現(xiàn)焊接熱量偏低或不穩(wěn)定的情況，無(wú)法熔化母材坡口;電流偏大時(shí)則會(huì)造成焊接溫度過(guò)高，熔化速度加快，影響到焊接人員對(duì)焊接時(shí)機(jī)的把控。

1.3 出現(xiàn)氣孔原因

鈑金焊接時(shí)出現(xiàn)氣孔，原因較為復(fù)雜，大致包括以下因素：焊接前需要做好準(zhǔn)備，分析焊接參數(shù)，如果參數(shù)不達(dá)標(biāo)，就有可能造成氣孔出現(xiàn);焊接時(shí)要控制電流，如果控制不當(dāng)，則會(huì)誘發(fā)氣孔問(wèn)題;鈑金焊接時(shí)接口處存在雜質(zhì)、銹斑等，影響到焊接處受熱情況，產(chǎn)生氣孔。

2? 鈑金焊接成型過(guò)程中焊接質(zhì)量控制措施

2.1 使用二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊接

二氧化碳?xì)怏w可以用于保護(hù)焊接，具有效果好、成本低、效率高、焊接質(zhì)量好的優(yōu)點(diǎn)。在當(dāng)前的焊接情況下，對(duì)于受損部位的修復(fù)通常會(huì)用到二氧化碳?xì)怏w。

由于焊接的內(nèi)容存在差異，因此對(duì)不同對(duì)象進(jìn)行鈑金焊接時(shí)，需要合理調(diào)整電流的大小。如果調(diào)整不科學(xué)，容易造成焊機(jī)的電流不穩(wěn)定，對(duì)于整個(gè)電網(wǎng)電壓也會(huì)造成負(fù)面影響。尤其是對(duì)于薄板零件的焊接，為保證焊接質(zhì)量，需要盡量對(duì)電流進(jìn)行調(diào)小處理;對(duì)于焊絲的選擇可以使用生產(chǎn)線，并根據(jù)維修件的厚度選擇相應(yīng)的生產(chǎn)線品牌。對(duì)于焊接過(guò)程中使用到的二氧化碳，需要保證純度在99.5%以上，否則會(huì)影響焊接產(chǎn)品的質(zhì)量。氣體的流量選擇也會(huì)影響焊接產(chǎn)品的質(zhì)量。具體還跟焊接的長(zhǎng)度有一定關(guān)系，因此在具體施工過(guò)程中需要做好氣體流量的全面控制工作。

2.2 避免未熔合的對(duì)策

在開(kāi)展鈑金焊接操作時(shí)，一定要注意對(duì)焊條（絲）和焊縫之間距離進(jìn)行有效控制，操作人員需要反復(fù)調(diào)整，找到最合適的焊接角度，從而保證焊接之后，兩者間能更好地熔合在一起。在實(shí)際焊接過(guò)程中，操作人員需要對(duì)焊接區(qū)域?qū)嶋H熔合效果進(jìn)行關(guān)注，通過(guò)對(duì)電流大小的調(diào)整，保證電流量最大，從而為焊接操作提供源源不斷的熱量，加速焊條（絲）和焊縫間的融合。

另外，在焊接過(guò)程中，需要對(duì)焊接的速度進(jìn)行合理的把握和調(diào)整，根據(jù)實(shí)際操作需要，適當(dāng)放慢焊接速度，使接觸處能更好地熔合，同時(shí)通過(guò)對(duì)焊接工具的合理利用，及時(shí)對(duì)焊接的角度進(jìn)行調(diào)整等，既避免焊條在焊接過(guò)程中出現(xiàn)角度的偏移，影響焊接效果，同時(shí)又幫助焊條接觸到足夠的熱量，加速兩者熔合。比如，在進(jìn)行氬弧焊時(shí)，為避免焊接口溫度下降過(guò)快影響焊接效果，需要對(duì)焊絲的長(zhǎng)度進(jìn)行合理控制，確保其受熱均勻，避免未熔合情況發(fā)生。最后，因?yàn)樵诤附舆^(guò)程中經(jīng)常發(fā)生焊絲偏移情況，因此相關(guān)操作人員一定仔細(xì)關(guān)注焊接過(guò)程，避免出現(xiàn)焊絲偏移，而且一旦發(fā)現(xiàn)偏移，要及時(shí)調(diào)整，避免操作失誤導(dǎo)致其他焊接部位受影響，從而有效避免未熔合情況的發(fā)生。

2.3 避免出現(xiàn)氣孔的對(duì)策? 在進(jìn)行鈑金焊接操作前，針對(duì)氣孔問(wèn)題的處理，操作人員需要對(duì)進(jìn)行焊接操作的鈑金零件進(jìn)行全面觀察，針對(duì)焊接口進(jìn)行全面清理和打磨，去除其表面的雜質(zhì)及銹斑。在焊接引弧操作中，一定要注意引弧位置的選擇，通常是從焊接口距離最遠(yuǎn)的地方開(kāi)始。

在焊接過(guò)程中，一定要保證整個(gè)焊接過(guò)程以及焊接部位受熱均勻，同時(shí)對(duì)整個(gè)焊接情況進(jìn)行仔細(xì)觀察，一旦發(fā)現(xiàn)焊接時(shí)出現(xiàn)蜂窩狀氣孔，就需要停止焊接，對(duì)焊接口進(jìn)行重新打磨處理。在焊接冷卻操作中，要注意對(duì)冷卻工具的檢查。在焊接操作中，一旦冷卻工具出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題，就可能出現(xiàn)氣孔，所以相關(guān)操作人員一定要注意對(duì)所使用的冷卻工具的檢查。另外，在焊接操作中，一定要確保所使用氬氣的純度，同時(shí)針對(duì)氬氣供應(yīng)工具進(jìn)行全面檢查，以免因?yàn)闅鍤夤?yīng)問(wèn)題引發(fā)氣孔問(wèn)題，從而影響到焊接整體質(zhì)量。

2.4 避免出現(xiàn)裂紋的對(duì)策

在鈑金焊接過(guò)程中，一旦出現(xiàn)裂紋，就會(huì)對(duì)鈑金及整個(gè)焊接質(zhì)量造成嚴(yán)重影響，從而對(duì)安全生產(chǎn)產(chǎn)生威脅。因此，針對(duì)焊接裂縫問(wèn)題，一定要引起重視，謹(jǐn)慎對(duì)待和處理。所以，在鈑金焊接過(guò)程中，需要對(duì)焊接的厚度進(jìn)行合理控制，避免厚度不夠，導(dǎo)致焊接過(guò)程中出現(xiàn)斷裂問(wèn)題，影響后續(xù)正常使用。同時(shí)，在對(duì)零件進(jìn)行拼接處理時(shí)，一定要控制好力度，謹(jǐn)慎操作，以免力度過(guò)大導(dǎo)致焊接口出現(xiàn)裂縫或者損壞。另外，針對(duì)裂縫的處理，相關(guān)操作人員一定要注意自身操作力度，以免用力過(guò)猛出現(xiàn)裂痕，從而在融合過(guò)程中導(dǎo)致裂紋問(wèn)題的發(fā)生。此外，在對(duì)鈑金零件進(jìn)行焊接處理時(shí)，需對(duì)整個(gè)零件的結(jié)構(gòu)、焊接部位等進(jìn)行全面觀察，仔細(xì)了解，包括所需要用到的焊條型號(hào)以及相關(guān)組成成分等，以免在焊接過(guò)程中出現(xiàn)反應(yīng)膨脹，從而引發(fā)裂紋。

3? 鈑金焊接成型過(guò)程中焊接質(zhì)量的保障措施

3.1 操作人員資格的控制

在焊接工作開(kāi)展中，焊接人員的專業(yè)水平對(duì)焊接的最終質(zhì)量會(huì)造成直接影響。因此為保證焊接的質(zhì)量，需要嚴(yán)格控制焊工的資格和水平。就當(dāng)前而言，焊接技術(shù)的水平具體可以分為初中高三個(gè)等級(jí)。因此在參與焊接施工時(shí)，對(duì)于焊接工人而言務(wù)必做到明確施工的安全操作和相應(yīng)的焊接方法。同時(shí)還應(yīng)該根據(jù)焊接工作的具體情況，合理選擇不同等級(jí)水平的工人進(jìn)行施工，從而保證焊接的質(zhì)量。

對(duì)于焊接工作而言，具有非常強(qiáng)的專業(yè)性，同時(shí)作業(yè)也具有一定的危險(xiǎn)性。對(duì)此，需要及時(shí)對(duì)操作人員進(jìn)行專業(yè)技能培訓(xùn)和安全知識(shí)培訓(xùn)。當(dāng)前，部分從業(yè)人員缺乏資格證書。焊工資格需要通過(guò)考試的方式完成資格的評(píng)定工作，同時(shí)還應(yīng)該根據(jù)考試結(jié)果確定培訓(xùn)的具體內(nèi)容。

3.2 加強(qiáng)對(duì)焊接過(guò)程的控制

對(duì)于焊接工作而言，整個(gè)流程的每個(gè)環(huán)節(jié)都應(yīng)該做到精確控制，才能保證最終的施工質(zhì)量。對(duì)于焊接工藝過(guò)程的控制具體包括焊接方法、焊接前準(zhǔn)備、焊接材料、焊接設(shè)備、焊接順序、焊接操作、工藝參數(shù)及焊后熱處理等內(nèi)容。在具體的施工過(guò)程中，還應(yīng)該積極做好實(shí)踐與記錄工作，不斷研究影響最終質(zhì)量的因素。

焊接工藝管理涉及到的內(nèi)容較多，具體分為現(xiàn)場(chǎng)檢查、技術(shù)指導(dǎo)以及施工記錄等內(nèi)容。為保證施工工程的標(biāo)準(zhǔn)性和規(guī)范性，需要對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行嚴(yán)格檢查，具體的檢查內(nèi)容包括焊接的技術(shù)措施、操作指導(dǎo)以及焊接使用的具體材料。通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)各項(xiàng)內(nèi)容的檢查與記錄，判斷工藝的規(guī)范程度。在焊接分項(xiàng)之前，需要全面做好試驗(yàn)工作，并根據(jù)實(shí)際情況做好技術(shù)指導(dǎo)。如果沒(méi)有公共技術(shù)和焊工的聯(lián)合簽名，就不能開(kāi)展焊接工作。對(duì)焊接的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境進(jìn)行檢查時(shí)，需要重點(diǎn)記錄以下方面的內(nèi)容：溫度參數(shù)、濕度參數(shù)以及風(fēng)速等因素。如果焊件潮濕，需要處理之后再進(jìn)行施工。

3.3 焊接變形控制-以副車架焊接變形為例

3.3.1 副車架焊接流程

轎車副車架分為框架式封閉結(jié)構(gòu)和整體式開(kāi)放結(jié)構(gòu)?？蚣苁椒忾]結(jié)構(gòu)的副車架總體剛度要優(yōu)于整體式開(kāi)放結(jié)構(gòu)，其焊接工藝相對(duì)簡(jiǎn)單，焊接變形也更加容易控制。文章以某轎車后副車架為例，描述其焊接流程。①焊接后副車架框架和相應(yīng)的加強(qiáng)板。②焊接后副車架框架分總成一和左右前束安裝支架總成。③焊接后副車架分總成二。

3.3.2 焊接變形成因

CO2焊縫尺寸長(zhǎng)度設(shè)計(jì)不合理或焊縫數(shù)量和位置布置不合理;

焊接主體規(guī)劃不合理一般來(lái)說(shuō)，機(jī)器人燒焊比人工燒焊受熱更集中，變形量更小，所以機(jī)器人燒焊更適合副車架焊接;

燒焊順序不同，其焊接變形量也不同。以汽車后副車架后橫梁上下板為例，連續(xù)燒焊變形量較大，斷續(xù)燒焊變形量較小。

3.3.3 焊接質(zhì)量控制

在滿足副車架性能的前提下，應(yīng)盡可能的縮短焊縫尺寸長(zhǎng)度，選擇合理的焊縫形式。一般位置的焊縫，尺寸長(zhǎng)度可以根據(jù)燒焊技術(shù)規(guī)范設(shè)計(jì)。關(guān)鍵位置的焊縫，需要根據(jù)零件材料種類、施焊方法、零件搭接形式等情況對(duì)焊縫進(jìn)行強(qiáng)度校核，最終確定焊縫尺寸長(zhǎng)度和形式。

在規(guī)劃焊縫位置時(shí)，應(yīng)該盡可能將焊縫對(duì)稱布置，這樣可以最大程度的減少因焊縫引起的焊接變形。

在眾多影響副車架焊接變形的因素中，焊接裝配樹(shù)影響最大。合理的焊接工藝應(yīng)按照先分焊，再合焊的順序。

最優(yōu)的施焊順序可以有效減小焊接變形量。最大限度減小焊接變形量，采用對(duì)稱焊接的方法，可以使因施焊順序引起的焊接變形相互抵消。

機(jī)械矯正法一般在室溫條件下，以副車架中部軸線為基準(zhǔn)放置在矯正夾具上，對(duì)副車架4個(gè)安裝點(diǎn)施加向上或者向下的外力，使副車架總成壓縮變形區(qū)域的金屬延展減少或者消除焊縫區(qū)域的塑性變形，達(dá)到矯正變形的目的。

4? 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，鈑金加工質(zhì)量與焊接質(zhì)量有密切聯(lián)系。就當(dāng)前而言，鈑金焊接成型的質(zhì)量控制工作需要以實(shí)際為基準(zhǔn)，分析影響最終質(zhì)量的因素，做好過(guò)程控制。在環(huán)境因素、施工方法以及施工人員的資格方面入手，重視新技術(shù)和設(shè)備的應(yīng)用，不斷提升加工效率和質(zhì)量水平。

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