羅宗平

（宜賓職業(yè)技術(shù)學(xué)院，四川 宜賓 644000）

1 汽車(chē)制造中機(jī)械焊接方法分類(lèi)

在汽車(chē)車(chē)身的焊縫及修復(fù)中，采用的主要是熔接焊及壓力焊。熔焊一般是通過(guò)對(duì)焊頭進(jìn)行部分加熱，確保焊頭被加熱到可以將其溶解的程度，然后加入或不加入填充材料，等其凝固后，就可以在其表面上構(gòu)成一個(gè)堅(jiān)固的連接件，它可以被劃分為氣體保護(hù)焊、手工電弧焊和埋弧焊。擠壓焊接是一種通過(guò)施壓或熱來(lái)實(shí)現(xiàn)焊接對(duì)象連接的工藝。焊接可以分為：電阻焊接、摩擦焊接、冷壓焊接、超聲波焊接和高頻焊。

（1）CO2氣體保護(hù)焊。CO2氣體保護(hù)焊作為一種高效的焊接方法，具有成本低、變形小等特點(diǎn)，在汽車(chē)制造領(lǐng)域得到了較為普遍的使用。但是，這種方式也有一些問(wèn)題，例如焊接電流、電弧電壓、焊接回路電感匹配度不高、焊絲的長(zhǎng)短不合適等，都會(huì)造成焊接電弧飛濺、不穩(wěn)定、漏焊，進(jìn)而對(duì)焊接的成形和機(jī)械性質(zhì)產(chǎn)生不利的影響。

首先，對(duì)焊接設(shè)備進(jìn)行了選用。一般都是采用特殊的焊接設(shè)備，這是因?yàn)檫@種設(shè)備可以輕松地焊接到1.0 mm厚的承重車(chē)體板，而且焊接時(shí)的電流相對(duì)來(lái)說(shuō)也穩(wěn)定。用普通的焊機(jī)，在電壓和電網(wǎng)不斷波動(dòng)的情況下，會(huì)造成很大的影響。其次是選用合適的焊縫材質(zhì)，用于汽車(chē)車(chē)體的焊縫通常選用的是0.6 mm的焊縫。在不完全熔化的情況下，必須減小焊口的電流。為保證小電流過(guò)程中的穩(wěn)定，應(yīng)使用細(xì)焊絲，1.5～2.5 mm的鋼板應(yīng)使用0.8 mm的焊絲，但不適合厚1.0 mm的板材。其次，如何選用合適的保護(hù)性氣體。在保護(hù)氣體中，要采用的是氬氣（75%）和二氧化碳（25%）的混合空氣，這樣可以保證電弧的穩(wěn)定燃燒，降低了飛濺，提高了抗氧化能力，還可以在氬焊的過(guò)程中，提高表面張力，不易飄移，提高了熔焊的深度，從而達(dá)到了最佳的焊接效果。而CO2作為一種保護(hù)性的空氣，可以促成一個(gè)很好的焊口，讓焊口變得很淺。最后，選擇合適的焊接方式。不同的車(chē)身焊接所采用的焊接方式也不盡相同，常用的有對(duì)焊、塞焊以及搭焊等。根據(jù)車(chē)輛生產(chǎn)操作的有關(guān)規(guī)定，要采用分段焊接，確保每個(gè)焊縫都要進(jìn)行降溫，防止部件產(chǎn)生扭曲。

（2）激光加工技術(shù)。采用激光作為能量來(lái)源，實(shí)現(xiàn)了對(duì)工件的自動(dòng)焊接。利用激光加熱，使工件表面集中了許多熱量，提高了焊縫的焊接速率。當(dāng)能量達(dá)到一定程度時(shí)，可以將某一部分的溫度升高到一定程度，從而將其蒸發(fā)掉。在汽化反應(yīng)中，由于鋼水的作用，使鋼水的表層產(chǎn)生了明顯的下凹。更多的雷射會(huì)打在下層，造成一些細(xì)小的小洞，當(dāng)雷射光運(yùn)動(dòng)時(shí)，這些小洞就會(huì)朝焊縫的方向運(yùn)動(dòng)。由于在小洞前面的部分融化了，小洞后面的部分又會(huì)再次凝結(jié)，從而產(chǎn)生焊接。焊接的厚度由激光能量的強(qiáng)弱來(lái)確定。具有較高的能量強(qiáng)度，較大的焊接深度。同時(shí)，隨著能量的降低，焊接接頭的焊接厚度減小。

（3）焊接新技術(shù)。首先介紹了激光組合焊工藝。本工藝以激光焊接技術(shù)為核心，將激光與其他熱源進(jìn)行了充分的結(jié)合，可以提高焊接效率，提高焊接速率，增強(qiáng)焊橋性能。其次就是采用了遙控式的激光焊接。由于常規(guī)的激光焊接工藝需要對(duì)焊縫進(jìn)行高速運(yùn)動(dòng)，因此在生產(chǎn)過(guò)程中不能很好地實(shí)現(xiàn)對(duì)焊縫的精確控制，因此就有了遠(yuǎn)距離的焊接工藝。遠(yuǎn)程焊接技術(shù)正在逐步替代常規(guī)的激光焊接技術(shù)，但是，這一技術(shù)在國(guó)內(nèi)尚處于發(fā)展階段，需要進(jìn)行研究，提高其在汽車(chē)生產(chǎn)中的實(shí)際使用頻率和有效性。

2 汽車(chē)制造中機(jī)械焊接質(zhì)量問(wèn)題成因

（1）零件影響。在對(duì)汽車(chē)零部件進(jìn)行焊接的過(guò)程中，由于會(huì)受溫度、裝卸等有關(guān)外部條件的綜合作用，在一定程度上會(huì)造成在工件的過(guò)程中，出現(xiàn)零件飛濺與焊接穿板等問(wèn)題。所以，在進(jìn)行機(jī)械焊接的過(guò)程中，要對(duì)工件進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)督，對(duì)工件的尺寸進(jìn)行嚴(yán)格的控制，將工件表面的異物除去，避免造成表面飛濺。

（2）焊接參數(shù)的改變。焊接的最后效果將會(huì)受焊接電壓和電流的綜合作用，在進(jìn)行規(guī)模化生產(chǎn)的過(guò)程中，由于不斷增大了焊接設(shè)備的數(shù)目，而忽略了當(dāng)前的工廠設(shè)備使用的設(shè)備功率，始終使用常規(guī)的電力加工，從而造成了車(chē)間電壓不穩(wěn)定，從而嚴(yán)重影響了產(chǎn)量的提高。

（3）焊鉗電極。一般情況下，出于生產(chǎn)成本和導(dǎo)電性能的考量，大部分都會(huì)選用以銅為原料的焊夾電極。由于電極會(huì)對(duì)輸出電流造成極大的沖擊，所以對(duì)電極頭的材料的選用尤其重要。許多廠商出于公司的利益，都會(huì)選用銅材為電極，這就造成了電極的使用年限短，從而對(duì)焊接的品質(zhì)造成了極大的沖擊，而且，如果持續(xù)的話，還會(huì)造成電極頭的直徑增大。所以，要對(duì)其進(jìn)行周期性的保養(yǎng)，一旦出現(xiàn)故障，應(yīng)立即將其替換。當(dāng)進(jìn)行替換時(shí)，要注意由于電極未調(diào)好而造成了不良的散熱效果，所以，在安裝和換電極的過(guò)程中，要調(diào)好電極，并保持其處于合適的散熱位置。

（4）焊接參數(shù)。通過(guò)焊接監(jiān)測(cè)得到的信息，主要來(lái)自于壓力、電流和通電時(shí)間等有關(guān)的要素，許多公司為了提高生產(chǎn)速度而減少通電時(shí)間，提高了焊接電流，這樣會(huì)造成零部件的飛灑，會(huì)對(duì)焊縫的質(zhì)量造成極大的影響，從而不能得到有效的保障。

3 汽車(chē)制造中機(jī)械焊接質(zhì)量的提升策略

（1）提升焊接人員綜合技能。要想進(jìn)一步提高機(jī)械焊接的質(zhì)量，就必須全面提高機(jī)械焊工的整體素質(zhì)。首先，要定期對(duì)工人進(jìn)行技能訓(xùn)練和再教育，同時(shí)也要將最新的焊接技術(shù)和科研成果共享給工人們，使得工人們的技術(shù)有所提升。其次，建立嚴(yán)格的評(píng)估體系，對(duì)機(jī)械焊工進(jìn)行經(jīng)常性的評(píng)估，確保評(píng)估結(jié)果的公平性和透明性，將評(píng)估結(jié)果作為職稱晉升、年終獎(jiǎng)和重新聘用的基礎(chǔ)，強(qiáng)化對(duì)焊接原理的了解，為實(shí)際工作提供一定的理論支撐和參考。

（2）完善焊接工序。焊接過(guò)程是決定焊縫品質(zhì)的重要因素。因此，各單位應(yīng)根據(jù)機(jī)焊的品質(zhì)要求，對(duì)機(jī)焊的過(guò)程進(jìn)行優(yōu)化，從而改善機(jī)焊的品質(zhì)。由于焊接過(guò)程涉及到許多工藝過(guò)程，而這些工藝過(guò)程又與焊縫的質(zhì)量密切相關(guān)。因此，該公司要通過(guò)文件、制度來(lái)對(duì)機(jī)械焊接工藝進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，對(duì)每個(gè)焊接工藝都進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，從而避免了在具體的作業(yè)過(guò)程中出現(xiàn)的各種情況。除此之外，各部門(mén)要進(jìn)行合理而又科學(xué)的宣傳教育，從而提高工作人員對(duì)機(jī)械焊接工作的重視程度，對(duì)每個(gè)焊接步驟都給予足夠的重視，達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)化的目的，從而保證機(jī)械焊接的有效性和完整性。為確保每一道工藝都達(dá)到一定的標(biāo)準(zhǔn)和要求，各部門(mén)要組建一支監(jiān)督團(tuán)隊(duì)，對(duì)整個(gè)機(jī)械焊接的全流程進(jìn)行監(jiān)督，并在部門(mén)中建立起一套檢驗(yàn)機(jī)制，嚴(yán)格遵守質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)焊縫進(jìn)行檢驗(yàn)，從而從根源上保證焊接的總體品質(zhì)，使機(jī)械零件不出現(xiàn)任何質(zhì)量問(wèn)題。

（3）處理上游和預(yù)焊工藝。部件組裝就是逆向工程的實(shí)例。若沖頭出現(xiàn)磨損現(xiàn)象，則將導(dǎo)致產(chǎn)品的組裝方式改變，從而導(dǎo)致產(chǎn)品在組裝時(shí)出現(xiàn)的各種焊縫質(zhì)量問(wèn)題，特別是在自動(dòng)組裝時(shí)出現(xiàn)的焊縫質(zhì)量問(wèn)題，即“燒”“小孔”“漏焊”等。在進(jìn)行沖孔作業(yè)時(shí)，應(yīng)注意沖孔的真實(shí)情況。為了實(shí)現(xiàn)可反復(fù)進(jìn)行的自動(dòng)焊，必須進(jìn)行部件固定，以保證部件與焊縫的準(zhǔn)確定位。由于在生產(chǎn)過(guò)程中存在著大量的雜質(zhì)，比如機(jī)械切削液、拉伸液等，從而使焊縫中產(chǎn)生氣孔等缺陷。為了達(dá)到這個(gè)目的，焊接之前的清洗工序可以使這種雜質(zhì)降到最低，而且這樣做所需的時(shí)間要短得多。同時(shí)也要注意原料的情況。如焊縫表面清潔，則焊接人員無(wú)需除去表面的鐵皮或其他雜質(zhì)。原料可以存放在清潔，干燥的地方，或采用其他的填料。在一些場(chǎng)合，預(yù)先焊接能夠增加生產(chǎn)，而在另一些場(chǎng)合，則會(huì)妨礙生產(chǎn)。舉例來(lái)說(shuō)，弓形有助于彌補(bǔ)較大部分的扭曲。接下來(lái)的焊料會(huì)把曲線扭轉(zhuǎn)到所需的平直程度。這樣就能將因扭曲而導(dǎo)致的失敗與重做降到最低，這樣就能讓更多的部件穿過(guò)焊縫。因?yàn)檎蹚澒ば蚝臅r(shí)較長(zhǎng)，所以為了減小或消除產(chǎn)生的畸變，必須對(duì)焊縫或部件的結(jié)構(gòu)進(jìn)行再研究。

（4）增加起弧時(shí)間。對(duì)焊縫進(jìn)行合理的工藝設(shè)計(jì)，是焊縫設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵問(wèn)題，而這一問(wèn)題往往被忽略。在不合理的工藝條件下，將不利于焊工和機(jī)械的生產(chǎn)。優(yōu)化的工藝條件可以增加鍍層的速度，因此可以增加鍍層的移動(dòng)速度，并且可以降低焊縫的數(shù)量。

4 機(jī)械制造中機(jī)械焊接質(zhì)量的控制和對(duì)策

（1）完善焊接技術(shù)。在機(jī)械焊接工藝過(guò)程中，無(wú)論是焊接技術(shù)還是焊接步驟，都對(duì)焊接產(chǎn)品的品質(zhì)有很大的影響，因此，要保證焊縫的品質(zhì)，就必須要按照焊接標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定的程序來(lái)進(jìn)行，并且要對(duì)相應(yīng)的作業(yè)程序進(jìn)行健全，以此來(lái)提升焊縫的品質(zhì)，達(dá)到行業(yè)的要求。機(jī)械焊接技術(shù)是一項(xiàng)十分繁復(fù)的技術(shù)，在進(jìn)行機(jī)械焊接的時(shí)候，與之有關(guān)的焊接作業(yè)也是十分多，而這其中的任何一道工序都會(huì)對(duì)焊接的品質(zhì)造成一定的影響。如果企業(yè)要更好地對(duì)有關(guān)的焊接技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)，那么就需要構(gòu)建起企業(yè)的焊接系統(tǒng)，對(duì)其進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化的焊接操作流程，并邀請(qǐng)或聘用有關(guān)專(zhuān)家對(duì)其進(jìn)行一定的引導(dǎo)，從而降低在機(jī)械焊接的時(shí)候會(huì)產(chǎn)生的一些錯(cuò)誤的步驟等問(wèn)題，保證焊接工作可以井然有序地進(jìn)行。除此之外，在生產(chǎn)過(guò)程中，還必須加強(qiáng)與之有關(guān)的宣傳，并采用科學(xué)合理的手段，提高有關(guān)工作人員對(duì)機(jī)械焊接工作的關(guān)注和認(rèn)識(shí)，從工作人員的工作行為上來(lái)對(duì)其進(jìn)行規(guī)范，從而有效地保證了焊接技術(shù)的科學(xué)有序開(kāi)展。除此之外，要保證在焊接技術(shù)和機(jī)械制作的各個(gè)環(huán)節(jié)都與有關(guān)的規(guī)范一致，公司還必須加強(qiáng)對(duì)機(jī)械焊接的全流程的監(jiān)控，對(duì)有關(guān)工作的監(jiān)控系統(tǒng)健全，并對(duì)其進(jìn)行檢查，從根源上保證了焊接產(chǎn)品的品質(zhì)。

（2）提高焊接人員的技術(shù)水平。在有關(guān)機(jī)械焊接作業(yè)中，應(yīng)該對(duì)有關(guān)的焊接工作進(jìn)行技術(shù)和綜合能力的培訓(xùn)，讓有關(guān)的焊接工作更加受到關(guān)注，讓有關(guān)的焊接工作更加完善。比如在焊接開(kāi)裂問(wèn)題中，要對(duì)其產(chǎn)生的原因、產(chǎn)生的類(lèi)型進(jìn)行深入的研究，并采取相應(yīng)的措施，從而確保了機(jī)械焊接的品質(zhì)。另外，有關(guān)操作人員對(duì)國(guó)標(biāo)所用的焊材也要有相當(dāng)?shù)牧私?，在選材時(shí)要嚴(yán)格遵守有關(guān)法規(guī)。另外，有關(guān)的焊接人員還要精確掌握焊接物質(zhì)的焊接部位，降低焊接錯(cuò)誤，并要在焊接中建立起對(duì)其進(jìn)行及時(shí)的檢測(cè)和反饋的作業(yè)觀念等。

（3）加大對(duì)施工環(huán)境的控制力度。而在機(jī)械焊裝過(guò)程中，工作條件對(duì)焊裝設(shè)備的性能也有很大的影響。由于焊接環(huán)境的差異，通常會(huì)造成問(wèn)題的差異，最終的焊接結(jié)果也會(huì)有很大的差異，因此，在進(jìn)行焊接施工環(huán)境的管理時(shí)，要著重把握好焊熱循環(huán)對(duì)溫度的影響以及與之有關(guān)的空氣中的水分問(wèn)題等。在進(jìn)行機(jī)械焊接時(shí)，應(yīng)將其工作環(huán)境的溫度控制在20 ℃以內(nèi)，如果太低，則會(huì)加速金屬冷卻，導(dǎo)致焊縫的質(zhì)量下降等。除此之外，對(duì)焊接的環(huán)境水分進(jìn)行調(diào)控，最重要的是要對(duì)大氣中的水分進(jìn)行調(diào)控，在進(jìn)行具體的焊接作業(yè)過(guò)程中，工作人員必須將焊接環(huán)境的水分濃度保持在90%以內(nèi)。

5 結(jié)論

當(dāng)前，我國(guó)的焊接工藝正逐步走向自動(dòng)化，這不但可以在一定程度上減少人力資源的消耗，還可以在一定程度上提高工作效率，使工作環(huán)境得到最大程度的改善，從而達(dá)到整體改善焊接品質(zhì)的目的。在進(jìn)行焊接質(zhì)量控制的時(shí)候，要加強(qiáng)對(duì)焊接的關(guān)注，建立起一套專(zhuān)業(yè)的管理體系，從焊接的流程開(kāi)始，加強(qiáng)對(duì)每一個(gè)階段的控制和對(duì)員工的訓(xùn)練，最終達(dá)到汽車(chē)生產(chǎn)行業(yè)的機(jī)械焊接需求。