论文部分内容阅读
摘要：本文主要分析了车身焊接的主要工艺，对车身焊接质量的控制手段进行了探讨，旨在为大家提供一些参考，提高车身焊接质量。
关键词：车身；焊接质量；控制
中图分类号：C35文献标识码： A
一、车身主要焊接工艺
（一）点焊
一辆汽车车身具有四五千个焊点，可以说车身的大多数是由点焊结构件组成的，因此点焊是车身制造中应用最常见的焊接工艺。其原理是通过在焊件间形成的一个个焊点来联接焊件。在两焊件被压紧于两柱形电极之间通上强大的电流，利用电阻热将工件焊接区加热到形成应有尺寸的熔化核心，然后切断电流，熔核在压力作用下冷却结晶形成焊点。其主要工艺有以下几部分组成。
1、焊前清理。即将车身的焊接表而的污物清除十净，譬如漆膜、锈迹等，让焊接电流保持通畅;
2、掌握焊接表而间的间隙。在焊接之前，应当把焊件的表而进行整平，为防止焊接中出现电流导通不畅现象，焊接件与焊接件表而之间严禁出现间隙。在焊接过程中，如果发现焊点而积变小，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。
（二）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，通常可参考己有的推荐数据初步确定后再通过工艺试验加以修止。
（三）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而、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，焊接接触而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，破裂车身板件表而氧化膜，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。
（四）二氧化碳气体保护焊
一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兹作为填充金属。
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，成木低，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、一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，直流同路电感等等。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。
（五）激光焊接
激光焊是利用大功率相十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lmm时，焊接的深度可达5mm，所以焊接质量很高。
二、焊接质量的控制手段
（一）焊前准备
1、焊接夹具
在产品设计完成后，焊接夹具是保证车身焊接精度最重要的因素。焊接夹具的作用是保证焊接零件之间的相对位置和焊接件的尺寸精度减少焊接件的变形，提髙焊接生产率。焊接过程中夹具一般由基准面、角座、规制板、夹持臂、定位销、定位型面、气缸及气动元件组成。主要通过定位型面、定位销、夹持臂进行定位和夹紧，从而确保工件的位置精度。而在焊接夹具设计、制造、调整、使用和维护等各个环节都存在产生焊接误差的因素。
2、制造精度
夹具制造精度达不到设计要求也是产生焊接误差的原因之一。大型焊接夹具定位压紧件数量较多，结构较复杂，以及焊接夹具制造、装配技术手段上的问题，都会影响焊接夹具的制造精度。为保证夹具的制造精度，除对定位元件的加工误差进行合理的控制外，还需对夹具的装配基准和测量基准的加工误差进行合理控制。随着夹具制造方面经验不断丰富，加上现代化的加工手段，夹具制造厂家有能力保证较高的夹具制造精度。
3、调整
由于焊接夹具设计或制造，以及零件尺寸误差等原因，在试生产前一般都要经过夹具调试来检验夹具能否保证焊接精度。在进行夹具调试时，夹具应是基准。夹具与零件配合不良导致的焊接误差，可能是夹具制造精度的原因，也有可能是零件尺寸误差造成的。
在夹具使用初期，有时可能仅是夹具的某些部位与零件发生干涉。这时只需对夹具干涉部位进行简单的修磨。如果确定是夹具定位件制造精度原因，需要对夹具定位件尺寸进行调整；如果是差，这时需要修整零件的模具，或者对夹具进行调零件尺寸有误整，但是对夹具的调整需要特别慎重。一般来说，凡是影响到后续焊接、整车装配、整车外观质量及性能的重要的夹具定位销和定位块是不能轻率地进行调整的。
（二）焊后检验
焊后检验可分为直接在车身上进行非破坏性凿检、破坏性检验和无损检查。
1、非破坏性凿检
非破坏性凿检主要是生产线各工位对可撬焊点进行质量检验所采用的手段。非破坏性凿检使用的工具是彭子、榔头等，频次为5次/班。通常非破坏性凿检可以发现较为简单的焊接缺陷，如虚焊、弱焊等。其主要意义是加大焊后检验的频次，由于每个班次有5次的检查频度，如果出现了焊接质量不合格的焊点就可以马上采取措施进行控制，对已经流到下一工序的车身进行追溯，这样不至于导致生产大批量的不合格产品。
非破坏性凿检点的选取依据的规则为对于每把焊枪，如果相同板材匹配的同排列焊点，可选取两端和中间的焊点;对于相同焊枪且相同焊接程序的焊点，可选取接合面焊接要求最高的焊点。此外，可以加人平时检查中缺陷频率较高的焊点，以控制风险。
2、破坏性检验
在进行破坏性检查之前，对焊点的位置及尺寸(包括焊点间距、焊点边距、焊点直径和允许缺陷焊点数量)讲行检查。
记录不符合要求的焊点，并要求焊装车间提交整改措施报告。焊点外观缺陷包括焊点变形、焊点压痕过深、过烧/烧穿、未焊透和飞溅等方面。为便于管理，通常把车身按重要度等级的不同分为A区、B区、C区、D区4个区域。根据焊点在车身所处的区域确定焊点外观质量等级。整车焊点外观等级分为3级，每级允许存在的焊点外观缺陷的性质和数量均有不同的规定。用焊点外观扣分来衡量车身焊点外观质量水平。
3、无损检测
无损检测主要是采用超声波对焊点进行探测。超声波在被检测焊点金属材质中传播时，焊点内部组织的变化对超声波的传播会产生一定的影响，通过对超声波受影响程度和状况的探测，可以了解焊点性能和内部缺陷，软件画面会实时显示超声波的传播情况，如果画面有异常，说明焊点内部有缺陷。
三、结语
在车身焊接中，必须要保证焊接的工艺水平，做好监督和检查工作。于此同时要建立车身焊接质量保证体系，从而可以有效地控制车身的焊接质量，随着焊接质量控制体系的不断完善，车身的焊接质量也可以不断提高。
参考文献：
[1]張建文. 如何保证车身装焊质量[J]. 天津汽车,2004,02:19-21.
[2]庞新福,冯斌,张春斌. 白车身试制过程中的焊接质量控制分析[J]. 汽车工艺与材料,2009,08:10-12.
[3]王广勇. 先进的车身焊接技术[J]. 电焊机,2013,02:1-7.
关键词：车身；焊接质量；控制
中图分类号：C35文献标识码： A
一、车身主要焊接工艺
（一）点焊
一辆汽车车身具有四五千个焊点，可以说车身的大多数是由点焊结构件组成的，因此点焊是车身制造中应用最常见的焊接工艺。其原理是通过在焊件间形成的一个个焊点来联接焊件。在两焊件被压紧于两柱形电极之间通上强大的电流，利用电阻热将工件焊接区加热到形成应有尺寸的熔化核心，然后切断电流，熔核在压力作用下冷却结晶形成焊点。其主要工艺有以下几部分组成。
1、焊前清理。即将车身的焊接表而的污物清除十净，譬如漆膜、锈迹等，让焊接电流保持通畅;
2、掌握焊接表而间的间隙。在焊接之前，应当把焊件的表而进行整平，为防止焊接中出现电流导通不畅现象，焊接件与焊接件表而之间严禁出现间隙。在焊接过程中，如果发现焊点而积变小，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。
（二）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，通常可参考己有的推荐数据初步确定后再通过工艺试验加以修止。
（三）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而、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，焊接接触而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，破裂车身板件表而氧化膜，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。
（四）二氧化碳气体保护焊
一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兹作为填充金属。
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，成木低，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、一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，直流同路电感等等。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。
（五）激光焊接
激光焊是利用大功率相十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lmm时，焊接的深度可达5mm，所以焊接质量很高。
二、焊接质量的控制手段
（一）焊前准备
1、焊接夹具
在产品设计完成后，焊接夹具是保证车身焊接精度最重要的因素。焊接夹具的作用是保证焊接零件之间的相对位置和焊接件的尺寸精度减少焊接件的变形，提髙焊接生产率。焊接过程中夹具一般由基准面、角座、规制板、夹持臂、定位销、定位型面、气缸及气动元件组成。主要通过定位型面、定位销、夹持臂进行定位和夹紧，从而确保工件的位置精度。而在焊接夹具设计、制造、调整、使用和维护等各个环节都存在产生焊接误差的因素。
2、制造精度
夹具制造精度达不到设计要求也是产生焊接误差的原因之一。大型焊接夹具定位压紧件数量较多，结构较复杂，以及焊接夹具制造、装配技术手段上的问题，都会影响焊接夹具的制造精度。为保证夹具的制造精度，除对定位元件的加工误差进行合理的控制外，还需对夹具的装配基准和测量基准的加工误差进行合理控制。随着夹具制造方面经验不断丰富，加上现代化的加工手段，夹具制造厂家有能力保证较高的夹具制造精度。
3、调整
由于焊接夹具设计或制造，以及零件尺寸误差等原因，在试生产前一般都要经过夹具调试来检验夹具能否保证焊接精度。在进行夹具调试时，夹具应是基准。夹具与零件配合不良导致的焊接误差，可能是夹具制造精度的原因，也有可能是零件尺寸误差造成的。
在夹具使用初期，有时可能仅是夹具的某些部位与零件发生干涉。这时只需对夹具干涉部位进行简单的修磨。如果确定是夹具定位件制造精度原因，需要对夹具定位件尺寸进行调整；如果是差，这时需要修整零件的模具，或者对夹具进行调零件尺寸有误整，但是对夹具的调整需要特别慎重。一般来说，凡是影响到后续焊接、整车装配、整车外观质量及性能的重要的夹具定位销和定位块是不能轻率地进行调整的。
（二）焊后检验
焊后检验可分为直接在车身上进行非破坏性凿检、破坏性检验和无损检查。
1、非破坏性凿检
非破坏性凿检主要是生产线各工位对可撬焊点进行质量检验所采用的手段。非破坏性凿检使用的工具是彭子、榔头等，频次为5次/班。通常非破坏性凿检可以发现较为简单的焊接缺陷，如虚焊、弱焊等。其主要意义是加大焊后检验的频次，由于每个班次有5次的检查频度，如果出现了焊接质量不合格的焊点就可以马上采取措施进行控制，对已经流到下一工序的车身进行追溯，这样不至于导致生产大批量的不合格产品。
非破坏性凿检点的选取依据的规则为对于每把焊枪，如果相同板材匹配的同排列焊点，可选取两端和中间的焊点;对于相同焊枪且相同焊接程序的焊点，可选取接合面焊接要求最高的焊点。此外，可以加人平时检查中缺陷频率较高的焊点，以控制风险。
2、破坏性检验
在进行破坏性检查之前，对焊点的位置及尺寸(包括焊点间距、焊点边距、焊点直径和允许缺陷焊点数量)讲行检查。
记录不符合要求的焊点，并要求焊装车间提交整改措施报告。焊点外观缺陷包括焊点变形、焊点压痕过深、过烧/烧穿、未焊透和飞溅等方面。为便于管理，通常把车身按重要度等级的不同分为A区、B区、C区、D区4个区域。根据焊点在车身所处的区域确定焊点外观质量等级。整车焊点外观等级分为3级，每级允许存在的焊点外观缺陷的性质和数量均有不同的规定。用焊点外观扣分来衡量车身焊点外观质量水平。
3、无损检测
无损检测主要是采用超声波对焊点进行探测。超声波在被检测焊点金属材质中传播时，焊点内部组织的变化对超声波的传播会产生一定的影响，通过对超声波受影响程度和状况的探测，可以了解焊点性能和内部缺陷，软件画面会实时显示超声波的传播情况，如果画面有异常，说明焊点内部有缺陷。
三、结语
在车身焊接中，必须要保证焊接的工艺水平，做好监督和检查工作。于此同时要建立车身焊接质量保证体系，从而可以有效地控制车身的焊接质量，随着焊接质量控制体系的不断完善，车身的焊接质量也可以不断提高。
参考文献：
[1]張建文. 如何保证车身装焊质量[J]. 天津汽车,2004,02:19-21.
[2]庞新福,冯斌,张春斌. 白车身试制过程中的焊接质量控制分析[J]. 汽车工艺与材料,2009,08:10-12.
[3]王广勇. 先进的车身焊接技术[J]. 电焊机,2013,02:1-7.