轎車白車身電阻點(diǎn)焊焊接缺陷的控制

在連接白車身的過程中，電阻點(diǎn)焊是十分關(guān)鍵的一項(xiàng)操作工藝，盡管在焊接時(shí)通常會(huì)采取多種控制措施，但質(zhì)量缺陷仍然較為常見，主要是由于焊接參數(shù)不合格及設(shè)備缺陷所引起的，因此當(dāng)前最重要的是明確焊接缺陷的類型、特點(diǎn)及原因，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行針對性處理，把握好焊接工藝及溫度，本文就對此問題進(jìn)行了詳細(xì)探討。

前言
目前，在企業(yè)生產(chǎn)中的點(diǎn)焊降飛濺涉及的因素很多，需要協(xié)調(diào)和處理的技術(shù)問題也很多。白車身的焊接以點(diǎn)焊處理為主，焊點(diǎn)大于3000個(gè)，與車身強(qiáng)度密切相關(guān)，因此需要反復(fù)核查焊點(diǎn)總數(shù)，確定好焊接參數(shù)，由專業(yè)人員負(fù)責(zé)管理，并對各項(xiàng)參數(shù)的變化情況進(jìn)行監(jiān)控，同時(shí)還應(yīng)選擇穩(wěn)定性達(dá)標(biāo)的焊接設(shè)備，有效保障焊接質(zhì)量。因此，如何在生產(chǎn)中降低點(diǎn)焊飛濺一直是國內(nèi)各汽車廠努力的目標(biāo)。

1 點(diǎn)焊質(zhì)量缺陷

點(diǎn)焊質(zhì)量缺陷主要包括以下幾種類型。第一是漏焊，指的是在焊接時(shí)未實(shí)現(xiàn)母材與涂層的熔合，主要是因?yàn)楹附釉O(shè)備未能觸及焊點(diǎn)或焊點(diǎn)處溫度較低，沒有達(dá)到熔合的標(biāo)準(zhǔn)。第二是焊核不足，與焊核及凸臺尺寸較小直接相關(guān)。第三是虛焊，指工件在焊接處局部融化，但未形成凸臺，主要是由于焊件表面熱量過低所導(dǎo)致。第四是壓痕過深，主要是由于電極壓力過高所導(dǎo)致的。存在壓痕時(shí)會(huì)影響焊件的焊接等級，但只要處于工程可接受的范疇內(nèi)即可，并且工件兩側(cè)接受度不同。第五是飛濺，指在焊接時(shí)融化金屬噴出，如果落在工件表面上則會(huì)擊穿工件。通常是由于固態(tài)金屬未能束縛融化金屬所引起的。第六是裂紋，指焊件中斷，未能形成連接效果，多出現(xiàn)于焊核中心，方向不定。

2 常見的點(diǎn)焊控制手段與辦法
2.1焊接員工缺陷識別能力培養(yǎng)
為了讓員工更準(zhǔn)確地把握焊點(diǎn)表面缺陷的可接受程度，車身車間采用邊界樣本作為培訓(xùn)工具培訓(xùn)員工。邊界樣本分為實(shí)物邊界樣本和圖示邊界樣本。邊界樣本是缺陷可接受的最低質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。通過邊界樣本對員工進(jìn)行培訓(xùn)，從圖示、實(shí)物上感知缺陷，以便在生產(chǎn)過程中對缺陷更好地控制。
2.2制作點(diǎn)焊飛濺擋板
飛濺問題是點(diǎn)焊的難題。由于其形成原因較多，上述提供的方法只能減少飛濺的產(chǎn)生，為了減少飛濺對零件表面的影響，可以制作點(diǎn)焊飛濺擋板阻斷毛刺測到零件表面的過程，是唯一可行的方法。在進(jìn)行點(diǎn)焊前碰片吸到被飛濺表面，點(diǎn)焊后再取下來。這種控制方法在轎車生產(chǎn)中常被采用，雖然增加較多人工成本，但確實(shí)是一種非常有效的控制辦法。
2.3電極頭定期修磨
電極頭修磨有2種規(guī)定，一是定焊點(diǎn)數(shù)修磨，一種是定時(shí)間修磨。其中定樣點(diǎn)數(shù)修磨一般預(yù)測較準(zhǔn)確，在機(jī)器人點(diǎn)焊中比較常用，通過對焊點(diǎn)數(shù)進(jìn)行自動(dòng)計(jì)數(shù)，達(dá)到數(shù)量后自動(dòng)修磨。但在手工點(diǎn)焊中，為了降低成本，一般采用定時(shí)修磨，每2h修磨1次。
2.4非破壞檢查
焊點(diǎn)非破壞性檢查是在生產(chǎn)現(xiàn)場不影響被檢查件的性能和完整對其檢測缺陷，非破壞檢查是對焊點(diǎn)強(qiáng)度進(jìn)行檢查確認(rèn)的一種方法（如圖1）。用專用鑿子在距焊點(diǎn)3-6mm處插入一定深度（鑿子前端應(yīng)與被控焊點(diǎn)平齊），上下擺動(dòng)30°，若焊點(diǎn)不開裂，證明點(diǎn)焊質(zhì)量良好。通過每班次4次的非破壞檢查，及時(shí)發(fā)現(xiàn)點(diǎn)焊出現(xiàn)脫焊、虛掉的焊鉗，并進(jìn)行修磨，以確保點(diǎn)焊質(zhì)量。

圖1 非破壞性檢查點(diǎn)焊示意圖
2.5焊點(diǎn)破壞性檢查
焊點(diǎn)破壞性試驗(yàn)是用強(qiáng)力將焊點(diǎn)拉開，以檢驗(yàn)焊點(diǎn)熔核的太小。定期抽查1臺白車身，用沖擊鉆將車身板材鉆開，測量焊點(diǎn)熔棱大小，以檢驗(yàn)焊點(diǎn)強(qiáng)度。
2.6點(diǎn)焊參數(shù)的定期測量
點(diǎn)焊參數(shù)可能會(huì)隨著設(shè)備太小、電纜老化、控制系統(tǒng)故障、水氣壓變化而導(dǎo)致點(diǎn)焊鉗終端參數(shù)發(fā)生變化。所以必須對點(diǎn)焊參數(shù)進(jìn)行定期測量。用于關(guān)鍵焊點(diǎn)的焊鉗測量頻次為2個(gè)星期1次，非關(guān)鍵焊點(diǎn)的點(diǎn)焊參數(shù)每季度測量1次。
2.7點(diǎn)焊設(shè)備變更驗(yàn)證
在點(diǎn)焊參數(shù)變更、搬遷、更換電纜等涉及點(diǎn)焊設(shè)備時(shí)，必須進(jìn)行作業(yè)更改驗(yàn)證，常見的控制辦法為連續(xù)進(jìn)行焊點(diǎn)非破壞性檢查，以檢查結(jié)果來判定參數(shù)的合理性。

3 車聯(lián)網(wǎng)信息安全現(xiàn)狀

為了避免出現(xiàn)點(diǎn)焊質(zhì)量缺陷，可從以下幾個(gè)方面入手。
3.1焊接設(shè)備
在選擇焊接設(shè)備時(shí)需要把握好以下幾項(xiàng)要點(diǎn)。第一，設(shè)備電流及壓力波動(dòng)幅度不能太大，并且需要做好設(shè)備的調(diào)試工作，促使設(shè)備在焊接時(shí)穩(wěn)定性達(dá)標(biāo)。第二，設(shè)備應(yīng)具有電極對中性特點(diǎn)，如果不對中則會(huì)導(dǎo)致電流不夠均勻，進(jìn)而出現(xiàn)飛濺、擊穿等多種類型的缺陷。如果問題較為嚴(yán)重，還會(huì)損壞電極。第三，控制好電極端頭直徑，如果直徑過大則會(huì)降低輸入熱量，影響電流密度，導(dǎo)致焊核尺寸無法達(dá)到標(biāo)焊接標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)出現(xiàn)開焊問題，因此需要嚴(yán)加控制。第四是電極端頭表面，如果表面存在缺陷，則會(huì)出現(xiàn)偏壓問題，影響點(diǎn)焊質(zhì)量。
3.2焊接操作
在焊接操作時(shí)需要控制好以下幾項(xiàng)要點(diǎn)。第一是焊鉗垂直度。如果焊接時(shí)姿勢不夠標(biāo)準(zhǔn)，則會(huì)影響垂直度，進(jìn)而引發(fā)飛濺、擊穿等缺陷，并且會(huì)使板材變形，導(dǎo)致零件質(zhì)量無法達(dá)到相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)。第二是點(diǎn)焊點(diǎn)邊，同樣與操作者的失誤有關(guān)，飛濺量較大，并且會(huì)帶走液態(tài)金屬，導(dǎo)致焊口尺寸過小。第三是焊接分流，與人員操作不規(guī)范密切相關(guān)，導(dǎo)致焊鉗與工件相碰撞。分流時(shí)會(huì)影響電極兩端電流，導(dǎo)致點(diǎn)焊熱量無法滿足要求，使得焊核缺失。
3.3工藝設(shè)計(jì)
工藝設(shè)計(jì)主要包括以下幾個(gè)方面。第一是焊點(diǎn)過近。通常情況下在焊接時(shí)焊點(diǎn)重合的現(xiàn)象較為常見，與設(shè)計(jì)位置偏差及操作失誤相關(guān)，導(dǎo)致焊接表面平整度未能達(dá)標(biāo)，容易引發(fā)飛濺及擊穿等質(zhì)量缺陷。如果焊點(diǎn)距離過近，則會(huì)導(dǎo)致焊接分流，難以保障焊接質(zhì)量。第二是夾具干涉，如果未能給焊鉗留有足夠的活動(dòng)空間，則會(huì)導(dǎo)致焊接分流、工件變形、焊點(diǎn)位置出現(xiàn)偏差，因此需要根據(jù)焊接情況預(yù)留足夠的空間。第三是多層板厚度。當(dāng)接觸電阻處于穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，熱量較為集中，中央?yún)^(qū)域溫度較高，而兩邊板材的熱量明顯不足，難以與中間區(qū)域?qū)崿F(xiàn)熔合，嚴(yán)重影響焊核尺寸，進(jìn)而引發(fā)開焊缺陷。當(dāng)出現(xiàn)此種缺陷時(shí)調(diào)整難度較高，即使定增大電流也無法解決問題，因此應(yīng)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段進(jìn)行嚴(yán)格控制，提前消除缺陷。
3.4焊接溫度
焊接溫度是一項(xiàng)控制重點(diǎn)，包括廠房和冷卻水兩個(gè)方面。通常在焊接過程中會(huì)散發(fā)出大量的熱量，但焊接設(shè)備能夠承受的溫度變化范圍相對較廣，因此廠房溫度無需特別進(jìn)行控制，但也必須避免溫度過低，否則就會(huì)影響設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。另外，冷卻水溫度控制在20℃左右最為合適，要滿足這樣的要求并沒有太高的難度，但應(yīng)避免溫度過高，原因在于溫度超出規(guī)定范圍的情況下會(huì)導(dǎo)致設(shè)備故障，引發(fā)飛濺、電極粘連及磨損等不同類型的缺陷，因此需要嚴(yán)格控制溫度，并在出現(xiàn)問題時(shí)及時(shí)對設(shè)備進(jìn)行檢修。

4 結(jié)語

總而言之，在控制焊接質(zhì)量的過程中應(yīng)從設(shè)備、工藝、操作方式、溫度等多個(gè)方面入手，選擇性能較好的設(shè)備，正確使用各項(xiàng)工藝，合理調(diào)控溫度，嚴(yán)格控制焊鉗垂直度。只有把握好這些因素并嚴(yán)加控制，才能避免出現(xiàn)漏焊、飛濺等類型的缺陷，進(jìn)而促使白車身的焊接質(zhì)量更好。