浅析点焊质量对研发试制白车身的影响

浅析 点焊质量对研发试制 白车身的影响

黄泽光 刘烨 王克敏

安徽江淮汽车集团股份有限公司技术中心 安徽合肥 230000

摘要：在我国进入21世纪快速发展的新时期，随着人们生活水平的日益提高，作为日常代步工具的汽车已经逐步实现了普及。同时，人们对汽车的外观、功能以及舒适度方面也提出了更为个性化的需求。白车身是汽车研发试验的主要载体，轿车研发试制阶段的白车身焊装质量对整车试验数据的采集和整车的质量提升起到了承上启下的关键作用。文章对这一环节质量控制的关键技术进行了分析与研究，希望能够为相关技术人员提供充足的理论参考依据。

关键词：研发试制白车身；点焊；质量控制

引言

随着近些年汽车产业的高速发展，消费者对于汽车质量的高性能标准的要求，各汽车制造公司纷纷严把质量关。而车身是汽车的重要组成部分，汽车车身的总成本约占整车的20%~30%。通常典型车身焊点数多达上千个，车身质量的好坏对整车的质量起着重要的作用。因此在研发试制阶段对白车身质量控制就显得尤为重要。

1点焊的定义

是属于电阻焊的这一种，是将焊件装配成搭接接头，通过点焊上下部电极对被焊工件施加并保持一定的压力，使工件稳定接触后，电流流经工件接触表面及邻近区域产生的电阻将其加热到熔化或塑性状态，使之形成金属结合的一种焊接方法。

2点焊质量对白车身的影响

2.1三级质检环节，不留死角

试制白车身的质量控制，不是一个部门、一个环节的控制，它需要全员的参与，形成良好的检验机制与环节，要从日常工作抓起。三级质量检验是这其中的重要因素。三级检查内容为：首先是一级检查，由试制车间的一线工作的班组工人进行。以目视，外观为主，主要检查焊点外观质量的好坏，如焊点是否变形、焊点压痕、击穿、飞溅、毛刺等问题。即：自我检查，所有工件100%全部都需要自检。从根源抓起，这就需要操作工人具备一定的操作水平与自我检查意识。其次是二级检查，由车间技术部门的工艺员进行。主要工作是测量焊点的强度是否符合标准，需要从所有工件中随机抽查20%。最后是三级检查，也是最终的检查，由车间的质量部门在焊接实验室进行破坏性试验。利用破坏性试验，检查焊点强度是否达标以及内部是否存在缺陷。每批次从中抽取2到3台车进行测试。通过三级检查制度相互配合、彼此制约，建立一定的奖惩制度，奖励生产质量合格率较高的小组，促进其工作积极性，并且采取一定的惩罚措施，处理合格率较低的工人，并对其进行培训、学习，提高其工作业务的能力。促进各项工作的落实和问题的解决。

2.2细化焊接工艺

分工位编制的焊接工艺指导书，须与本工位的工装夹具相结合，明确该工位的工装数量，每套工装对应的零件数量、焊点数量，以及上料顺序、工装加紧顺序、焊接顺序和焊接的参数，焊接工艺须确保在冲压零件尺寸符合要求的前提下，焊接不会导致尺寸偏差，更不能出现焊点质量或者紧固件焊接质量出现缺陷。电阻点焊的焊接参数是充分考虑焊点所对应的板材属性和板材厚度后设定的参数，一般情况均为二层或三层焊，该状态下一般以次厚板的板厚作为依据设定焊接参数，特殊情况下会存在四层板焊接，此时必须提前完成料片试验从而确定相应的焊接参数。另外白车身上存在众多的螺柱螺母焊接，该焊接参数是以端部直径或者端部凸焊点的个数来确认凸焊或提弧焊的参数，同时焊接完成后须进行破坏性试验以及非破坏性扭矩检测试验，两者均符合要求（板材撕裂的同时扭矩达到要求）方可认定焊接质量满足要求。

2.3焊点表面质量控制

焊点表面质量控制主要以外观检验为主：焊点直径允许差±15%，同一直线段的焊点数允许差±5%，焊点间距允许差±15%；焊点压痕小于0.5倍板厚，骑边焊允许小于8%标准点且不连续；焊点表面不允许有裂纹、气孔、飞溅、扭曲等。

2.4高效发挥夹具的定位功能

充分发挥夹具的定位以及夹紧功能，将零件固定在正确的位置并保持不变，基本要求是完全符合GD&T定位要求，对于实际焊接过程中狭长形钣金零件需增加相应的辅助基准，一是用于确保零件处于正确位置，同时也可检测零件本身是否符合尺寸要求；另外在靠近定位焊点的位置须有相应的基准面和加紧面，从而确保各定位点的尺寸准确。针对工装上的焊点顺序，一般原则为先完成主定位方向的定位点，再完成次定位方向的定位点，最后完成其他焊点（定位焊完成后理论上可打开夹具进行焊接而不会造成尺寸偏差）。若零件存在偏差，一般判断依据为，厚度低于1mm零件与夹具的间隙不大于2mm为宜，厚度大于1mm零件与夹具的间隙不大于1mm为宜，否则零件偏差过大会影响焊接后尺寸。有效地利用夹具，在空间上对零部件的位置进行约束，尤其对于那些强度较低、极易变形的薄板而言，夹具难以发挥出夹紧定位的功能。因此，在对它们进行定位约束时，要科学合理的设定定位的点数及位置，尽量根据安装孔的情况来分析其定位的基准点。

2.5白车身焊装工艺的合理制定

白车身焊装过程中的焊接工艺，要在满足生产效率及焊接质量的前提下，从人、机、料、法、环、测等方面充分体现工艺的合理性。一般的焊接工艺包括：焊接简图、操作顺序、零部件名称和图号、焊接规范、焊接设备、以及焊接操作人员等等，在这里焊接规范的合理制定起着重要的作用，在焊接过程中，各个参数之间是协同影响焊接质量的，即不能单独调节这其中某一焊接参数，汽车车身大量采用低碳钢薄板和镀锌钢板，其焊接性能都较好，不需要采用特殊的设备和工艺，即可保证焊接质量。因此在实际的焊接前需要由专门的工艺人员制定出合适的焊接参数。

2.6点焊过程质量能力提升

传统的质量控制采用抽样检验方式，也被称为事后质量控制。但质量控制应从源头治理，预防越早越好。因此过程质量监控应运而生，通过实时检测、监控焊接过程并排除质量控制环各环节中导致缺陷的因素，来确保产品质量稳步提升。从提高检测效率、降低质量检验成本的角度，各车企都在推广超声波无损检测，该方法不破坏焊点原有形状、不改变或不影响其使用性能，因此在车企获得越来越多的关注与发展。具体有两种检验形式：一种是利用超声波检测仪发射一个极短的高频超声波穿透焊点，然后反射回超声波接收器，通过计算波的飞行距离、波峰以及衰减情况可以鉴别焊点的质量状态；另一种是探头涂抹耦合剂后可以直接对焊点内部状态进行无损探伤并成像显示。在线实时检测是提升过程质量能力的重要手段，方法之一是动态电阻评估法，专家研究出熔核直径与动态电阻之间存在函数关系，如果能实时监测动态电阻值，就可间接反映焊接质量。

结语

点焊作为汽车白车身零部件和车身研发试制以及批量制造中的重要环节，对于点焊质量的控制尤为重要。本文讲述了焊接时间、焊接电流、焊接压力、电极头端面直径分别对焊点质量的影响，同时根据不同的板厚调整工艺参数，以保证得到最佳的焊点质量。只要在日常的工作中严格按照上述内容对焊点质量进行检验，相信试制白车身焊点质量将得到有效保证，为研发后续的试验提供高品质的验证车身，从而节约项目研发的时间，促进新产品更早的上市，抢占市场先机，为公司创造更多的效益。

参考文献

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