汽車結(jié)構(gòu)件焊接的質(zhì)量控制

國內(nèi)外汽車生產(chǎn)企業(yè)對(duì)于這些汽車結(jié)構(gòu)件的焊接都進(jìn)行嚴(yán)格的規(guī)范管理。本文將介紹先進(jìn)汽車生產(chǎn)企業(yè)如何進(jìn)行汽車結(jié)構(gòu)件焊接的質(zhì)量策劃、質(zhì)量控制和質(zhì)量分析，以幫助企業(yè)提高產(chǎn)品質(zhì)量。 

汽車結(jié)構(gòu)件是汽車承載的重要零部件，典型的汽車結(jié)構(gòu)件有汽車底盤的前懸掛總成、后橋總成、付車架總成以及汽車的鋼圈總成等。這些零部件在惡劣的環(huán)境下工作，既要受到廢水、廢氣的侵蝕，又要承受巨大的靜載負(fù)荷和沖擊載荷。這些汽車結(jié)構(gòu)件一旦損壞，將會(huì)使高速運(yùn)行的汽車遭受到災(zāi)難性的事件。國內(nèi)外汽車生產(chǎn)企業(yè)對(duì)于這些汽車結(jié)構(gòu)件的焊接都進(jìn)行嚴(yán)格的規(guī)范管理。 

汽車結(jié)構(gòu)件焊接前的質(zhì)量策劃 

汽車結(jié)構(gòu)件焊接的質(zhì)量策劃應(yīng)針對(duì)產(chǎn)品工藝特點(diǎn)來進(jìn)行。其主要策劃內(nèi)容有設(shè)施設(shè)備的選定、工藝方法的評(píng)定和檢測項(xiàng)目的確定這幾方面。 

設(shè)施設(shè)備的選定 

焊接設(shè)施的系統(tǒng)要求。（目前，汽車結(jié)構(gòu)件大部分仍采用氣體保護(hù)焊接的加工方法，因此，此文以全自動(dòng)的焊機(jī)為主要焊接設(shè)備討論）為保證焊機(jī)的焊接電弧電壓穩(wěn)定性，車間應(yīng)裝有可靠的穩(wěn)壓電源來控制；車間網(wǎng)路的電弧電壓變化一般應(yīng)限制在0.5V以內(nèi)，才能使焊機(jī)正常運(yùn)作。汽車結(jié)構(gòu)件焊接過程中會(huì)產(chǎn)生大量的廢氣，為保障職工的身體健康，必須有排風(fēng)裝置。由于汽車結(jié)構(gòu)件一般采用循環(huán)水冷卻和氣體保護(hù)的焊接方法，這對(duì)循環(huán)水的水質(zhì)、氣源氣體混合比例和氣體流量又提出了控制要求。企業(yè)要提高生產(chǎn)效率，車間設(shè)備應(yīng)采用“U”字型布局排列和實(shí)行一人多機(jī)操作，并通過傳送裝置構(gòu)成一個(gè)流暢的生產(chǎn)方式。 

焊接設(shè)備的能力要求。首先焊機(jī)的機(jī)械性能、物理性能、電氣性能都應(yīng)具有良好的穩(wěn)定性，整個(gè)機(jī)械系統(tǒng)應(yīng)適應(yīng)人體操作的生理和心理要求；其次要使焊機(jī)達(dá)到其特殊的焊接工藝要求，焊炬應(yīng)確保焊接工藝軌跡穩(wěn)定并能作四維空間的無級(jí)調(diào)節(jié)；最后要使焊接設(shè)備滿足大批量、高效率的生產(chǎn)目標(biāo)，焊機(jī)還應(yīng)具有適應(yīng)多品種產(chǎn)品的焊接能力和多種生產(chǎn)節(jié)拍連線生產(chǎn)的調(diào)整要求。 

焊接設(shè)備的主要技術(shù)參數(shù)要求。焊接設(shè)備的主要技術(shù)參數(shù)應(yīng)從輸入電源、額定焊接電流、工作電壓調(diào)節(jié)范圍、額定負(fù)載持續(xù)率、送絲速度、焊接速度、空行程速度這幾方面的穩(wěn)定性進(jìn)行考慮，才能實(shí)現(xiàn)汽車結(jié)構(gòu)件焊接生產(chǎn)線的整體平衡。 

工藝方法的評(píng)定 

焊接工藝方法的評(píng)定可確保批量生產(chǎn)中產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性。目的是根據(jù)用戶的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品原材料和產(chǎn)品焊接輔料等要求，按不同產(chǎn)品的焊接要求，確定各種焊接設(shè)備參數(shù)和焊接工藝參數(shù)。 

焊接工藝方法的評(píng)定內(nèi)容。通過確定的焊接環(huán)境要求、產(chǎn)品原材料、焊接輔料（焊絲、焊條、焊劑、保護(hù)氣體）和板材焊前剖口形狀和角度以及質(zhì)量檢驗(yàn)方法，來選定最佳的焊接方法、焊接順序和焊接易損件（電極和導(dǎo)電嘴）更換頻次，來選擇最合理的焊接設(shè)備參數(shù)（輸入電源、額定焊接電流、工作電壓、額定負(fù)載持續(xù)率）和焊接工藝參數(shù)（焊接電流、電弧電壓、送絲速度、焊接速度、空行程速度、氣體混合比和氣源的壓力）的范圍。 

焊接工藝方法評(píng)定的程序。首先應(yīng)由焊接工程師提出“產(chǎn)品焊接工藝方法評(píng)定任務(wù)書”，列明焊接設(shè)備參數(shù)和焊接工藝參數(shù)的具體范圍；在焊接工程師的監(jiān)督下，由有關(guān)試制部門按任務(wù)書的要求執(zhí)行；企業(yè)的質(zhì)檢部門按任務(wù)書的檢測項(xiàng)目和方法檢測產(chǎn)品實(shí)物質(zhì)量；而焊工技術(shù)等級(jí)、焊接環(huán)境要求、焊接原材料、焊接輔料、焊接工藝方法、焊接設(shè)備參數(shù)和焊接工藝參數(shù)等方面則由焊接工程師評(píng)定；最后，焊接主管工程師根據(jù)產(chǎn)品實(shí)物質(zhì)量的檢測情況和焊接工程師的評(píng)定編寫《焊接工藝方法評(píng)定報(bào)告》，報(bào)告經(jīng)參與評(píng)定的有關(guān)部門簽署，并由企業(yè)技術(shù)負(fù)責(zé)主管領(lǐng)導(dǎo)批準(zhǔn)發(fā)放；技術(shù)部門將按批準(zhǔn)的《產(chǎn)品焊接工藝方法評(píng)定報(bào)告》確定的內(nèi)容編制設(shè)備操作規(guī)范、焊接工藝規(guī)范和焊接檢驗(yàn)規(guī)范。必須注意，如要更改產(chǎn)品工藝方法評(píng)定的主要內(nèi)容時(shí)，企業(yè)應(yīng)組織有關(guān)部門再次進(jìn)行評(píng)定，否則將影響產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性。 

檢測項(xiàng)目的確定 

必須正確的確定汽車結(jié)構(gòu)件焊接過程檢測項(xiàng)目的立項(xiàng)、檢測項(xiàng)目的判定準(zhǔn)則和檢測手段的配備。 

檢測項(xiàng)目的立項(xiàng)。汽車焊接結(jié)構(gòu)件檢測項(xiàng)目的立項(xiàng)依據(jù)有二個(gè)方面：一為國內(nèi)外汽車企業(yè)對(duì)各類汽車結(jié)構(gòu)件焊接的標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)要求；二是特定用戶提供的產(chǎn)品圖紙和技術(shù)文件要求。 
檢測項(xiàng)目的判定準(zhǔn)則。焊接檢測項(xiàng)目的判定準(zhǔn)則以確保產(chǎn)品的安全可靠為本。首先，在制定檢測項(xiàng)目的判定準(zhǔn)則時(shí)，必須針對(duì)用戶的特殊要求、安全性要求、可靠性要求和政府法規(guī)要求；其次，必須按照規(guī)范化要求來編制檢驗(yàn)規(guī)范，這份檢驗(yàn)規(guī)范必須表明質(zhì)量特性、檢驗(yàn)方法、檢驗(yàn)手段和檢驗(yàn)頻次；最后，必須指明檢測項(xiàng)目的檢驗(yàn)記錄要求。 

檢驗(yàn)手段的配備。針對(duì)汽車焊接結(jié)構(gòu)件的產(chǎn)品特點(diǎn)和工藝特點(diǎn)而確定合適的檢測手段是關(guān)鍵。所謂合理的選擇檢測手段就是正確地分析測量誤差，使檢測手段的精度滿足產(chǎn)品質(zhì)量特性的要求；正確地分析測量速度，使測量手段的檢測時(shí)間和檢測頻次滿足生產(chǎn)節(jié)拍和每班產(chǎn)量的要求。因此，在汽車焊接結(jié)構(gòu)件實(shí)際生產(chǎn)過程中，應(yīng)配備尺寸檢測器具和檢測標(biāo)樣以測量產(chǎn)品的尺寸；對(duì)于常規(guī)的理化和機(jī)械性能檢測項(xiàng)目，可以根據(jù)檢驗(yàn)規(guī)范要求配備常規(guī)的檢測手段；而對(duì)于用戶特殊要求的檢測項(xiàng)目，就應(yīng)按用戶的要求配備各種特殊的檢測手段。 

汽車結(jié)構(gòu)件焊接的質(zhì)量控制 

汽車焊接結(jié)構(gòu)件質(zhì)量控制還應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品特殊性和工藝特殊性，從原材料控制、工藝因素控制和實(shí)物質(zhì)量控制這三個(gè)環(huán)節(jié)抓起。 

原材料的控制 

汽車焊接結(jié)構(gòu)件的原材料控制應(yīng)從材料訂購、材料進(jìn)廠驗(yàn)收、材料庫存保管、材料領(lǐng)用收發(fā)以及焊接件的備料控制這幾方面進(jìn)行考慮。其中焊接件的備料準(zhǔn)備一般有板料下料、板料的邊緣處理和板料的焊前準(zhǔn)備這三個(gè)工序。對(duì)于板料的下料，應(yīng)重點(diǎn)控制材料的批號(hào)、爐號(hào)、牌號(hào)和規(guī)格要求，確保這些下料的板料不要混淆；對(duì)于板料的邊緣處理，應(yīng)重點(diǎn)控制剖口形狀、剖口角度和剖口尺寸，確保這些板料能夠正常焊接；對(duì)于板料的焊前準(zhǔn)備，應(yīng)重點(diǎn)控制板料的清洗質(zhì)量和毛刺高度是否達(dá)到規(guī)定要求，以實(shí)現(xiàn)焊接質(zhì)量的穩(wěn)定性。 

原材料的控制 

控制汽車焊接結(jié)構(gòu)件產(chǎn)品的工藝因素即重點(diǎn)控制人員的技能素質(zhì)、設(shè)施和設(shè)備參數(shù)的穩(wěn)定性和工藝參數(shù)的符合性。（1）人員技能素質(zhì)的控制。焊工技能素質(zhì)的控制就是控制焊工在規(guī)定的生產(chǎn)時(shí)間內(nèi)，按規(guī)定的生產(chǎn)工藝操作實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性的能力，焊工只有具備技能素質(zhì)才能實(shí)施工藝因素控制。（2）設(shè)施和設(shè)備參數(shù)穩(wěn)定性控制。企業(yè)應(yīng)針對(duì)各類汽車焊接結(jié)構(gòu)件的產(chǎn)品質(zhì)量特性要求，設(shè)計(jì)定量的反映焊機(jī)設(shè)備特性要求的設(shè)備點(diǎn)檢表，這份點(diǎn)檢表應(yīng)要求焊接工人在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)記錄各類設(shè)備特性參數(shù)，并要求車間管理人員不定時(shí)地抽查記錄。（3）工藝參數(shù)的符合性控制。企業(yè)應(yīng)針對(duì)各類汽車焊接結(jié)構(gòu)件的加工標(biāo)明各種不同的工藝參數(shù)，記錄這些工藝參數(shù)可采用定量的工藝參數(shù)記錄表或計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)。 

實(shí)物質(zhì)量的控制 

對(duì)于汽車焊接結(jié)構(gòu)件這類特殊產(chǎn)品，強(qiáng)化產(chǎn)品的首件質(zhì)量檢驗(yàn)、返工件質(zhì)量控制和產(chǎn)品型式試驗(yàn)是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品實(shí)物質(zhì)量有效控制的基礎(chǔ)。 

首件質(zhì)量檢驗(yàn)。由于這類產(chǎn)品的加工一般是在自動(dòng)化程度較高的設(shè)備下連續(xù)生產(chǎn)。因此，這類產(chǎn)品的首件質(zhì)量檢驗(yàn)就顯得十分重要。首先焊工必須檢查焊接設(shè)備的工藝軌跡和產(chǎn)品加工的工藝參數(shù)是否符合規(guī)定的要求；其次當(dāng)首件產(chǎn)品加工完畢，焊工必須按檢驗(yàn)規(guī)范的要求，檢查產(chǎn)品物流卡提供的材料是否符合規(guī)定的要求；采用測量樣架檢驗(yàn)產(chǎn)品的幾何尺寸是否符合規(guī)定；最后對(duì)照缺陷標(biāo)樣檢查焊縫是否有氣孔、飛濺、錯(cuò)邊、咬邊等缺陷，并把自檢的結(jié)果填入三檢檢驗(yàn)卡。然后，檢驗(yàn)員對(duì)焊工的自檢項(xiàng)目進(jìn)行復(fù)驗(yàn)，再檢測焊接熔深、金相組織、機(jī)械強(qiáng)度和用戶的特殊要求是否符合規(guī)定要求。當(dāng)這些檢驗(yàn)項(xiàng)目都符合要求，并將檢驗(yàn)結(jié)果填入三檢檢驗(yàn)卡，操作工人則可以進(jìn)行成批生產(chǎn)。 

返工件的質(zhì)量控制。首先應(yīng)對(duì)不良品進(jìn)行評(píng)審，進(jìn)行缺陷分類并查明不良品產(chǎn)生原因；其次應(yīng)標(biāo)明不良品返工工藝和制定糾正措施；最后對(duì)這些返工完畢的產(chǎn)品也應(yīng)按檢驗(yàn)規(guī)范的要求進(jìn)行再次檢驗(yàn)。必須注意，對(duì)這些不良品的同一部位只能進(jìn)行一次返工，否則將對(duì)焊縫和熱影響區(qū)造成不良影響，容易產(chǎn)生硬化、裂紋、晶粒粗大，嚴(yán)重影響焊接質(zhì)量。 

強(qiáng)化產(chǎn)品型式試驗(yàn)。汽車焊接件結(jié)構(gòu)件這類安全產(chǎn)品，其產(chǎn)品型式試驗(yàn)必須強(qiáng)化，尤其是用戶反饋的缺陷產(chǎn)品更應(yīng)仿照惡劣環(huán)境的工況條件進(jìn)行疲勞試驗(yàn)、腐蝕試驗(yàn)、沖擊試驗(yàn)。只有通過不斷地進(jìn)行產(chǎn)品型式試驗(yàn)，才能找出產(chǎn)品早期失效原因，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定提高。 

汽車結(jié)構(gòu)件焊接后的質(zhì)量分析 

企業(yè)必須對(duì)汽車焊接結(jié)構(gòu)件這類重要產(chǎn)品的質(zhì)量記錄進(jìn)行有效控制。 

控制質(zhì)量記錄格式 

汽車結(jié)構(gòu)件焊接過程中的質(zhì)量記錄一般有：原材料入庫檢驗(yàn)記錄、產(chǎn)品焊接件三檢質(zhì)量記錄、產(chǎn)品焊接件缺陷記錄、焊接設(shè)備點(diǎn)檢記錄、焊接工藝參數(shù)記錄、產(chǎn)品流轉(zhuǎn)卡記錄和工人生產(chǎn)日?qǐng)?bào)單等。以有效地管理記錄，企業(yè)有關(guān)部門必須根據(jù)產(chǎn)品特點(diǎn)、工藝特點(diǎn)和不同的使用情況設(shè)計(jì)不同形式的記錄格式，并進(jìn)行編號(hào)管理。 

控制質(zhì)量記錄的流向 

為使汽車結(jié)構(gòu)件焊接產(chǎn)品的質(zhì)量得到保證，企業(yè)應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品的生產(chǎn)流程確定各類質(zhì)量記錄的流程圖，并標(biāo)明各種質(zhì)量記錄的歸口管理部門和保存期限。只有正確地控制質(zhì)量記錄的流向和歸口管理部門，才能有效管理質(zhì)量記錄。 

控制質(zhì)量記錄分析的有效性 

歸口管理部門應(yīng)對(duì)汽車結(jié)構(gòu)件焊接質(zhì)量記錄進(jìn)行定量分析，并將有關(guān)處理情況及時(shí)傳遞到相關(guān)部門，以分析汽車結(jié)構(gòu)件焊接質(zhì)量記錄的有效性。如，定期分析原材料入庫檢驗(yàn)記錄的供應(yīng)廠合格批次和產(chǎn)品尺寸、理化、機(jī)械性能等檢驗(yàn)項(xiàng)目的穩(wěn)定性，以確定長期的合格供應(yīng)廠；定期分析產(chǎn)品焊接件三檢質(zhì)量記錄，以分析操作人員首件檢驗(yàn)的穩(wěn)定性，并確定減少質(zhì)量檢驗(yàn)頻次的可能性；定期分析產(chǎn)品焊接件缺陷分布狀況，以制訂有效的質(zhì)量改進(jìn)計(jì)劃；定期分析焊接設(shè)備點(diǎn)檢記錄，以確定設(shè)備的預(yù)防性保養(yǎng)計(jì)劃和備件儲(chǔ)備計(jì)劃；至于焊接工藝參數(shù)記錄，應(yīng)從產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性來分析工藝參數(shù)的有效性。企業(yè)管理人員通過定期分析這些由計(jì)算機(jī)或工人采集而來的數(shù)據(jù)，才能制定有效措施來控制工序質(zhì)量。