淺析白車(chē)身焊接工藝標(biāo)準(zhǔn)

摘 要：文章通過(guò)對(duì)車(chē)身焊接過(guò)程中所涉及的點(diǎn)焊、CO2 保護(hù)焊以及凸焊的相關(guān)技術(shù)要求進(jìn)行了簡(jiǎn)單的介紹，對(duì)于零部件及車(chē)身外觀的焊接工藝進(jìn)行了論述，為避免設(shè)計(jì)錯(cuò)誤提供對(duì)策與建議。

前言

隨著焊接技術(shù)的不斷發(fā)展和消費(fèi)者日益增長(zhǎng)的需求，焊接工藝作為四大工藝中的重要環(huán)節(jié)，直接影響著產(chǎn)品的品質(zhì)。部分汽車(chē)廠商嚴(yán)重依賴于操作人員的熟練程度和經(jīng)驗(yàn)，沒(méi)有形成一個(gè)相對(duì)完善的工藝指導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)指導(dǎo)車(chē)身的焊接，加之人員的不斷更迭，直接導(dǎo)致工藝一致達(dá)標(biāo)性難以滿足。本文通過(guò)對(duì)點(diǎn)焊、CO2 保護(hù)焊以及凸焊的相關(guān)焊接工藝標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了歸納總結(jié)，以供汽車(chē)車(chē)身在生產(chǎn)階段避免不必要的焊接質(zhì)量問(wèn)題。

1 點(diǎn)焊技術(shù)要求

1.1 點(diǎn)焊層數(shù)及料厚設(shè)置

1.1.1 點(diǎn)焊板厚及焊接層數(shù)要求

在設(shè)計(jì)工藝中一般多使用兩層板點(diǎn)焊，減少三層板焊接，杜絕三層以上板件搭接點(diǎn)焊，對(duì)于點(diǎn)焊搭接料厚要求（基于200KVA 焊機(jī)穩(wěn)定的電流輸出）如下所示：

表 1 點(diǎn)焊搭接料厚要求

相關(guān)說(shuō)明：≥440MPa 高強(qiáng)度鋼板以及雙面鍍鋅鋼板，超出以上范圍的鋼板搭接，要求采用固定點(diǎn)焊、凸焊或弧焊連接實(shí)現(xiàn)。

1.1.2 三層板點(diǎn)焊搭接順序要求：

考慮到三層板點(diǎn)焊過(guò)程中焊核偏移對(duì)焊接質(zhì)量的影響，在設(shè)計(jì)中盡量采用薄板在中間，厚板在兩側(cè)的搭接方式。當(dāng)鍍鋅鋼板或高強(qiáng)鋼板與低碳鋼板混合焊接時(shí)，盡可能使鍍鋅鋼板或高強(qiáng)鋼板夾在低碳鋼板之間，以增強(qiáng)可焊性，減少鋅層對(duì)電極的污損和粘連。

1.1.3 搭接料厚一致性建議

在同道工序，能夠使用同一型號(hào)焊鉗焊接的焊點(diǎn)，焊接料厚盡可能接近，以便于參數(shù)的統(tǒng)一。

1.2 點(diǎn)焊焊接邊寬度設(shè)置

1.2.1 點(diǎn)焊搭接邊寬度的設(shè)定原則

點(diǎn)焊接頭的最小搭邊寬度見(jiàn)下表 2 所示

表 2 點(diǎn)焊接頭最小搭邊寬度

因此，從車(chē)身點(diǎn)焊工藝的角度來(lái)看，最小允許搭接邊寬度為 11mm，側(cè)圍門(mén)框通常搭邊寬度為12～13mm，地板縱梁的搭邊寬度通常為 16～18mm，前/后副車(chē)架由于板料通常在 2.5mm 以上，過(guò)寬的搭接邊無(wú)疑會(huì)增加零件的重量。

1.2.2 搭接邊寬度過(guò)窄或過(guò)寬的危害

1）搭接邊寬度過(guò)寬對(duì)焊接本身并沒(méi)有影響，但會(huì)增加材料的浪費(fèi)，增加車(chē)身重量；

2）搭接邊寬度過(guò)窄將直接影響焊接效果，焊點(diǎn)強(qiáng)度下降；

3）搭接邊寬度過(guò)窄，焊接時(shí)飛濺增加，特別是對(duì)于側(cè)圍門(mén)洞處，飛濺會(huì)損傷零件表面；由于焊邊窄，焊接時(shí)零件止邊被壓潰，切邊不齊，在密封位置會(huì)對(duì)裝配件（特別是密封條）裝配產(chǎn)生影響，造成功能障礙。

1.3 焊點(diǎn)布置基本規(guī)范

1.3.1 點(diǎn)距要求

長(zhǎng)、直焊縫焊點(diǎn)間距要求一般在 50～80mm 之間，局部強(qiáng)度要求較低的位置，如車(chē)門(mén)外板加強(qiáng)板與門(mén)外板的搭接點(diǎn)焊，距離可增大至 100mm；螺母板及部分小件需要在較小的平面內(nèi)達(dá)到連接強(qiáng)度要求，焊點(diǎn)可依實(shí)際情況增加，點(diǎn)距相應(yīng)縮短。當(dāng)焊點(diǎn)位置易引起失誤及很難判定準(zhǔn)確位置時(shí)需要作出焊點(diǎn)標(biāo)識(shí)，焊點(diǎn)的多少應(yīng)以連接強(qiáng)度是否滿足需要為標(biāo)準(zhǔn)，過(guò)多、過(guò)密的焊點(diǎn)只能增加焊接的成本，同時(shí)過(guò)密的焊點(diǎn)由于焊接分流的加大，焊接強(qiáng)度降低。同時(shí)，標(biāo)桿車(chē)型的焊點(diǎn)數(shù)量是一個(gè)重要的參考指標(biāo)。

1.4 焊點(diǎn)質(zhì)量總體要求

1.4.1 點(diǎn)焊質(zhì)量應(yīng)可靠，不允許出現(xiàn)漏焊、假焊及連續(xù)開(kāi)焊，同一條點(diǎn)焊縫上開(kāi)焊焊點(diǎn)數(shù)應(yīng)不超過(guò) 5%且不超過(guò) 5 處，不允許出現(xiàn)連續(xù)兩點(diǎn)開(kāi)焊及連續(xù)的焊點(diǎn)間隔開(kāi)焊現(xiàn)象；

1.4.2 對(duì)于重要保證位置，不允許有焊半點(diǎn)；對(duì)于重要特性位置，擠出點(diǎn)數(shù)占產(chǎn)品圖紙重要焊點(diǎn)的比率要在 20％以下，且擠出打點(diǎn)不得連續(xù)；

1.4.3 不能滿足以上質(zhì)量需求時(shí)，缺陷焊點(diǎn)需要修復(fù)。

1.5 外觀焊點(diǎn)質(zhì)量要求

1）外觀面焊點(diǎn)車(chē)身 A 面的焊點(diǎn)，如果是平面焊點(diǎn)，需要墊銅板焊接，以實(shí)現(xiàn)焊點(diǎn)無(wú)壓痕，如果是曲面焊點(diǎn)（應(yīng)用較少，一般采用銅釬焊代替），應(yīng)考慮內(nèi)腔有足夠的空間進(jìn)行鈑金修復(fù)。

車(chē)身 B 面的焊點(diǎn)，要求可以進(jìn)行打磨處理，當(dāng)然也可以采取粘結(jié)裝飾紙的方式加以掩蓋，從設(shè)計(jì)角度應(yīng)盡量保證焊點(diǎn)的平整，盡可能降低焊點(diǎn)的質(zhì)量要求等級(jí)。

2）裝配面、密封面焊點(diǎn)對(duì)于車(chē)身的外裝件，如四門(mén)、兩蓋鉸鏈的安裝點(diǎn)（部分車(chē)型包括加油口蓋鉸鏈安裝點(diǎn)、門(mén)鎖鉤安裝點(diǎn)），都要求焊接面的平整，因此此位置的點(diǎn)焊連接需要墊銅板焊接，從設(shè)計(jì)角度應(yīng)盡可能避免使用墊銅板方式，因?yàn)闀?huì)增加修磨銅板的工作量；車(chē)身的密封面，如前、后風(fēng)窗玻璃安裝面、門(mén)洞密封條安裝面，此處安裝面不能扭曲，焊接后需要校平處理；

2 CO2 焊技術(shù)要求

2.1 弧焊空間及位置要求

弧焊可進(jìn)行全位置焊接，因此受空間影響較小，但基本的弧焊位置、角度必須得到保證，因此要求如下：在弧焊焊角正對(duì)方向上無(wú)結(jié)構(gòu)、視線遮擋； 部分可能存在搭接不良或搭接間隙大的位置要有可供鐵錘修正的空間；弧焊位置盡可能避免與點(diǎn)焊工序交錯(cuò)實(shí)施，要求車(chē)身弧焊能集中在車(chē)身骨架完成后的補(bǔ)焊工位一次完成，以便于煙塵處理和對(duì)其他工位、人員的弧光干擾，堅(jiān)決杜絕下部車(chē)身拼焊及車(chē)身骨架拼焊工序間穿插弧焊（對(duì)于生產(chǎn)率較低的軟、硬頂跑車(chē)和改裝車(chē)不做此強(qiáng)制性要求）。

2.1.1 弧焊零件要求

焊接料厚等于或低于 0. 8mm 的鋼板，為避免熔穿現(xiàn)象發(fā)生，不建議采用弧焊；對(duì)于外觀表面及容易產(chǎn)生變形部位不可采用弧焊方式；對(duì)接焊縫的間隙要根據(jù)對(duì)接料厚進(jìn)行選擇，焊接厚度越大，所留間隙越大，間隙要求在 0.5～2mm范圍內(nèi)，零件較薄時(shí)，不需要計(jì)算焊角大小，以能夠裝配進(jìn)入為準(zhǔn)，當(dāng)有夾緊保證貼合間隙為 0 時(shí)，可不要求間隙，搭接也不要求留有間隙；經(jīng)過(guò)表面處理的零件盡可能不采用弧焊，以防止損化鍍層或涂層。

2.1.2 弧焊形式要求

由于 CO2 焊焊接產(chǎn)生的變形較大，所以在焊接時(shí)不建議采用連續(xù)長(zhǎng)距離連續(xù)弧焊，每段距離長(zhǎng)度為10～20mm 之間；搭接縫焊時(shí)，可在搭接邊設(shè)置弧焊缺口，以指示焊接位置；厚度超過(guò) 3mm 板料可采用連續(xù)弧焊，但需要有防止變形措施；

2.1.3 弧焊總長(zhǎng)度要求

建議普通兩廂、三廂轎車(chē)弧焊長(zhǎng)度控制在 2.5m 以內(nèi)，面包車(chē)、MPV、SUV 弧焊長(zhǎng)度控制在 4m 以內(nèi)（若有單獨(dú)的車(chē)架，車(chē)身部分弧焊長(zhǎng)度控制在 2.5m 以內(nèi)）；

2.2 CO2 塞焊技術(shù)要求

被焊零件上根據(jù)料厚預(yù)置Φ6～Φ9 的圓孔或 6×12～18、8×14 的橢圓孔；開(kāi)塞焊孔零件厚度小于 2mm，大于等于 0.8mm；為防止零件貼合不良影響焊接質(zhì)量，要求有可供鐵錘修正鈑金的空間；禁止整排塞焊孔的使用，重要、關(guān)鍵焊點(diǎn)盡可能不使用塞焊。

3 凸焊技術(shù)要求

凸焊較點(diǎn)焊的優(yōu)勢(shì)在于板料料厚比范圍較寬，焊接面焊后較為平整，所以很多用于裝配的位置采用凸焊進(jìn)行（如凸焊螺母、凸焊螺栓），缺點(diǎn)在于必須使用固定的設(shè)備焊接，較點(diǎn)焊的靈活性差。在同一零件上焊接標(biāo)準(zhǔn)件焊接方式盡可能統(tǒng)一；螺柱焊工序便于集中，使用較少的焊接設(shè)備，（螺柱焊通常不在單個(gè)
零件上焊接，一般在分總成或總成上焊接，部分車(chē)型可實(shí)現(xiàn)在車(chē)身骨架上用機(jī)器人植焊所有螺釘）。凸焊的螺母、螺栓在可能的情況下，盡量焊接在小零件上，以提高凸焊的操作作業(yè)性，焊接在前擋板上的凸焊螺母可以轉(zhuǎn)移到位置較近的小零件上焊接。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)車(chē)身焊接過(guò)程中常用焊接種類(lèi)的技術(shù)要求介紹及論述，完善了工藝焊接標(biāo)準(zhǔn)，但消費(fèi)者對(duì)白車(chē)身整體質(zhì)量要求越來(lái)越苛刻，輕量化和更高的防撞等級(jí)帶來(lái)的是新材料、新工藝的不斷更新，對(duì)于焊接質(zhì)量的控制也出現(xiàn)了一個(gè)又一個(gè)挑戰(zhàn)。面對(duì)這些挑戰(zhàn)，我們所要做的就是更加深入地研究，不斷引進(jìn)新的工藝，并使用科學(xué)的方法和更高的標(biāo)準(zhǔn)，來(lái)保證車(chē)身焊點(diǎn)的焊接質(zhì)量。

如將該型夜光粉添加到開(kāi)關(guān)標(biāo)識(shí)的印刷油墨中，在開(kāi)關(guān)表面進(jìn)行印刷，可實(shí)現(xiàn)標(biāo)識(shí)的自發(fā)光功能。該工藝具有一下

優(yōu)點(diǎn)：

1）減少了開(kāi)關(guān)內(nèi)部的發(fā)光源，大大簡(jiǎn)化了開(kāi)關(guān)的結(jié)構(gòu)，降低了開(kāi)關(guān)內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的難度，降低了開(kāi)關(guān)的成本；

2）標(biāo)識(shí)背光根據(jù)光線強(qiáng)度可自動(dòng)變亮，減少電氣部分的控制電路，極大簡(jiǎn)化了整車(chē)線束，并減少了開(kāi)關(guān)針腳，降低了線束和開(kāi)關(guān)的成本。夜光材料目前已廣泛應(yīng)用到航空儀表、鐘表、消防器材、門(mén)把手、電源開(kāi)關(guān)等，在生活用開(kāi)關(guān)上已有很多應(yīng)用，目前在汽車(chē)開(kāi)關(guān)上還未見(jiàn)應(yīng)用，但待夜光材料的輝度提高，發(fā)光顏色的種類(lèi)增多，該技術(shù)應(yīng)用到汽車(chē)開(kāi)關(guān)上是必然的，此舉能夠大大降低開(kāi)關(guān)及整車(chē)的成本，不會(huì)影響甚至能夠提升整車(chē)的內(nèi)飾效果。

5 總結(jié)

本文總結(jié)了開(kāi)關(guān)標(biāo)識(shí)設(shè)計(jì)上需要滿足的法規(guī)規(guī)范和性能要求，分析了目前主要的開(kāi)關(guān)標(biāo)識(shí)加工工藝，提出夜光材料在開(kāi)關(guān)標(biāo)識(shí)上應(yīng)用的新設(shè)想，夜光材料的應(yīng)用可大大簡(jiǎn)化開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)，降低線束和開(kāi)關(guān)成本，其具體工藝方法及使用效果還需后續(xù)深入研究。