汽車結(jié)構(gòu)件焊接的質(zhì)量控制

（一）

  國內(nèi)外汽車生產(chǎn)企業(yè)對于這些汽車結(jié)構(gòu)件的焊接都進行嚴格的規(guī)范管理。本文將介紹先進汽車生產(chǎn)企業(yè)如何進行汽車結(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荷和沖擊載荷。這些汽車結(jié)構(gòu)件一旦損壞，將會使高速運行的汽車遭受到災(zāi)難性的事件。國內(nèi)外汽車生產(chǎn)企業(yè)對于這些汽車結(jié)構(gòu)件的焊接都進行嚴格的規(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)針對產(chǎn)品工藝特點來進行。其主要策劃內(nèi)容有設(shè)施設(shè)備的選定、工藝方法的評定和檢測項目的確定這幾方面。

  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焊接的加工方法，因此，此文以全自動的焊機為主要焊接設(shè)備討論)為保證焊機的焊接電弧電壓穩(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)，才能使焊機正常運作。汽車結(jié)構(gòu)件焊接過程中會產(chǎn)生大量的廢氣，為保障職工的身體健康，必須有排風裝置。由于汽車結(jié)構(gòu)件一般采用循環(huán)水冷卻和氣體保護的焊接方法，這對循環(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”字型布局排列和實行一人多機操作，并通過傳送裝置構(gòu)成一個流暢的生產(chǎn)方式。

  焊接設(shè)備的能力要求。首先焊機的機械性能、物理性能、電氣性能都應(yīng)具有良好的穩(wěn)定性，整個機械系統(tǒng)應(yīng)適應(yīng)人體操作的生理和心理要求；其次要使焊機達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，焊機還應(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)定性進行考慮，才能實現(xiàn)汽車結(jié)構(gòu)件焊接生產(chǎn)線的整體平衡。

  工藝方法的評定

  焊接工藝方法的評定可確保批量生產(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、保護氣體)和板材焊前剖口形狀和角度以及質(zhì)量檢驗方法，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)書的檢測項目和方法檢測產(chǎn)品實物質(zhì)量；而焊工技術(shù)等級、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定；最后，焊接主管工程師根據(jù)產(chǎn)品實物質(zhì)量的檢測情況和焊接工程師的評定編寫《焊接工藝方法評定報告》，報告經(jīng)參與評定的有關(guān)部門簽署，并由企業(yè)技術(shù)負責主管領(lǐng)導(dǎo)批準發(fā)放；技術(shù)部門將按批準的《產(chǎn)品焊接工藝方法評定報告》確定的內(nèi)容編制設(shè)備操作規(guī)范、焊接工藝規(guī)范和焊接檢驗規(guī)范。必須注意，如要更改產(chǎn)品工藝方法評定的主要內(nèi)容時，企業(yè)應(yīng)組織有關(guān)部門再次進行評定，否則將影響產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性。

  檢測項目的確定

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

  檢測項目的立項。汽車焊接結(jié)構(gòu)件檢測項目的立項依據(jù)有二個方面：一為國內(nèi)外汽車企業(yè)對各類汽車結(jié)構(gòu)件焊接的標準法規(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。檢測項目的判定準則。焊接檢測項目的判定準則以確保產(chǎn)品的安全可靠為本。首先，在制定檢測項目的判定準則時，必須針對用戶的特殊要求、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規(guī)范，這份檢驗規(guī)范必須表明質(zhì)量特性、檢驗方法、檢驗手段和檢驗頻次；最后，必須指明檢測項目的檢驗記錄要求。

（二）

  檢驗手段的配備。針對汽車焊接結(jié)構(gòu)件的產(chǎn)品特點和工藝特點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)件實際生產(chǎn)過程中，應(yīng)配備尺寸檢測器具和檢測標樣以測量產(chǎn)品的尺寸；對于常規(guī)的理化和機械性能檢測項目，可以根據(jù)檢驗規(guī)范要求配備常規(guī)的檢測手段；而對于用戶特殊要求的檢測項目，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、工藝因素控制和實物質(zhì)量控制這三個環(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、材料進廠驗收、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行考慮。其中焊接件的備料準備一般有板料下料、板料的邊緣處理和板料的焊前準備這三個工序。對于板料的下料，應(yīng)重點控制材料的批號、爐號、牌號和規(guī)格要求，確保這些下料的板料不要混淆；對于板料的邊緣處理，應(yīng)重點控制剖口形狀、剖口角度和剖口尺寸，確保這些板料能夠正常焊接；對于板料的焊前準備，應(yīng)重點控制板料的清洗質(zhì)量和毛刺高度是否達到規(guī)定要求，以實現(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)時間內(nèi)，按規(guī)定的生產(chǎn)工藝操作實現(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)計定量的反映焊機設(shè)備特性要求的設(shè)備點檢表，這份點檢表應(yīng)要求焊接工人在規(guī)定的時間內(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地抽查記錄。

  (3)工藝參數(shù)的符合性控制。企業(yè)應(yīng)針對各類汽車焊接結(jié)構(gòu)件的加工標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)記錄表或計算機聯(lián)網(wǎng)。

  實物質(zhì)量的控制

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

  首件質(zhì)量檢驗。由于這類產(chǎn)品的加工一般是在自動化程度較高的設(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；其次當首件產(chǎn)品加工完畢，焊工必須按檢驗規(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；采用測量樣架檢驗產(chǎn)品的幾何尺寸是否符合規(guī)定；最后對照缺陷標樣檢查焊縫是否有氣孔、飛濺、錯邊、咬邊等缺陷，并把自檢的結(jié)果填入三檢檢驗卡。然后，檢驗員對焊工的自檢項目進行復(fù)驗，再檢測焊接熔深、金相組織、機械強度和用戶的特殊要求是否符合規(guī)定要求。當這些檢驗項目都符合要求，并將檢驗結(jié)果填入三檢檢驗卡，操作工人則可以進行成批生產(chǎn)。

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

  強化產(chǎn)品型式試驗。汽車焊接件結(jié)構(gòu)件這類安全產(chǎn)品，其產(chǎn)品型式試驗必須強化，尤其是用戶反饋的缺陷產(chǎn)品更應(yīng)仿照惡劣環(huán)境的工況條件進行疲勞試驗、腐蝕試驗、沖擊試驗。只有通過不斷地進行產(chǎn)品型式試驗，才能找出產(chǎn)品早期失效原因，實現(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)必須對汽車焊接結(jié)構(gòu)件這類重要產(chǎn)品的質(zhì)量記錄進行有效控制。

  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)日報單等。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、工藝特點和不同的使用情況設(shè)計不同形式的記錄格式，并進行編號管理。

  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)對汽車結(jié)構(gòu)件焊接質(zhì)量記錄進行定量分析，并將有關(guān)處理情況及時傳遞到相關(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記錄的供應(yīng)廠合格批次和產(chǎn)品尺寸、理化、機械性能等檢驗項目的穩(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的穩(wěn)定性，并確定減少質(zhì)量檢驗頻次的可能性；定期分析產(chǎn)品焊接件缺陷分布狀況，以制訂有效的質(zhì)量改進計劃；定期分析焊接設(shè)備點檢記錄，以確定設(shè)備的預(yù)防性保養(yǎng)計劃和備件儲備計劃；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算機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。