劉桂達(dá)++金明姬
摘 要:本文從分析影響白車身電阻點(diǎn)焊質(zhì)量的相關(guān)因素出發(fā),探討了白車身電阻點(diǎn)焊質(zhì)量控制技術(shù),以期為相關(guān)的理論研究和實(shí)際生產(chǎn)提供一定的借鑒。
關(guān)鍵詞:白車身;電阻點(diǎn)焊;質(zhì)量控制
隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的迅猛發(fā)展以及科學(xué)技術(shù)的飛速進(jìn)步,人們對(duì)于汽車的需求量越來越多,這也對(duì)汽車的生產(chǎn)質(zhì)量提出了更高的要求。在車身質(zhì)量控制中,焊接質(zhì)量尤為重要。在這個(gè)背景下,研究白車身電阻點(diǎn)焊質(zhì)量控制的諸多問題,具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
一、 影響白車身電阻點(diǎn)焊質(zhì)量的相關(guān)因素
在實(shí)際生產(chǎn)過程中,影響白車身電阻點(diǎn)焊質(zhì)量的相關(guān)因素有很多,主要包括焊接電流、焊接時(shí)間、電極壓力、電極端面的形狀以及工件的表面狀況等,只有正確把握影響白車身電阻點(diǎn)焊質(zhì)量的相關(guān)因素,從這些因素入手,才能有的放矢,切實(shí)提升白車身電阻點(diǎn)焊質(zhì)量。
(一) 焊接電流
如果焊接的電流過小,就會(huì)導(dǎo)致熱源的強(qiáng)度不夠,熔核就很難產(chǎn)生,在進(jìn)行白車身電阻點(diǎn)焊時(shí),焊點(diǎn)的拉剪載荷會(huì)偏低而且處于不穩(wěn)定的狀態(tài)。如果焊接的電流過大,會(huì)促使焊接接頭處熱源急劇增大,這時(shí),熔核的尺寸也會(huì)相應(yīng)增加,焊點(diǎn)的拉剪荷載和會(huì)出現(xiàn)一定程度的提升。但是,如果焊接電流過高還會(huì)導(dǎo)致焊接接頭過熱,產(chǎn)生噴濺現(xiàn)象,促使接頭的性能急劇降低。除此之外,電流密度也會(huì)對(duì)于加熱的效果產(chǎn)生明顯的影響。如果焊點(diǎn)產(chǎn)生分流,電極接觸面積過大,都會(huì)使得焊接電流密度降低,從而影響焊接接頭的強(qiáng)度。
(二) 焊點(diǎn)時(shí)間
焊接時(shí)間也會(huì)產(chǎn)生與焊接電流同樣的影響。在進(jìn)行電阻點(diǎn)焊時(shí),為了將熔核尺寸和焊點(diǎn)的強(qiáng)度控制在合適的范圍內(nèi),焊接人員需要在焊接時(shí)間、焊接電流和電流密度之間進(jìn)行權(quán)衡,使三者保持互相補(bǔ)充、相輔相成的狀態(tài)。要保證總熱量保持在合適的范圍內(nèi),可以對(duì)電流的強(qiáng)度和密度進(jìn)行調(diào)節(jié),也可以對(duì)焊接時(shí)間的長短進(jìn)行調(diào)節(jié)。除此之外,傳熱情況是與焊接時(shí)間息息相關(guān)的。為了達(dá)到某個(gè)特定的強(qiáng)度的焊點(diǎn),可以靈活組合電流和焊接時(shí)間。強(qiáng)條件、硬規(guī)范主要是指大電流和短時(shí)間的組合,而弱條件、軟規(guī)范主要指小電流和長時(shí)間的組合。在進(jìn)行組合的選擇時(shí),要充分考慮焊接金屬的性能、厚度等因素,還需要將所用焊機(jī)的功率考慮在內(nèi)。在選擇電流和焊接時(shí)間的組合方式時(shí),要對(duì)電極壓力進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié),主要是為了對(duì)不同的加熱速度進(jìn)行適應(yīng),并且盡量滿足塑性變形能力的要求。具體來說,硬規(guī)范組合形式下,電極壓力應(yīng)該顯著大于軟規(guī)范時(shí)的電極壓力。
(三) 電極壓力
在進(jìn)行白車身電阻點(diǎn)焊實(shí)踐時(shí),需要對(duì)電極壓力進(jìn)行精準(zhǔn)的把握。如果電極壓力過小,會(huì)導(dǎo)致電流密度升高,進(jìn)而引發(fā)加熱速度提升的現(xiàn)象,產(chǎn)生噴濺。如果電極壓力過大,會(huì)導(dǎo)致焊接區(qū)的電阻總量和電流密度降低,提升焊接的散熱,減小熔核的尺寸,降低接頭的性能。為了將焊接的熱量維持在一定的水平,并且實(shí)現(xiàn)焊點(diǎn)強(qiáng)度的穩(wěn)定,要在提升電極壓力的同時(shí),為彌補(bǔ)電阻減小帶來的影響,適時(shí)、足量提升焊接電流的強(qiáng)度,或者實(shí)現(xiàn)焊接時(shí)間的延長。在進(jìn)行適當(dāng)電極壓力的確定時(shí),還要充分考慮來料質(zhì)量這一關(guān)鍵因素。當(dāng)遇到工件變形嚴(yán)重,或者工件之間配合間隙過大等現(xiàn)象時(shí),就需要選用較大的電極壓力,避免焊接區(qū)因?yàn)椴荒芫o密接觸而對(duì)白車身電阻點(diǎn)焊質(zhì)量產(chǎn)生影響。
(四)電極端面的形狀
正如上文所述,電極的接觸面積是電流密度大小的決定因素之一。當(dāng)電極的端面形狀發(fā)生改變時(shí),會(huì)對(duì)白車身電阻點(diǎn)焊質(zhì)量產(chǎn)生一定的影響。尤其是當(dāng)電極的端面發(fā)生變形、磨損等現(xiàn)象時(shí),會(huì)出現(xiàn)接觸面積過大、焊點(diǎn)強(qiáng)度降低的不利影響。
(五) 工件的表面狀況
如果工件的表面附著了大量的氧化物、油、污垢等雜質(zhì),會(huì)使接觸電阻增大。在過厚的氧化物層的阻礙下,電流會(huì)很難通過。在局部導(dǎo)通的狀態(tài)下,電流密度過大的時(shí)候,很容易出現(xiàn)飛濺現(xiàn)象,或者出現(xiàn)表面燒損等現(xiàn)象。除此之外,氧化物層的存在還會(huì)導(dǎo)致不同焊接區(qū)的受熱不均勻,進(jìn)而引發(fā)焊接質(zhì)量不均勻的現(xiàn)象產(chǎn)生。
二、白車身電阻點(diǎn)焊質(zhì)量控制技術(shù)
(一) 傳統(tǒng)的焊點(diǎn)質(zhì)量檢測(cè)控制技術(shù)
破壞性檢測(cè)和非破壞性檢測(cè)是傳統(tǒng)的焊點(diǎn)質(zhì)量檢測(cè)方法中較為常用的兩種表現(xiàn)形式。破壞性檢測(cè)主要是指對(duì)白車身進(jìn)行焊接點(diǎn)撕裂。這種檢測(cè)方式的優(yōu)點(diǎn)主要有較為直觀、全面,而缺陷也很明顯,那就是效率較低,成本費(fèi)用較高。所以,這種方法被廣泛視為焊接總體質(zhì)量評(píng)估的手段之一,在進(jìn)行定期抽檢的情況下使用。而非破壞性檢測(cè)手段中,最為常用的兩種方法就是鑿檢和目視化。這兩者能夠?qū)τ诤附淤|(zhì)量進(jìn)行及時(shí)的反饋,幫助工程師進(jìn)行問題的分析和判斷,并且不斷調(diào)整焊接工藝,使之趨于完善。除此之外,它還能夠進(jìn)行生產(chǎn)流程的整體把握和控制,非常優(yōu)惠和高效。但是也存在一定的缺陷,比如,它受到檢測(cè)者的主觀性的制約,主要依賴檢測(cè)者的經(jīng)驗(yàn),客觀性不足。
(二)白車身電阻點(diǎn)焊質(zhì)量檢測(cè)控制的新技術(shù)
首先,是超聲波無損檢測(cè)。從一定程度上來說,超聲波無損檢測(cè)是在傳統(tǒng)的非破壞性檢測(cè)技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一項(xiàng)新型白車身電阻點(diǎn)焊質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)。主要的工作原理就是,對(duì)超聲波在焊接結(jié)構(gòu)的最后界面的多重反射進(jìn)行檢測(cè),同時(shí),還要檢測(cè)零件之間的接觸面反射回波。在基礎(chǔ)信息獲得之后,就要開展回波序列長度的分析工作,還要分析信號(hào)衰減的原因、中間回波的幅度值和確切位置等,進(jìn)而找出存在著明顯缺陷的焊點(diǎn)。其次,是矩陣式超聲波無損檢測(cè)技術(shù)。在目前常用的焊點(diǎn)超聲波檢測(cè)設(shè)備中,單通道超聲掃描設(shè)備是被廣泛運(yùn)用的一種設(shè)備,主要通過分析回波的波形進(jìn)行焊點(diǎn)質(zhì)量信息的判斷。這種設(shè)備在運(yùn)用的時(shí)候,還需要配備不同直徑的傳感器探頭以及其他輔助設(shè)備進(jìn)行,這樣才能實(shí)現(xiàn)不同厚度的被焊接材料的白車身電阻點(diǎn)焊質(zhì)量檢測(cè)。而超聲波電焊檢測(cè)技術(shù)能夠運(yùn)用多通道超聲波矩陣傳感器技術(shù),實(shí)現(xiàn)焊接內(nèi)部結(jié)構(gòu)和表面數(shù)據(jù)的獲取和處理,進(jìn)行白車身電阻點(diǎn)焊質(zhì)量的判斷和分析。
三、總結(jié)
白車身電阻點(diǎn)焊是汽車零部件和車身制造中的一個(gè)極為重要的環(huán)節(jié)。隨著汽車人均擁有量的提升,人們對(duì)于電阻點(diǎn)焊質(zhì)量的控制問題越來越關(guān)注。引進(jìn)更為先進(jìn)的焊接設(shè)備和遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備,能夠?yàn)榘总嚿黼娮椟c(diǎn)焊質(zhì)量的控制提供更好的技術(shù)環(huán)境,實(shí)現(xiàn)白車身電阻點(diǎn)焊質(zhì)量的穩(wěn)步提升。
參考文獻(xiàn):
[1] 張勇,付玉生.白車身電阻點(diǎn)焊質(zhì)量控制技術(shù)[J].電焊機(jī),2012, 42(11):90-93.
[2] 林巨廣,湯東華.DELMIA在機(jī)器人白車身點(diǎn)焊工作站規(guī)劃設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].機(jī)械設(shè)計(jì)與制造,2010,(12):90-92.
[3] 鄭增甡,朱袁其.白車身制造中常見的電阻點(diǎn)焊缺陷與防治方法[J].汽車工藝與材料,2014,(3):5-8.