浅析汽车焊接技术运用中的缺陷与预防

发表时间:2020/12/17   来源:《工程管理前沿》2020年25期   作者:李焱 崔董阳
[导读] 对于汽车制造行业来说,焊接技术具有至关重要的作用,能否对焊接技术进行有效的应用
        李焱 崔董阳
        长城汽车股份有限公司徐水分公司 河北保定 072550
        摘要:对于汽车制造行业来说,焊接技术具有至关重要的作用,能否对焊接技术进行有效的应用,将会对汽车零部件的生产质量造成直接的影响,甚至会影响到汽车制造活动的正常开展,因此,还需要相关领域针对焊接技术的具体应用进行深入的研究,这对于汽车行业的发展具有非常重要的意义。随着科学技术的进步,汽车制造行业也得到了长足的发展,特别是焊接技术的广泛应用,对汽车行业的现代化发展产生了巨大的推动作用,本文主要围绕这一内容展开了分析和探讨,以期能够进一步提升焊接技术的应用效果。
        关键词:焊接技术;汽车制造;应用
一、铝及铝合金的焊接性分析
        铝是银白色的轻金属,具有良好的塑性、较高的导电性和导热性,同时还具有抗氧化和抗腐蚀的能力。铝极易氧化产生三氧化二铝薄膜,在焊缝中容易产生夹杂物,从而破坏金属的连续性和均匀性,降低其机械性能和耐腐蚀性能。铝及铝合金材料密度低,强度高,热电导率高,耐腐蚀能力强,具有良好的物理特性和力学性能,因而广泛应用于工业产品的焊接结构上。铝合金是工业中应用最广泛的有色金属结构材料,在航空·航天·汽车·机械制造·船舶及化学工业中以大量应用。特别是近些年来科学技术和工业经济的迅速发展,对铝合金焊接构件的需求日益增多,使铝合金的焊接性研究日益深入。铝合金的广泛应用促进了铝合金焊接技术的发展,同时焊接技术的发展又拓展了铝合金的应用领域,因此,铝合金的焊接问题成为现今焊接技术研究的热点之一。与刚的焊接相比,铝合金的焊接有其复杂的焊接性;热导率和导电性高,凝固速率高,表面易形成氧化层,热膨胀系数高,容易形成气孔,凝固温度范围较大。
        二、汽车焊接技术运用
        2.1镁合金薄板点焊工艺
        镁合金材料本身具有良好的导电性和导热性,对镁合金进行应用,完成电阻点焊时,通常需要使用较高的焊接电流,在电流从工件当中经过时形成电阻热会使母材金属大量熔化,并在相应的压力作用下完成焊点连接。因此,对于镁合金薄板的点焊通常会受到焊接电流、压力电极以及时间等因素的影响。而在工艺方面,主要涉及到两类工艺,一类是一般点焊,另一类是垫片附件工艺电焊。其中后者具有较大的焊点面积,且更容易使接头贯穿工件始终。但也正是由于具有较大的焊点,所以容易出现较大的空洞问题,这种问题主要是由于对接头出现拉剪力失衡导致的,在实践当中可以通过延长电流下降时间予以改善[1]。
        2.2SPCC钢和NdFeB永磁体激光点焊
        作为一种全新的复合型材料,NdFeB稀土永磁材料具有良好的磁能,且更为绿色环保,也正因如此,其在汽车工业当中的应用十分广泛,但由于磁体的脆性相对较大,所以这种材料也具有易碎性,为了改善这种问题,需要采用刚性材料对其进行保护连接,以此来提升其工艺效果。而在对该项工艺进行具体应用的过程中,可以使用的最大脉冲能力为50J,将功率最高峰值设置为5kW,并对固定搭接方法进行应用,需要在装夹固定以后,通过激光器进行激光的发射,以此来完成焊接操作,而在焊接操作结束以后,还需要对焊接接头进行打磨和抛光处理,而对于多余部分则可以使用4%的硝酸酒精进行腐蚀处理,处理后要借助电镜扫描仪对连接处进行检查,明确接头部分的硬度变化情况[2]。
三、常见电焊缺陷
        (1)焊缝尺寸不符合要求主要指焊缝宽窄不一、高低不平、余高不足或过高等。焊缝尺寸过小会降低焊接接头强度;尺寸过大将增加结构的应力和变形,造成应力集中,还增加焊接工作量。焊接坡口角度不当或装配间隙不均匀,焊接电流过大或过小,运条方式或速度及焊角角度不当等均会造成焊缝尺寸不符合要求。
        (2)咬边由于焊接参数选择不当,或操作工艺不正确,沿焊趾的母材部位产生的沟槽或凸陷即为咬边。咬边使母材金属的有效截面减小,减弱了焊接接头的强度,而且在咬边处易引起应力集中,承载后有可能在咬边处产生裂纹,甚至引起结构的破坏。产生咬边的原因操作方式不当,焊接规范选择不正确,如焊接电流过大,电弧过长,焊条角度不当等。咬边超过允许值,应予补焊。


        (3)焊瘤焊接过程中,熔化金属流淌到焊缝之外未熔化的母材上,所形成的金属瘤即为焊瘤。焊瘤不仅影响焊缝外表的美观,而且焊瘤下面常有未焊透缺陷,易造成应力集中。对于管道接头来说,管道内部的焊瘤还会使管内的有效面积减少,严重时使管内产生堵塞。焊瘤常在立焊和仰焊时发生。焊缝间隙过大,焊条角度和运条方法不正确,焊条质量不好,焊接电流过大或焊接速度太慢等均可引起焊瘤的产生。
        四、焊接缺陷检验
        4.1焊接检验的重要性
        焊接检验时保证产品质量优良,防止报废出厂的重要措施。在新产生试制过程中,通过检验可以发现试制过程中发生质量问题,找出原因,消除缺陷。使新产品或新工艺得到运用,质量得到保证。
        4.2非破坏性检验
        非破坏性检验是指在不损坏被检查材料或成品的性能、完整性的条件下进行检测缺陷的方法。它包括外观检验、致密性检验和无损探伤检验。
        (1)外观检验
        焊接接头的外观检验是一种简便而又应用广泛的检验方法。一般用肉眼或用5~10倍放大镜检查。主要检查焊缝表面有无裂纹、气孔、咬边等缺陷,检查焊缝成形是否良好、余高是否符合图样要求、焊缝向母材过渡是否圆滑等。
        (2)致密性检验
        这种检验方法主要用来检验不受压或受压较低的容器、管道焊缝的穿透性缺陷。常用的致密性检查方法有:水压试验、气压试验。
        <1>水压试验
        水压试验常被用来检查壳体强度及焊缝致密性。具体作法如下:①选择合格的压力表,精度不低于1.5级;②将容器内灌满水,试验时应彻底排尽容器内的空气,并堵塞好容器上的一切孔和眼,加压水泵,将容器内的压力提高到工作压力的1.25~1.5倍。③在升压过程中,应按规定逐级上升,中间应作短暂停压,不得一次升到试验压力,在该压力下维持一定时间。此后再将压力缓慢降至工作压力,加压后对焊缝仔细检查,当发现焊缝有水珠、细水流或有潮湿现象时,表明该焊缝不致密,应把它标注出来,待容器卸载后作返修处理,直至产品水压试验合格为止。④水压试验也可以做破坏试验,检查产品的承载能力。
        <2>气压试验
        气压试验是比水压试验更为灵敏和迅速的试验,同时试验后的产品不需作排水处理。但是,气压试验的危险性比水压试验大。试验时,先将气压加压到产品技术条件的规定值,然后关闭进气阀,停止加压,用测量仪移动到焊缝周围,检查焊缝是否漏气,(也可以涂肥皂水检测)或检查工作压力表数值是否下降。若测量仪发出报警则表明该焊接接头不致密,待卸压后进行返修、补焊,直至再检验合格后方能出厂。
结语
        综上所述,对于汽车制造而言,焊接技术具有至关重要的作用,对其进行有效的应用,不仅能够提升零部件生产的质量,还能使汽车制造水平得到进一步的提升,因此,相关领域一定要对各种焊接技术保持高度的重视,在对其加强研究的同时,进行合理的应用,使其能够在汽车生产中发挥更大的作用。
        参考文献:
        [1]王冰禹.浅析焊接技术在汽车制造中的应用与前景[J].城市建设理论研究(电子版),2018,16(008):4750-4751.
        [2]陆戴.浅析焊接技术在汽车制造中的应用与前景[J].商品与质量?建筑与发展,2017,23(009):861-861.
        [3]陈根军,范文刚.浅谈汽车生产中二保焊焊接应用的质量缺陷及其措施[J].南方农机,2018,49(17):205+213.
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