贾存鹏 国文举
长城汽车股份有限公司 河北 保定 071000
摘要：焊装是汽车制造过程中重要的工艺之一，其能直接影响到汽车的整体质量。文章主要是分析了焊装工艺规划的关键点，同时也讲解了焊点工艺的实际意义，望能为有关人员提供到一定的帮助以及借鉴。
关键词：白车身；焊装；方法
1 前言
车辆中的驾驶员位置是驾驶员以及乘客的移动之家在其中起到了保障到人们人身安全的主要职责。由此可见点焊的质量会直接对整个汽车都造成直接的影响，为此对点焊的质量控制进行分析是十分重要的。
2 焊装工艺规划的关键点
2.1 工艺分配
工艺规划时，首先是根据生产纲领计算生产节拍，根据节拍及主机厂的要求确认各工位间的输送方式，并结合产品数模情况确定各零件上件顺序及工位数量。在工艺分配后，可通过计算机软件模拟产品零件在工装夹具上的上件与卸件过程，来检查工艺分配是否合理，零件上件是否互相干涉或是否与定位机构干涉。同时还要考虑夹具摆放是否恰当，操作人员进行焊接及取放件操作时是否便利。焊装生产线上的基本单元是工位，在划分工位时，可在考虑生产节拍的基础上，对设计总成进行合并或分解。在满足节拍要求的前提下，可将两个或两个以上的设计总成划分到一个焊接工位；如果节拍不能满足要求，也可将一个设计总成分解到两个工位进行焊接。焊接工位的摆放要考虑前后序的工位承接以及物料运输方便的问题。
2.2 焊点分配分析
焊点的工艺和稳定性是车身焊接质量的关键所在，焊点分配的合理性，将会影响整个产品的结构稳定性和整体强度。焊点的数量、位置等信息一般是在产品设计时决定，包含在主机家提供的产品数学模型里。焊点分配要以整个生产线为基础，采用整体规划与局部分析相结合的方法，并充分考虑生产节拍，焊点可达性、焊接工件的复杂程度等问题。1）焊点分组。白车身每个总成上都包含许多焊点，在做工艺规划时需要先对这些焊点进行分组。在规划初期阶段，首先应根据工艺要求和生产节拍将焊点粗分给每个工位，为避免或减少过大的焊接动作，还应使同一个工位的焊点位置尽量接近。在每个工位中，将一把焊钳在一个工作节拍内完成的焊点为一组，并以不同的符号标记（如三角形，正方形，圆，五角星等）。在后续验证分析及夹具设计过程中，若有不合理的焊点，可将其移至其他工位或其他区域焊接。2）点定和补焊。对于形状复杂，焊点数量多的大总成，首先需要在GEO工位完成重要位置焊点点定工作，然后再移至补焊（RESPOT）工位进行补焊，以最大限度地降低焊件的变形幅度，保证工件在两工位间移动时的形状尺寸及强度要求，同时也降低了焊点的可达性难度。GEO焊点要保证工件离开夹具时的形状尺寸及强度要求，一般情况下点定焊点占总焊接点数的1/3左右。
3 点焊工艺
3.1 点焊的定义
点焊属于电阻焊的一种，它是将被焊工件压紧于两电极之间，并通以电流，利用电流流经工件接触表面及邻近区域产生的电阻将其加热到熔化或塑性状态，使之形成金属结合的一种焊接方法。
3.2 点焊的特点
（1）接头质量容易保证；（2）利用率高；（3）不需要焊丝焊剂，成本低；（4）焊接效率高。
3.3 点焊主要参数和规范
点焊主要参数：（1）电极压力：由气压大小和焊钳电极臂、气缸决定，用于压紧板件；（2）焊接时间：由焊机输出，由人为根据要求设定；（3）焊接电流：由焊机输出，由人为根据要求设定；（4）电极的形状、尺寸：由板件焊接位置和尺寸确定，使用过程中需进行定期修磨。点焊规范：焊接电流和焊接时间的适当配合。这种配合分为硬规范（采用大焊接电流、小焊接时间参数）和软规范（采用小焊接电流、适当长焊接时间参数）。
硬规范由于焊接时间小，焊点熔核在更短时间形成，所以生产效率高，但加之电流大，往往容易产生飞溅，且焊接质量一般，这种规范经常使用在焊接强度要求不高的部位焊接。而软规范由于其焊接电流小、焊接时间较长，所以形成的焊点质量较好，但效率相比应规范较低，这种规范经常使用在驾驶室承重部位，如地板点焊、前围点焊等。
4 点焊常见缺陷及预防
4.1 点焊常见缺陷分类
（1）焊点分流：电阻点焊时，从焊接主回路以外流过的电流；（2）未焊透：板件未完全熔合，未形成完整有效的熔核；（3）焊点骑边：焊点熔核没有完全包含在焊接金属板料边范围之内的焊点；（4）焊点扭曲；（5）焊点表面飞溅；
4.2 点焊缺陷预防
产品设计预防：（1）搭接面要求：焊点直径D=6±1mm，搭接面宽度f≥13mm，焊点中心距离板件边缘距离A≥5mm，如果搭接边过窄，焊点熔核不能完全包含在焊接金属板料边缘，出现骑边缺陷。（2）并非焊点数越多，焊点之间的距离越近，连接强度就越高。对于车身薄板零件，两层焊点最小点距为e=15～25mm，最好在30mm以上。
5 焊点检验
5.1 外观检验
主要通过肉眼观察、手接触焊点表面或者测量等手段，检查表面质量，包括焊点间距、直径、压痕深度、飞溅、烧伤、烧穿等。
5.2 拉伸试验
需按试验规范进行焊接试样，采用专用设备对试样进行拉伸，直至试样分离，该方法比较适用于焊装的特殊工序，并进行数据对比、分析，对特殊工序质量能力进行把控。试验规范：（1）试样的材质、料厚必须与车身实际板件完全相同；（2）不同料厚板件搭接时，搭接顺序应与车身实际状态相同；（3）式样料厚满足0.5mm≤d≤2.5mm；（4）式样宽度及搭接边长度B=25mm；（5）式样长度L=180mm。拉伸试验抗拉力评价表：不同板厚、不同数量式样搭接的拉伸试验的抗拉力也不同；
5.3 撕裂试验
操作简易，可日常由员工自行开展，由车间工艺人员监督，并对试验结果进行判定，撕裂试开展验频次可根据车间焊点质量水平来定。试样选取：（1）试样的材质、料厚必须与车身实际焊接板料完全相同；（2）试样要求：无变形，表面无锈蚀、杂质。试验方法：选取正确厚度试样，一人用双手拿住试样，将试样各自一端进行搭接，板样搭接角度为30°~60°，搭接时确保试样处于水平状态，搭接面无间隙；另一人手握焊钳在搭接部位中心位置进行焊接，焊接时必须确保电极与板件成90°；最后对焊好试样进行撕裂，直至两板分离为止。撕裂式样结果评价标准：（1）撕裂后板料两块分开，一块有规则圆孔，同时圆孔孔料熔核在另一块板料上为合格；（2）如果试验两板件均较厚（≥1.5mm），一般很难撕裂出圆孔，只需观察其中一件试板上有明显撕裂后的熔核存在亦判定合格。
6 结束语
由上可知，焊装工艺规划是一项较为复杂的工作，其在汽车制造中有着十分重要的作用，为此有关人员应当有规划的进行工艺分析以及工艺审批的工作，在分析其中存在的问题的过程中要进行充分的考虑，为我国汽车行业的发展奠定良好的基础。
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