汽车车身焊接质量控制分析

摘要：伴随着经济的发展，人们的生活水平得到进一步改善，轿车成为我们出行必不可少的工具，轿车的质量越来越受到人们的关注。本文通过介绍焊接的方法，针对汽车车身焊接过程中存在的问题，分析原因，找出合理的解决方法。

关键词：汽车车身；焊接质量；焊接方法技术；措施

中图分类号：F407 文献标识码： A

汽车车身的构造很复杂，由成百上千个零件构成，通过焊接的方式完成各零件的连接，一台普通的汽车，焊点数达到4000 个，焊点的质量直接影响到汽车的质量，影响汽车的外观，决定汽车的市场。因此，汽车车身的焊接质量理应引起我们的高度重视。

一、焊接的定义

焊接是通过热量或者压力或者综合利用两种方法，加入或者不加入填充物，实现两种金属的原子间的融合，从而完成连接的一种方法。

二、现代车身焊装生产特点

（一）车身轻量化，促使新材料应用和新焊接技术发展。减轻汽车重量可以提高输出功率、降低噪声、降低油耗是众所周知的。若汽车整车重量降低10%，燃油效率就可以提升6%～8%，CO2 排放可减少约5 g/km。目前欧洲大型汽车制造商正在进行“超轻型工程”，预计将减轻车身自重30%，车体的设计中将采用超过80%的高强钢。除了采用高强钢外，各汽车商正在研究并部分采用了铝、镁轻合金，复合材料用于车身结构。在车身结构设计方面，改进车身部件连接形式也能达到减轻车身重量的目的，如改变零件搭接点焊为激光焊。为此，面临高强或超高强度钢、轻合金结构的焊接中出现的难题，研究开发新的焊接工艺和相应的设备成为焊接装备行业急需解决的课题。

（二）追求车身安全性，提高车身焊接质量。为提高汽车安全性，除了在结构设计、操控系统、安全防护等方面采取措施外，提高车身自身刚性和强度也是车身设计制造工作者的使命。如何提高焊接质量的稳定性，特别是采用高强或超高强度钢、镀层钢并提高其焊接性能，以提高车身关键部位构件的材料强度。为此，必须大量采用先进的新装焊工艺，如激光焊接、中频点焊、摩擦搅拌点焊、胶结点焊等新工艺，提高零部件焊接质量和强度，这将对焊接工程提出更新的要求。

（三）改善车身品质，提高装焊几何尺寸精度。为了保证车身焊装的尺寸精度，各大汽车厂纷纷推出了一系列行之有效的控制方法和质量标准，建立完善新的车身几何尺寸精度控制理念和评估方法，探讨车身尺寸精度标准，研究开发空间尺寸检测方法和手段。如美国汽车联合会大力实施的“2MM 工程”；日本丰田公司在推行的“全球车身标准GBL”模式；大众推行“车身奥迪特Audit”；神龙公司通过控制“几何尺寸质量水平IQG”和“几何尺寸合格率IQV”来控制车身几何尺寸精度。追求提高车身装焊设备的设计、制造精度，满足车身几何尺寸精度控制要求，对车身装备采用标准化、模块化设计。使用高精度的数控加工中心手段，以及先进的三维检测手段进行装备精度控制。甚至不惜沿用航空工业中对大型飞机机身精度检测的激光跟踪仪，对长达数10 m 的装焊生产线进行精确检测。

三、焊接方法技术

（一）汽车电阻点焊

点焊焊接是在短时间、大电流及压力三重作用下进行作业的。焊件通过融合进行连接，点焊是热量和机械相互作用的一种工作。汽车点焊影响汽车的使用、安全性能和寿命长短。车身装配时容易产生位置改变，造成焊接后产生形变，同时容易产生零件间缝隙过大的现象，此时要尽量将缝隙消除，保证焊接质量。在进行点焊时，要减少分支电流的影响，选择导电性良好的材料，加大点距，而且保证点距随着零件的厚度的增加而增大。因此，在进行点焊时，工作人员应该对焊点进行定期检查，符合要求才可以进行焊接作业。对焊接的电极头的质量进行测量，了解直径变化，对电极头及时更新。定期对电流参数及电极压力进行测量记录，保证点焊工作的顺利进行。

（二）焊接

车身焊接质量受到许多方面的影响，比如焊接的步骤、零件的质地、夹具的选择。焊接工艺的选取要根据车身的特点及所需零件的质量，要注意焊接的先后顺序，采用合适的焊接技术，不能擅自改变焊接步骤。要端正焊接人员的作业态度，合理安排工作，对焊接人员进行定期培训，提高他们处理问题的能力。要选择合适的焊接设备，选择合适的焊接参数。要严把零件的质量关，保证焊接的顺利进行。

（三）凸焊

对零件事先加工出凸点，提高单位面积上的压力及电流，利用倒角作为焊接的接触部分，有利于集中热量，提高生产效率。注意检查凸焊零件的质量，不得出现螺母脱焊、退火、螺母内存在杂质、螺母变形的现象。采用专用的表码式扭力扳对螺母进行检验，保证螺母的扭矩达到标准要求。

（四）螺柱焊

螺柱焊焊接可用来焊接螺母，也可以焊接其他种类的金属。对零件的焊接表面要求不高，使用范围很广。在进行工作时，螺柱的断面与工件间因热发生熔化，同时进行按压。焊接时要先进行清理活动，保证零件表面的干净。其次进行焊件的定位，根据螺柱的用途采用合适的焊接设备，在零件上进行划线和打孔，完成定位。最后进行焊接任务，要保证焊接时焊枪与零件处于垂直位置。

四、汽车焊接出现的问题

因零件的批量生产，生产速度快，汽车各零件的形状稳定性能及人的影响，会产生一些质量问题，现针对汽车焊接出现的问题进行简单描述。

（一）零件四溅

在进行焊接的时候，因温度过高会导致零件在熔核的过程中四处飞溅，使熔核质量降低，焊点质量改变，作业现场环境发生变化。

（二）零件表面发生变化

零件表面发生变化，电极附着在零件表面，焊点质量改变，影响零件的外观，容易使电极发生损坏。

（三）焊接强度不高

焊接强度不高，焊接处不稳固，内部产生缝隙，无法达到汽车生产的安全标准。

五、汽车车身出现焊接质量问题的原因及应对策略

（一）零件的影响

在对零件进行焊接的时候，受到高温、搬运等一系列外因的影响，可能会造成在加工过程中零件飞溅、焊穿等问题。所以在进行焊接前，要做好质量监控工作，对零件的大小进行严格控制。在进行加工前，要清除零件表面的杂质，避免表面产生飞溅。

（二）焊接参数总是处于变化状态

焊点的质量受到焊接电流和电极压力的影响。在进行生产规划的时候，因焊接设备数目的增加，没有考虑到当前工厂设备的使用功率，继续使用以前的功率，造成车间电压不稳，不利于产能的提升。针对这个问题，要对车间的供电设备进行改进。此外，焊接设备的电流是通过电缆进行传送的，电缆通过铜进行导电，铜会因使用频率的增多而出现老化，输出功率降低。针对这个问题，需要经常检查电缆的质量，及时更换电缆。

（三）焊钳电极

考虑到导电性和成本，一般使用铜作为焊钳电极，电极影响到输出的电流，对电极头的材质选择很重要。一些厂家出于利益的考虑，选择一般铜材作为电极，造成电极的使用寿命不长，影响焊接的质量。长时间使用会造成电极头的直径变大，要及时对电极头进行维护。更换电极时可能会造成电极没有对好，电极冷却位置不正确，不利于电极的冷却。所以应确定好冷却的位置。

（四）焊接参数

焊接参数由电流、压力、通电时间等确定。实际生活中，一些企业盲目通过减少通电时间，提高焊接电流来提高生产效率，这种做法容易造成零件飞溅，不能保证焊点的质量。

六、质量检测

质量检测的方法有三维激光视觉检测系统、激光跟踪仪、测量机器人、经纬仪等等。三维激光视觉检测系统是最为常用的方法。它可以准确定位，并对车身关键零件的尺寸进行分析，对出现的偏差准确获取，根据车身的特点，对焊接提供一定的参考，有助于参考系数的确定。进行车身检测时，生产标准与检测标准应当一致，按照统一的标准进行判断。对焊接过程中出现的问题要高度重视，将问题记录下来，方便以后进行改善。要对焊接的零件及时、定期的检查，对各个焊接过程进行严格的监控，实现对汽车车身焊接质量控制。

小结

汽车车身的焊接质量控制一直是汽车界的难题，要对每一个细节进行控制，任何一个零件都可能对整个焊接过程产生影响。因此，在进行焊接时，要注意对材料和焊接方式的选择，采用正确的焊接方法，对焊接过程进行严格控制，保证整个汽车的质量。

参考文献

[1]袁海南.汽车车身焊接质量控制[J].中国机械，2013，10（11）.

[2]李静.方差监测的自适应累积和自身质量控制图研究[J].中国机械工程，2013，（14）.

[3]张发详.车身薄板件点焊质量控制系统的建立[J].企业科技与发展，2012，（8）.