浅析重型车架纵梁塞焊合梁缺陷及预防措施

【摘要】塞焊合梁是先将车架内加强梁（内梁）上切割出塞焊孔后与纵梁压形（外梁）按装配图纸装配在一起，用手工电弧焊焊接成纵梁总成的加工过程（示意图见图1）。 由于内外梁长度较长（6m-1...

摘 要：车架纵梁是重型汽车车架总成上的重要零件之一，由内、外梁两层梁焊接组成，在手工塞焊合梁时常常出现咬边、焊瘤、气孔等缺陷，直接影响车架总成及整车装配质量及使用强度，文章重点分析了重型汽车纵梁塞焊合梁焊接缺陷产生的原因，以及预防缺陷产生的措施。

关键词：汽车纵梁；焊接缺陷；预防措施；塞焊合梁

前言

随着我国物流产业、基础建设的快速发展，重型汽车的使用量越来越大。车架纵梁是重型汽车脊梁中的脊梁，它决定着整车质量和安全性，而塞焊合梁的焊接质量更是纵梁产品质量的关键，对焊工的操作技术要求高，焊接质量在一定程度上决定于焊工的操作技术。因此，如何预防塞焊合梁焊接过程中缺陷，提高合梁焊接质量，已是我们日常生产中探讨的重点。

1 造成塞焊合梁缺陷的各种原因及预防措施分析

塞焊合梁是先将车架内加强梁（内梁）上切割出塞焊孔后与纵梁压形（外梁）按装配图纸装配在一起，用手工电弧焊焊接成纵梁总成的加工过程（示意图见图1）。

由于内外梁长度较长（6m-12m），厚度较厚（5m-7m），塞焊合梁时经常产生的缺陷如气孔、夹渣、裂纹、焊接变形等都会影响塞焊孔焊接强度，造成纵梁钻孔时塞焊孔开焊，加大合梁间隙，严重时会造成内加强梁与外梁脱离（如图2、图3），直接影响车架总成及整车装配质量及使用强度，在多年的生产实践中，我和班组成员积极发挥集体智慧，群策群力，摸索出了下面一套预防塞焊合梁焊接缺陷，提高合梁焊接质量的方法。

1.1 咬边

产生原因：（1）焊接电流过大；（2）电弧过长及角度不当；（3）运条不当。

防止措施：（1）选用合适电流（160A-210A），避免电流过大；（2）电弧不要拉的过长；（3）改进焊接手法，在塞焊孔内引弧，减少对纵梁表面电弧擦伤，焊条在塞焊孔内壁作均匀的圆周运动；（4）运条角度适当。

1.2 焊瘤

产生原因：（1）电流选择过大；（2）熔池温度过高。

防止措施：（1）控制焊池温度；（2）选用合适的焊接电流，焊接电流选择180A-210A比较适宜，焊接电流大于210A时，增大热影响范围，易产生焊瘤。

1.3 凹坑

产生原因：操作手法不当，收弧时未填满熔池所致

防止措施：（1）从塞焊孔外侧向中心做均匀的圆周运动，并在塞焊孔中心上方停顿2s-4s，将熔池金属补充填满，使焊接后成形圆滑饱满；（2）收弧时，焊条应稍多停留一会，填满弧坑；（3）采用继续熄弧来填满弧坑。

1.4 夹渣

产生原因：纵梁上有脏物。

防止措施：（1）焊接前清理干净纵梁被焊处的脏物和残渣；（2）焊接时保证清晰的熔池，要将熔渣，钢水分清楚；（3）适当拉长电弧，吹开液态熔渣及纵梁或前条焊道上的脏物或残渣。

1.5 气孔

产生原因：（1）纵梁来料弯曲变形；（2）焊接顺序不当；（3）施焊方法不当。

防止措施：（1）用油压机首先对弯曲变形纵梁进行压紧校平；（2）选择合理的焊接顺序，加工时从纵梁中间向两端对塞焊孔进行施焊，最后焊接内梁两端的塞焊孔；（3）合梁时先用油压机压紧纵梁内外梁，后两人对称两端同时施焊，减少焊接产生的变形（如图9）。

2 解决塞焊合梁质量缺陷操作要领

通过实践，总结出“一看，二听，三准”的操作要领。

一看：观察塞焊孔大小是否与工艺要求一致（φ15±2mm），内外梁之间是否存在间隙。且施焊时观察焊液与母材是否熔合良好。

一般保持焊条头部与塞焊孔底部1.5-2mm为宜。选择合适的塞焊孔孔径，孔径过小焊接时熔池小，温度低，焊条运条操作时旋转空间小，对纵梁焊接时间不够，极易产生未熔合焊透、气孔及夹渣。孔径过大使得加工时焊接时间长，增大焊接难度，增加工作量，并且在纵梁外部形成大的热影响区。通过反复试验，最后确定塞焊孔孔径为φ15-φ17，不仅满足纵梁合梁的工艺要求，也可提高工作效率 （如图10）。

二听：注意听引弧后焊条正常燃烧所发出的“啧啧”声，如有这种声音就说明引弧成功。

三准：施焊时，熔化的端点位置要把握准确。焊条的中心要对准塞焊孔中心点。

3 焊后检验

（1）塞焊合梁后对车架纵梁进行外观检验，焊缝表面无咬边、焊瘤等缺陷，纵梁外形无开焊，变形现象，符合图纸及工艺要求，有效的控制了纵梁总成的焊接质量（合格的塞焊孔，如图11所示）。

（2）明显改善了纵梁开焊现象（如图12），总装配中装配顺利，并且在整车带负荷运行中，效果良好，未见异常。

4 结束语

综上所述在车架纵梁塞焊合梁过程中，焊接缺陷是不可避免的，只有采取有效的工艺措施，控制焊接缺陷，才能符合图纸设计要求，达到其使用性能及经济性能，节约因焊接缺陷返修的工时费及因焊接缺陷致废的材料费用。

参考文献

[1]中国机械工程焊接学会.焊接手册[S].机械工业出版社.

[2]陈祝年.焊接设计简明手册[S].机械设计出版社.

[3]葛兆祥.焊接工艺与原理[M].电力工业出版社.

作者简介：杨红莉（1968-），女，主要从事重型汽车车架生产工艺技术工作。