基于焊接缺陷的厚板零件焊接工艺优化

来源:用户上传      作者:

　　【摘 要】随着近年来我国经济的快速发展以及人们生活水平的日益提升，我国的制造生产和消费已稳居世界第一，产业已经成为我国经济当之无愧的支柱性产业。零部件焊接工艺对于确保质量起到了关键性的作用，选择先进、合理的焊接工艺，无疑能有效的提升整体稳定性和安全性。进一步提升焊接工艺水平的理念在制造行业的融入程度日益加深，应用范围也越来越广，发挥了重要的作用。如何在确保焊接质量和安全的前提下不断的改进和完善焊接工艺，从而最大程度满足消费者对的差异化需求，成为了及零部件制造企业所重点关注。基于此，今天本文主要就零部件焊接工艺的探讨这一论题给大家进行阐述和分析，希望起到抛砖引玉之效。
　　【关键词】零部件；焊接；工艺
　　中图分类号：TG44文献标识码：A
　　引言
　　在科学技术水平不断提升背景下，如何能够应用更加先进的焊接工艺成为当前首要工作内容。由此看来，加强零部件焊接工艺的研究是十分有必要的，对于后续理论研究和实践工作开展具有一定参考价值。
　　1、零部件焊接工艺
　　当前，我国生产制造中应用的焊接工艺中种类繁多，其中主要包括 CO2 气体保护焊、电阻焊以及激光焊等，这几种焊接工艺效率高、生产量大、变形小以及便捷操作的特点十分突出，能够有效降低能源消耗，更适合应用在薄板覆盖零部件焊接中。
　　1.1CO2气体保护焊
　　CO2气体保护焊是一种较为常见的焊接工艺，主要是利用CO2作为保护气体，在实际应用中具有成本低、效率高的优势，同时此种焊接工艺操作简单、便捷，对于工件厚度要求不高，可以实现全方位焊接作业；具有抗裂性作用，焊缝较低，氮气含量较少，所以具备较高的抗裂性能。此种焊接工艺在、后桥和车架等几个方面应用成效较为突出，成为当前广泛应用的焊接工艺之一。
　　1.2电阻焊
　　电阻焊是将工件紧紧压在两电机之间，施加一定电流，电流在流经工件表面时会产生电子热效应，从而导致工件升温直到融化，转变为塑性状态，促使金属更有效的结合在一起的焊接工艺。电阻焊焊接成本较低，并且不需要使用焊条等金属物质，或是氢和氧材料，以较小的成本创造更大的经济效益；操作便捷，能够实现自动化作业，降低劳动强度，规避安全隐患；加热时间短，热影响趋于小，受到的变形影响较小，焊接后并不需要校正处理。
　　1.3激光焊
　　激光焊是一种利用激光束作为主要能源轰击工件，利用产生的热量实现焊接。此种工艺热影响区间变化范围小，所以热传导变形较低；不需要使用电极，也不会对环境产生污染，由于此种焊接工艺师不接触式焊接，所以能够有效降低焊接器具的损耗；不受空间限制，可以焊接小型的零部件；焊接材料种类较广，可以采用不同材质的材料或金属物质；不受磁场干扰；焊接品种较好，生产效率高，可以实现自动化和机械化。可以说，激光焊较之电阻焊而言更为先进，生产效率更高，据权威数据调查显示，一台激光焊接机器人作业效率相当于三台电阻焊机器人，还可以降低焊接准备、工装投资和材料消耗费用，提升焊接材料利用效率。
　　2、零部件焊接工艺的应用
　　①零部主要是关键性部件，其是生产制造中最关键的环节之一，其涉及到相关及零部件的安装和配备，在一定程度上决定了的整体质量和性能，是形成完整性的精髓。而钢板的质量和各部件间的焊接工艺和质量则是影响制造的重要所在。②据相关统计数据分析，普通乘用车大概有4000个焊点，而金属焊接是主要采用的焊接方式，其具有无痕焊接的特点，整体焊接效果较好而为世界上主流制造厂商所广泛采用。这种金属焊接能一定程度上的减少零部件数量，降低成本；而且还能提升的抗疲劳和抗冲击性，是未来主要的焊接发展方向。③焊接工艺广泛的存在于制造业、电子工业、粉末冶金、生物医学等领域，其在工业领域的应用及发展如下：1）以德国大众、奔驰、宝马为代表的欧洲先进制造业在20世纪80年代开始率先在、车顶等钣金焊接采用了激光焊接工艺，随着90年代以美国通用、日本丰田为代表的企业将激光焊接运用到及零部件制造的更广泛领域，从而推动了焊接工艺水平得到突飞猛进的发展。2）近年来，激光焊接技术已呈现出大功率、多路式方向发展的趋势，从而较好的满足了工业大批量、标准化和高自动化的要求。在焊接工艺方面，通过各科研院所的不断深入研究，已找到了通过在激光焊接过程中添加相应的粉末金属来消除热裂纹和提高焊接速度，减少公差的有效方法，从而推动了焊接技术的进一步成熟和优化。這也为更高质、高速的制造奠定了良好的基础。④激光焊接通过高能量密度的激光将不同厚度、材质和涂层的板材焊接成一块整体再进行冲压生产，能满足零部件不同部位对材料性能的要求，此工艺广泛应用于零部件的加工组装焊接，加速了用冲压工艺取代锻造工艺的进程。同时，其通过与光纤网络传输技术以及信息化软件技术的协同配合，在工艺技术可控的前提下，配合点焊系统和夹具，实现了自动化焊接的目的，从而推动了装配生产线的自动化。⑤焊接工艺广泛的应用在的制造上，其已成为一种较为固定的半成品成型方法。经激光拼焊板冲压而成。同时，接近50%的零部件均主要采用激光焊接工艺，其已逐渐成为零部件生产的标准化工艺。近年来兴起的复合激光焊接工艺为制造提供了全新的焊接工艺，其使得各种材料和结构的焊接性能得到大幅度提升。
　　3、零部件焊接质量检测
　　零部件焊接质量对于整车的质量和安全十分重要，以下是其常见的质量检测方式：
　　3.1 焊点外观质量检测
　　常见的焊点外观缺陷主要有焊点压痕过深、焊点扭曲、焊透不足、烧穿等情形。针对以上缺陷，必须对车身焊点外观质量制定相应的等级标准，超出标准的焊接工作必须重工处理；同时，积极控制焊接过程和结果管理，大力降低 NQST 值，以确保焊接的综合质量。
　　3.2 焊点强度质量检测
　　焊接后的检测可分为破坏性和非破坏性检测。前者对车身的影响相对较大，而且对焊点的要求较高，需要对检测的焊点进行严谨的侦测，同时要选择适合的检测方法，才能减少对焊点的影响；后者能及时的发现如虚焊、弱焊等焊接缺陷，并进行有针对性的处理。
　　3.3 针对凸焊的质量检测方法主要如下：
　　①根据图纸要求，设计一套焊接夹具，上下电极各一副以及外观合格的焊件。②对部分零部件沿焊缝中心位置进行对称压包处理，同时对焊件进行去油污、去锈等表面清理工作。③针对凸焊机压力、行程时间、加压周数、热量调节、维持时间、次级空载电压等参数进行合理设置。④撕破试验是用来检验焊点的最常见方法，其具有操作简便、效果直接明显的特点。其具体方法为：用外力撕开焊缝，其中一片有圆孔，另一片有圆形凸台，表示焊接质量较高，同时也可以通过撕开的端口来判断焊接熔核的直径。
　　结束语
　　综上所述，伴随着制造行业的快速发展，科学技术水平的提高和进步，相应的对焊机工艺提出了更高的要求。零部件的品质高低直接是影响整车品质的关键所在，这就需要零部件生产和制造中，能够结合实际情况，选择更为合理的焊接工艺，有效提升整体安全性和稳定性。
　　参考文献：
　　[1]严伟民，代勤香.零部件加工组装焊接工艺研究[J].中国高新技术企业，2016（31）：112-113.
　　[2]黄洁明.零部件焊接工艺研究[J].装备制造技术，2017（02）：203-205.
　　[3]李达，徐剑烽.某零部件焊接工艺研究[J].金属加工（热加工），2017（24）：58-60.
　　[4]李晓延，武传松，李午申.中国焊接制造领域学科发展研究 [J].机械工程学报，2016，（6）：19-31.
　　（作者单位：中车青岛四方机车车辆股份有限公司）
转载注明来源:https://www.xzbu.com/1/view-14738726.htm