Plasma焊接工藝在車門焊接的運用

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摘要：plasma焊接工藝因其較好的焊接外觀廣泛運用于汽車行業的車門內外板與窗框的連接中，但由于Plasma焊接工藝影響因素較多，焊接不穩定，容易造成焊接咬邊、燒穿、焊偏、未熔合、表面凹坑等缺陷，極大影響了生產效率及產品質量，本文通過驗證Plasma焊槍導電嘴與車門較長母材的距離；焊槍導電嘴與車門較短母材的距離；車門焊接母材之間的間隙三種關鍵參數對焊接質量的影響，得出這三種因數控制的合理范圍，從而提升Plasma焊接工藝穩定性和質量。

關鍵詞：Plasma；焊接缺陷；參數；距離；母材間隙

1引言

隨著我國科技開發能力和經濟實力的發展，近年來以奇瑞、吉利、比亞迪、長城以及一汽、上汽、東風、長安、廣汽、北汽等自主品牌為代表的一大批本土轎車企業紛紛崛起，再加上一大批的合資汽車企業，汽車行業的競爭日趨激烈。要想在激烈的競爭環境中脫穎而出，不僅僅需要過硬的產品質量，更需要有競爭力的價格。這就需要企業在保證產品質量的前提下降低成本。其中車門使用分體式窗框代替傳統的整體式窗框大大的減少了板材成本，此種窗框在現在的車型中被廣泛運用。窗框與門內外板的連接無法采用傳統的電阻焊技術完成，Plasma被廣泛運用四門于窗框與門內外板的連接。Plasma焊接技術雖然已經運用到了航空航天[1][2][3]、船舶[4]、汽車[5]等各種領域，但是Plasma焊接在焊接質量上仍然存在很多問題，通過研究Plasma焊在汽車車門焊接過程中焊槍與板材的距離及板材間的間隙對焊接質量的影響，從而得到合理的控制范圍，達到最終提升Plasma焊接的效率和質量的目的。

2Plasma焊的優點

Plasma焊接是最短電弧的焊接方法，使用鎢極焊接，因此屬于非熔化極氣體保護焊，使用壓縮電弧，其與普通的氣體保護焊相比，有以下優點：潘飛李鋼上汽通用汽車有限公司武漢分公司車身車間湖北省武漢市430200摘要：Plasma焊接工藝因其較好的焊接外觀廣泛運用于汽車行業的車門內外板與窗框的連接中，但由于Plasma焊接工藝影響因素較多，焊接不穩定，容易造成焊接咬邊、燒穿、焊偏、未熔合、表面凹坑等缺陷，極大影響了生產效率及產品質量，本文通過驗證Plasma焊槍導電嘴與車門較長母材的距離；焊槍導電嘴與車門較短母材的距離；車門焊接母材之間的間隙三種關鍵參數對焊接質量的影響，得出這三種因數控制的合理范圍，從而提升Plasma焊接工藝穩定性和質量。關鍵詞：Plasma；焊接缺陷；參數；距離；母材間隙（1）相同的材料及板厚具有較高的焊接速度；（2）焊接飛濺小[6]的優良焊縫質量；（3）更小的熱影響區，較少變形；（4）單面焊雙面成形；（5）通過精確控制填充材料提高焊縫搭橋能力；（6）使用熱絲功能降低焊縫高度；（7）等離子小、弧提高、鎢極使用周期長；

3Plasma焊接質量缺陷及控制研究

3.1Plasma焊常見缺陷。雖然Plasma焊接有諸多的優勢，但是由于弧焊穩定性的欠缺在實際的運用過程中極易產生質量缺陷，常見的質量缺陷有焊接表面凹陷、局部焊穿、焊點偏移等缺陷，這些焊接缺陷極大的影響焊點外觀，同時影響造車效率，返工過程更是浪費人力物力，造成極大的浪費，不利于車間的精益化生產。3.2影響Plasma焊接質量的主要因數。在正常的生產過程中，控制好焊接的焊機基本參數及Plasma焊機脈沖參數外，還是會出現大量的焊接缺陷，在不斷的實驗驗證過程中發現影響Plasma焊接在車門表面的質量缺陷參數主要還有a：焊槍導電嘴與較長母材的距離；b：焊槍導電嘴與較短母材的距離；c：焊接母材之間的間隙詳見圖一。圖1Plasma焊接示意圖acb焊絲工件間隙位置度3.3影響Plasma焊接質量參數范圍確定。首先針對a、b值的不同，c=0.2mm恒定進行驗證，如表1，最終對于a值要求范圍為0~0.5mm，b值要求范圍為0~1.3mm的情況下焊接表面質量較好。針對c值不同，驗證c值對焊接缺陷的影響詳見表2，在c值不大于0.5mm的情況下，焊接表面質量狀態較好。板材a值偏大或者b值偏大，焊絲熔化于兩層板的寬度不均勻，或者a值偏大導致熔滴過渡不均勻，嚴重時導致其中一層板未熔合，容易形成焊偏、未融合缺陷；a值偏大或者c值偏大會導致熔敷量不足或者未熔敷，焊縫產生凹陷，c值偏大電弧熔化熱被單層板吸收，容易形成燒穿和咬邊缺陷，因此只有合理的控制a、b、c值得范圍才能有效的控制Plasma焊接表面缺陷。

4結語

新英朗車門Plasma焊接通過控制焊槍導電嘴與較長母材的距離a不大于0.5mm；焊槍導電嘴與較短母材的距離b不大于1.3mm；焊接母材之間的間隙c不大于0.5mm將GCA（全球客戶評審）針對Plasma單車缺陷分值由2.8分降低到0.4分，改善量近90%；另一方面，通過提升Plasma的焊接質量每天減少焊點返工時間2.5小時，極大的提升了現場的生產效率。

作者:潘飛 李鋼 單位:上汽通用汽車有限公司武漢分公司車身車間

參考文獻：

[1]楊濤.Plasma-MIG電弧耦合機制及2219鋁合金焊接工藝研究[D].哈爾濱：哈爾濱工業大學，2013.

[2]楊濤，許可望，劉永貞，高洪明，吳林.Plasma－MIG復合電弧焊接特性分析[J].焊接學報，2013，34（5）：62-66.

[3]孫磊.Plasma-MIG焊接熔滴過渡及焊縫成形的實驗研究[D].沈陽：沈陽工業大學，2007.

[4]許可望，楊濤，李維鋒，高洪明，孫強.D06海洋平臺用鋼Plasma-MIG復合電弧焊接工藝研究[J].電焊機，2014，44（3）：83-88.

[5]張峰.Plasmawelding焊接系統在汽車行業的應用[J].科技創新導報，2014（18）：71.

[6]張曉睿.5A06鋁合金Plasma-MIG焊接工藝淺析[J].山東工業技術，2017（14）：53-54.