摘 要：本文介绍了车身车间电阻点焊质量控制体系的基本内容，简述该质量控制体系在车身车间的应用。
关键词：白车身；电阻点焊；焊接；质量控制
1 引言
随着生活水平的不断提高，轿车进入普通家庭已经越来越普遍，人们对汽车品质的追求越来越高，不仅要求结实耐用、舒适美观、轻便节能，对车身强度越来越关注，对乘员的安全保护也越来越重视。
白车身的焊接质量是影响车身强度的主要因素之一，车身的焊接强度直接影响着轿车使用的安全性和可靠性。目前，轿车白车身多为承载式全焊接结构，一般由20多个大总成、几百个薄板冲压件通过约3000～5000个焊点焊接而成。而在车身的多种焊接方法中，电阻点焊是目前应用最广泛的焊接方法，控制好白车身电阻点焊的焊接质量，是保证车身强度的关键，所以，研究电阻点焊的质量控制及管理就有现实的意义。
2 电阻点焊过程
2.1 电阻点焊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面及邻近区域产生的电阻热将其加热到熔化或塑性状态，使之形成金属结合。点焊是一种高速、经济的连接方法，适用于搭接接头不要求气密、厚度小于3mm的冲压、轧制的薄板构件，广泛应用于汽车车身等低碳钢产品的焊接，电阻点焊焊接形成过程基本可以分为以下四个阶段，如图1。
a预压阶段b通电焊接阶段c焊后保持阶段d休止阶段
图1
2.2 电阻点焊焊接四个基本阶段
2.2.1 预压阶段：为了确保在通电之前电极压紧工件，使工件间有适当的压力。
2.2.2 通电焊接阶段：焊枪两极通过电流，电流通过工件并产生熔核。
2.2.3 焊后保持阶段：断电流，电极压力保持，使熔核凝固并冷却至有足够强度。
2.2.4 休止阶段：断压力，并准备开始下一个循环。
以上四个连续的过程形成了电阻点焊接头。在电阻点焊过程中，影响焊点熔核形成和最终点焊接头质量的主要因素有：
①接触表面电、热、力的接触状态；②点焊过程中的热源大小、分布以及外部热损失；③点焊接头中的热量传导过程。
电阻点焊熔核则取决于以下三个因素：
焊接时间（T）；焊接回路电阻（R）；焊接电流（I）；焊接热量Q可表示为：Q=I2RT
因此，在焊接设备和焊件材料等已经确定的前提下，对于电阻点焊的质量控制，主要从焊接电流、焊接时间、电极压力以及电极形状和尺寸等几个方面开展。
3 电阻点焊质量控制体系
白车身的焊接强度是车身制造两大关键控制项之一，车身的焊接强度直接影响着轿车使用的安全性和可靠性。电阻点焊质量控制体系就是以确保车身安全性、可靠性为目标的。
3.1 焊点质量检验标准
完善的点焊过程质量控制体系，必须明确焊点质量检验标准和检验项目，并形成标准化、规范化的检验要求。如某厂《电阻点焊质量检验标准》是作为判断电阻点焊质量的依据，如图3所示。
图3 过程检验标准
3.2 电阻点焊质量预防
焊接设备的状态直接影响到输出的电流、压力等，因此，电阻点焊质量的预防重在确保对焊接设备进行日常监测。如定期核对焊接工艺参数；定期检测焊钳输出的焊接参数；定期点检焊接设备如电缆的老化情况、电极帽的端面尺寸等。由于点焊是通过焊接设备来完成的，只有对焊接设备状态进行实时监控，才能预防不合格焊点的产生。表1为电阻点焊焊接参数检测记录表。
表1 电阻点焊焊接参数检测记录表
3.3 电阻点焊质量控制
在车身车间，影响焊接质量的因素，概括起来有“人、机、料、法、环”五种因素。由于各因素对不同工序的焊接质量的影响程度不同，应区别对待分析。
3.3.1 人——焊工因素
各种不同的焊接方法对操作人员的依赖程度不同，焊工的操作技能和质量意识对保证焊接质量至关重要，因此：
（1）应加强对焊工进行，“质量第一、客户第一”的质量意识教育，提高责任心；（2）定期对焊工从理论上和实践上进行培训，提高实际操作技能；（3）严格执行焊接工艺要求，加强焊接工序的自检与互检；（4）认真执行焊工考核制度，坚持持证上岗，建立焊工技术档案。
对于关键岗位，还应对焊工进行更细致的培训和监督，例如焊工质量意识、操作技能等等，应当全部纳入考核的范围。
3.3.2 机——焊接设备因素
焊接设备的稳定性与可靠性直接影响焊接质量。因此，要建立焊接设备检查制度，保证焊接输出质量合格，至少应做到：
（1）定期维护和检修焊接设备，如TPM检查；重要焊接结构生产前要进行试用；（2）定期检测焊接设备的焊接工艺参数，确保输出稳定；（3）建立焊接设备状况的技术档案，为分析、解决出现的问题提供思路。
3.3.3 料——焊接零件因素
焊接零件自身的质量是保证焊接产品质量的基础和前提。为了保证焊接质量，来料的质量检验很重要。来料零件表面是否有油污、杂质，零件搭接错位或变形，都会影响到焊接的质量。因此，在投料之前就要把好材料关，严格执行三不原则，才能稳定生产，提升焊接质量。
3.3.4 法——焊接工艺因素
工艺方法对焊接质量的影响主要有两个方面，一是工艺制订的合理性；二是执行工艺的严格性。在新产品工艺设计时，焊接参数的选取应遵循以下原则：
（1）板厚：两层板焊接时较薄焊件的厚度，多层板焊接时焊件总厚度的二分之一；（2）按照表2规定的参数规范进行预设置，生产现场可根据实际情适当调整；（3）对于不同厚度的板件，规范参数可先按薄件选取，再按总厚度的二分之一通过试片进行试焊修正，通常选用大电流，短通电时间，来改善溶核的偏移；（4）多层板焊接，按外层较薄零件厚度选取焊接参数，再按总厚度的二分之一通过试片进行修正，当一台焊机既焊双层板又焊三层板时，首先按双层板参数为基准，然后通过试片验证修正参数，达到既满足双层板焊接又满足三层板焊接；（5）对于镀锌板等防锈板的焊接，焊接电流应增大20%～40%；对于高强度板的焊接，随着其强度的增加，焊接压力应增大10%～30%，焊接电流延长2CY；（6）电极压力与气压及焊钳结构等有关，表2中电极压力可供焊钳选型和参数设置时参考。电极压力由压力计进行测量，通过改变限压阀的输出气压值改变电极压力的输出值（电极压力值可由焊接压力值和气压值用正比关系求得）。
3.3.5 环——环境因素
在特定环境下，焊接质量对环境的依赖性也是较大的。焊接操作在其它因素一定的情况下，也有可能单纯因环境因素造成焊接质量问题。所以，也应引起一定的注意。
通过对以上五个方面因素及其控制措施、原则分析，可以看到，五个方面的因素互相联系，互相交叉。因此，对电阻点焊的质量控制应有系统系和连续性，综合考虑人、机、料、法、环各方面因素的影响。
3.4 电阻点焊质量检验
在车身制造过程中，点焊的质量检验是十分重要的环节，是保证产品质量必不可少的手段，通常包括破坏性检查和非破坏性检查。非破坏性检查又包括目视检查、凿检和超声波检测等。
3.4.1 目视检查：通过目视检查焊点位置、直径、表面质量，包括漏焊、压痕深度、飞溅、毛刺、烧伤、烧穿、缩孔等。
3.4.2 凿检：通过选取具有代表性的焊点，将凿子敲入焊接工件之间，整个工件变形直到焊点材料屈服或严重弯曲使焊点拉长，此时如焊点无断裂或损坏就表示焊点合格；如工件直接脱开或焊点尺寸过小，则表示焊点不合格。图4为凿检示意图。
3.4.3 超声波检测：一种无损检测，它通过从完整厚度反射的回波系列的长度、信号衰减及中间回波的幅值和位置之间的差别来鉴别出有缺陷的焊点。
3.4.4 破坏性检查：用凿等工具完全破坏白车身，检查焊点是否脱焊、焊点熔核直径是否符合要求的检查方式。
以下为某车身车间的焊接质量控制计划，包括对焊点直径、焊点表面质量、焊接强度以及焊接参数等检查的要求。
表3 车身焊接控制计划
4 结束语
电阻点焊是一个复杂的、多环节过程，在建立了电阻点焊质量控制体系后，在实际生产中还需要精心组织、严格执行。对于一个焊接过程，我们通常把它分为焊前、焊中、焊后三个阶段。现代焊接工程管理思想认为：“焊前准备得好，等于已经焊接了一半。”这表明了焊前质量控制的重要性。同样，在焊接过程中的质量控制，焊后成品质量检验也是产品是否合格的关键环节。所以，电阻点焊质量控制体系应贯穿焊前检验、焊接过程控制和焊后质量检验的整个过程。
参考文献
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[2]赵熹华.焊接检验[M].北京：机械工业出版社，2003（9）.
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