提高客车车身骨架CO2焊焊接质量的工艺措.doc

提高客车车身骨架CO2焊焊接质量的工艺措 提高客车车身骨架CO2焊焊接质量的工艺措施 2011年10月27日 　　 一、前言 　　在客车车身骨架的组焊过程中，细丝CO2焊以其高效、节能、适用性广、焊接变形小等优越性成为主要的焊接方法。尽管这种焊接方法在科技领域已不是最新的应用技术，相关理论已日趋成熟，但在实际生产过程中仍有许多因素需要探讨、研究，从而真正地掌握其内在规律，制定合理正确的焊接规范和工艺方案，为整车质量的提高和生产的顺利进行提供保证。 　　二、CO2焊接法的特点及其容易出现的质量问题 　　1、CO2焊接法的特点 　　CO2焊是用CO2做保护气体的一种气体保护焊，CO2气体在高温下参与冶金反应，明弧，焊接能量集中，焊缝窄，焊接热影响区小，焊接变形小，操作简单，适合于薄板及全位置焊接，抗锈蚀能力强，生产效率高。同时，也存在着焊接飞溅大，焊缝美观性差的特点。 　　2、CO2焊接法在车身骨架焊接中容易出现的质量问题 　　以常隆客车为例，客车车身骨架的结构形式为异型钢管、薄钢板冲压件及一些钢板连接件拼焊而成。焊缝形式基本有对接、角接和搭接三种。大多数焊缝是与整车骨架及局部构件一样承受载荷并有着严格的各项强度要求的，只有部分焊缝为联系焊缝。由于作为车身骨架主要构件的异型钢管和冲压件壁厚或板厚只有1.5~2 mm，属于薄钢板焊接，并且在实际的生产操作中焊缝形式和焊接位置的变换是极为频繁的，所以较容易出现焊缝成形差及咬肉、烧穿、尖锐焊瘤、气孔、裂纹等影响焊缝强度可靠性的质量问题。有些问题是难以在焊后一一检查到的，只有在焊前制定正确合理的焊接工艺并在实际生产操作中严格遵守、精心实施，才能消除各种质量隐患。 　　三、影响CO2焊焊接质量的基本因素探讨 　　针对上述CO2焊的特点及在车身骨架焊接中出现的各种质量问题，对所有可能的影响因素都进行了分类研究。结论表明，随着CO2焊的推广应用，焊接设备(如焊机、送丝小车等)和焊接材料(如焊丝、CO2保护气体等)已逐渐能满足焊接工艺及焊接质量的要求，重点应解决的问题是焊接规范的严密制定和严格遵守，CO2保护气体流量的正确调节，以及车身骨架构件即母材制备和组对时的焊接工艺性。以下重点从这几方面分别加以探讨。 　　1、焊接规范参数的确定 　　1.1焊接电流 　　焊接电流在CO2焊焊接过程中是最重要的规范参数之一。其他焊接规范与焊接电流都有着一定的匹配关系。焊接电流的大小影响焊缝的熔深及加强高。通常当焊接电流I增大时，焊缝的熔深及加强高都有所增加。如果电流过小，容易造成未焊透，焊缝强度降低；如果电流过大，对于薄板特别容易造成烧穿并形成尖锐焊瘤，烧穿直接减少焊缝面积，尖锐焊瘤产生极大的应力集中并增加了打磨工作量，而且由于过热使焊接热影响区韧性降低，内部裂纹极易扩展，强度明显降低，同时由于过热产生了较大的焊接变形使设计结构尺寸难以保证。在客车车身骨架焊接中电流过大引起的烧穿现象普遍存在，况且大电流薄板CO2焊的操作难度极大。所以在保证焊透、防止烧穿并考虑生产效率的的前提下，依据具体生产条件，制定出一个合理的薄板CO2焊焊接电流范围并严格控制其上限非常必要。通过客车车身骨架焊接的生产实践和现场实验的大量统计结果表明，焊接电流的最佳选择范围如下： 　　d=1.2 mm时，I=100~130 A 　　d=1.0 mm时，I=90~110 A 　　其中d为焊丝直径。 　　1.2焊接电压 　　焊接电压有两个，一个是焊接电源电压，一个是电弧电压。一般焊接电源电压为定值，它可通过电源自身调节。电弧电压是表示CO2焊电弧状态的一个数值参数，意味着电弧的长度，由于薄板CO2焊采用短路过渡形式，要求电弧电压与焊接电流相匹配，并要求电弧电压较低，最佳选择范围在18~20V之间，此时在操作时能听到基-的连续短路的声音，焊接飞溅最小，电弧最稳定。值得说明的是：最稳定的电弧将得到最好的焊缝。 　　1.3焊接速度 　　焊接速度对焊接质量影响较大。在其它条件一定时，焊缝的熔宽和熔深随着焊接速度的增加而减少。如果焊速过高，容易产生咬边和未熔合缺陷，同时气体保护效果差，容易产生气孔，焊缝成形质量及强度明显降低，对车身骨架焊接现场的调查表明，影响CO2焊焊接质量的气孔问题很多是由焊速太快造成的。相反，如果焊速太慢，则焊缝过宽，薄板极易烧穿并形成尖锐焊瘤。上述焊接质量缺陷在实际生产中不同程度地存在，特别是在使用过大焊接电流的情况下。所以，操作者必须根据实际情况，严格控制焊接速度。在使用前述正确的焊接电流时，考虑到焊工普遍的技术水平，依据现场实验统计结果，薄板CO2焊焊接速度应控制在40~50 cm/min之间。 　　1.4 CO2气体流量 　　薄板CO2气体流量一般规定在10~15 L/min，这项要求