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焊接工藝參數范文1

關鍵詞： 激光技術；CO2激光-MA；電弧復合焊接；熔滴過渡

本論文針對高強鋼激光-電弧復合焊接技術的基礎工藝及焊縫接頭性能，通過現有設備將從以下方面進行研究和分析：

1.試驗設備及方法

1.1.實驗設備

實驗使用的激光器為Rofin公司生產的型號為DC 050 SLAB CO2激光器，配以上海團結普瑞瑪公司制造的配套機床，應用自行設計的復合焊接裝置固定MAG焊槍，使用根據實驗特點設計制造的工裝夾具進行緊固，實施激光-電弧復合焊接。焊機為松下公司生產的微電腦焊接波形控制脈沖MIG/MAG焊機，型號YD-350AG2HGE，MAG保護氣體使用CO2、Ar混合氣體。

1.2.試驗方法

激光-電弧復合焊接的工藝參數多，關聯性較大。激光與電弧之間的匹配存在最佳值，即耦合的最小值，因此，對每個工藝參數分別設計1組實驗，通過實驗數據分析其對焊接質量的影響。采用激光-電弧復合焊接設備，通過對不同的焊接速度、激光功率等工藝參數對高強鋼焊接質量影響的研究，優化出最佳的高強鋼激光—電弧復合焊接工藝參數。采用高速相機采集復合焊接過程中熔滴過渡圖像，研究參數對工藝穩定性的影響。

2.復合焊接工藝參數優化

2.1.焊接電流對電弧形態和熔滴過渡的影響

2.1.1.焊接電流對熔滴過渡的影響

在焊接電流較低時，熔滴過渡表現為大熔滴過渡，熔滴在焊絲周邊形成和長大，其底部受到電弧力作用，排斥效果明顯。熔滴較長在焊絲端部一側，當長到足夠大時，熔滴脫離焊絲而過渡。處于焊接小電流的狀態，熔滴向激光光束偏移，致使熔滴變大的時間較長，體積變大，過渡頻率比較低。主要受自身重力、表面張力和電弧力的作用，電流較小，熔滴收到電磁收縮力、等離子流力的作用不太明顯。隨著熔滴的長大，當自身重力大于表面張力和電弧力時，熔滴脫離焊絲端部而過渡到熔池中。

隨著焊接電流的升高，熔滴過渡形態由大熔滴變為正常顆粒過渡，在I≥180A以后，熔滴過渡形態為射流過渡。因為電流較大，受電磁收縮力和等離子流力影響較大。I增大，使其溫度增加，表面張力變小，其尺寸變細，未長大前脫離而過渡到熔池中。熔滴尺寸變得細小，小液滴高速進入熔池[。

2.1.2.電弧電壓對電弧形態和熔滴過渡的影響

電弧電壓影響電弧燃燒的穩定性，是規范焊接的關鍵工藝參數。隨著電弧電壓的提高，電弧長度增加，焊縫變寬。電壓過大時會產生咬邊現象。如果在短路過渡焊接狀況下，電壓增大會減小短路過渡頻率，導致熔滴增大，飛濺增多。另一方面，電壓太低，容易斷弧，引弧性能差。

在電弧電壓為18V時，較小的電弧線能量熱輸入，熔化焊絲的能量較低，直接導致熔池與形成的熔滴直接接觸，過渡形式為短路過渡，在焊接表面產生飛濺。隨著電壓的增大，線能量熱輸入的提高，兩種熱源相互作用下會增加等離子流動，熔滴由上漂而不下垂的大熔滴，熔滴逐漸變為尺寸與焊絲直徑大小相近，此時形成焊接過程穩定的正常顆粒過渡，此時焊接過程穩定。在電弧電壓小于24V時，對于給定的焊接電流，由于電弧熱輸入少，焊絲熔化速度較慢，導致焊絲直接與熔池接觸，因此形成短路過渡，并產生大量飛濺。當電弧電壓增加到26V時，由于熱輸入增加，等離子體流力增加，熔滴細化，有利于形成射滴過渡，此時焊接過程穩定。

2.2.激光功率對電弧形態和熔滴過渡的影響

在激光-電弧復合焊接中，激光功率作為其重要的參數，主要影響熔深，當光斑直徑保持不變時，熔深隨著激光功率的增大而變大。本組實驗主要參數，采用體積分數為30%He和70%Ar混合氣體，流量為25L/min的激光同軸保護氣體。

當激光功率小于1.5kW時，在激光與電弧兩種熱源的共同作用下，激光起到有助于穩定電弧的作用。隨著激光功率的增大，熔滴過渡形態由大顆粒過渡轉變為細顆粒過渡。熔滴收到的電磁收縮力和等離子流力起更大作用，激光功率增大，熔滴溫度升高，表面張力進一步減小，熔滴變細，促使熔滴在未長大前從焊絲端部脫離而過度到熔池中。

在中小功率下，熔滴過渡頻率增加率基本上是正的，這表明與單MAG焊接相比，復合焊接的熔滴過渡頻率增加；并且隨著激光功率的增加，熔滴過渡頻率增加率越來越大，即熔滴過渡頻率越來越高，當激光功率在1.5kW 左右時，熔滴過渡頻率達到最大值。這主要是由于隨著激光功率的增加，激光能量和激光鎖孔效應產生的金屬等離子體對焊絲的輻射作用越來越強的緣故。當激光功率超過某一值時，雖然熱輻射作用增大了，但是由于激光等離子體較多，一方面對激光能量的吸收和散焦作用強，減少了入射于試件表面的激光能量；另一方面激光等離子體對熔滴的吸引力和金屬蒸氣對熔滴的反沖力逐漸增加，導致熔滴過渡頻率開始降低，甚至低于單MIG 電弧焊接，如圖所示為2.0kW激光功率的復合焊接熔滴過渡情況。如上圖所示的1.5kW激光-MAG復合焊接的熔滴過渡相比，2.0kW激光功率復合焊接的激光等離子體明顯增多，而且在熔滴過渡完瞬間，焊絲端部殘留的熔化金屬量也相對較多，這也表明了在大功率激光下，由于激光等離子體對熔滴的吸引力而阻礙熔滴過渡的能力越強。

焊接工藝參數范文2

關鍵詞：鍋爐 壓力容器 焊接工藝

如何正確理解焊接工藝評定的實質、內容、試驗程序、檢驗過程、結果評定及適用范圍，結合安裝單位安裝工作的特點，合理編制焊接工藝規程，指導焊接，提高安裝質量和生產效率，最大限度的降低生產成本，使安裝單位獲取最大的經濟效益。下面就鍋爐、壓力容器和壓力管道安裝單位焊接工藝規程文件的編制及應用，談談看法，供參考。

1、隨著nb/t 47014-2011《承壓設備焊接工藝評定》的頒布及實施，2011年11月23日國家質檢局下發質檢特函〔2011〕102號關于執行《承壓設備焊接工藝評定》（nb/t 47014-2011）的意見，文件規定“自本文之日起，鍋爐、壓力容器制造、安裝、改造單位，進行新的焊接工藝評定以及修改原有焊接工藝評定時應當執行nb/t 47014”。目前承壓設備焊接規程尚無統一的技術標準，因此，鍋爐、壓力容器和壓力管道焊接工藝規程，應滿足相應法規和技術規范，如：蒸汽鍋爐受壓元件及鍋爐附屬受壓管道安裝的焊接工藝規程應符合《蒸汽鍋爐安全技術監察規程》的相應規定和要求；壓力容器安裝的焊接工藝規程應符合tsg r0004-2009《固定式壓力容器安全技術監察規程》和相應規定和要求。為保證鍋爐、壓力容器和壓力管道安裝體系文件一致性、規范性，安裝單位可參照nb/t 47015-2011《壓力容器焊接規程》做好焊接工藝規程編制。

2、在鍋爐、壓力容器和壓力管道安裝工程施工中常見的焊接工藝規程文件為：預焊接工藝文件（pwps）、焊接工藝規程（wps）和焊接工藝指導書（wwi）三類。①預焊接工藝文件（pwps）是進行焊接工藝評定前編制的屬于認可試驗計劃中的內容，由于（pwps）常用焊接工藝評定之中，與焊接工藝評定報告（pqr）搭配，在此不做探討；②焊接工藝規程（wps）是根據合格的焊接工藝報告編制，用于產品施焊的焊接工藝文件；③焊接作業指導書（wwi）是與焊件有關的加工和操作細則性文件，焊工施焊時使用的作業指導書，可保證施工是質量的再現性。

焊接工藝規程文件主要有兩種形式：一種是文本類文件，如：通用焊接工藝規程（wps），是按照焊接方法和材料進行匯編而成，由于文件層次較復雜，常用于鍋爐、壓力容器和壓力管道安裝體系文件之中，做為安裝單位安裝工程焊接施工的通用規定；一種是（wps）表格文件，如：焊接工藝指導書（wwi）和焊接工藝卡等，由于其針對性強，項目簡明，常用于安裝工程施工文件之中，目前國家尚無規范性格式，安裝單位可參照nb/t 47015-2011《壓力容器焊接規程》編制或自行設計，且應符合相關標準的規定。

3、焊接工藝人員應在對焊接任務充分識別，結合安裝單位的資源（焊接工藝評定項目、焊接設備和焊接人員持證狀態等），編制焊接工藝規程，并經焊接工程師審核、技術負責人批準后下發執行，其流程見附圖：焊接工藝流程圖。

焊接工藝規程文件應包含以下內容及工藝參數：

工件：名稱、規格、型號等；

材料：牌號、厚度／直徑范圍(尺寸)；

焊接工藝評定報告；

焊接材料：牌號、焊條／焊絲直徑，保護氣體，焊劑等；

接頭／坡口設計；

焊接位置、方向及焊接順序(焊道／焊層的次數和順序)；

焊接參數：電壓、電流、極性和焊接速度；

預熱和層間溫度；

焊縫返修；

焊后熱處理；

焊接檢查及驗收。

4、在鍋爐、壓力容器安裝工程中，焊接施工由于受到場地和環境的限制，一般均采用手工電弧焊或氣體保護焊，現場焊接，為保證其焊接質量，焊接工藝規程應對下列項目提出控制要求：

①焊接接頭的控制：《蒸汽鍋爐安全技術監察規程》、《固定式壓力容器安全技術監察規程》的規定下列焊接接頭的應具有經評定和各的焊接工藝規程支持。

a.鍋爐、壓力容器受壓元件（或壓力管道）的對接焊接接頭；

b.鍋爐、壓力容器受壓元件之間或者受壓元件與承載的非受壓元件之間連接的要求全焊透的t形接頭或角接接頭；

c.上述焊縫的定位焊縫和返修焊縫；

d

.受壓元件母材表面堆焊、補焊。

②焊接材料選用的原則：

a.焊縫金屬的力學性能應高于或等于母材規定的限值；

b.合理的焊接材料與合理的焊接工藝相配合；

c.安裝單位應掌握焊接材料的焊接性能，應用的材料應有焊接試驗或實踐基礎。

③工藝參數控制：選擇合適的焊接工藝參數，對提高焊接質量和提高生產效率是十分重要。焊接工藝參數（焊接規范）是指焊接時,為保證焊接質量而選定的諸多物理量，應重點控制：

a.焊接電源種類和極性的控制；

b.焊條直徑選擇；

c.焊接電流的控制。

④焊接環境控制：當焊接環境出現下列情況時，應采取有效措施，否則禁止施焊。

a.風速：氣體保護焊大于2m/s,其他焊接方法大于10m/s；

b. 相對濕度大于90%；

c.雨雪環境；

焊接工藝參數范文3

關鍵詞：汽車車身；焊接工藝；設計形式

1 汽車車身的焊接工藝的設計要素

（1）汽車模型設計。一般情況下，汽車制造行業在汽車模型構建的過程中，經常采用UG、CATIA、Pro-E等三維軟件進行構建，從而獲得相關的數據。在汽車車身的焊接過程中，整車模型主要是利用數模裝配組成的，在軟件中可以獲得汽車車身結構的大小，以及各個零件之間的相關參數。（2）樣件、樣車。在汽車車身的焊接過程中，試制人員應當對汽車車身的生產工藝進行全面的了解，其中包括了汽車車身分總成、沖壓件等各個方面的內容。（3）設計圖紙。開發人員應當編制完善的焊接工藝方案，這樣可以為汽車車身的焊接工藝的實現提供了重要的技術支持。（4）零件明細。在汽車車身的焊接過程中，工作人員應當對各個部分的零部件，進行全面的記錄，其中包括有：汽車車身各個部件的編號、名稱、標準件的數量、規格等個方面，這樣在零件查找和制造過程中，可以提供了重要的參考依據。

2 汽車車身的焊接工藝設計分析

2.1 車身部件的拆解

汽車車身部件的拆解是汽車車身的焊接工藝設計中非常重要的組成部分，主要是對側圍、后圍、頂蓋等各個總成零件，進行合理的工藝劃分。但是，在劃分的過程中，由于形狀和大小的不一致，所以在連接工藝實現的過程中，也會存在著一定程度上的差異性。因此，在汽車車身劃分的過程中，就是要針對其差異性，制定合理的連接形式，這樣才能在最大程度上保證了汽車車身的焊接質量、尺寸精度及生產節拍。例如：在汽車車身焊接的過程中，應當按照其順序、大小、形狀等的差異性，進行全面的劃分：由縱梁、地板組成下車身；由輪罩、側圍內板骨架組成主車身；由A柱、B柱、C柱、門檻及側圍外板組成左右側圍；然后進行整車合車，最后安裝四門兩蓋。之后，再根據生產節拍要求和尺寸控制有利原則將各部分總成進行進一步的拆解。

2.2 凸焊工藝

（1）注意螺母規格與板材厚度的匹配。螺母規格越大，板材越厚，需要的焊接參數越大。薄板材配大螺母，厚板材配小螺母，這兩種情況都是不合適的。薄板材配大螺母，會造成板材過燒，而且大規格螺母需要承受較大的載荷，板材過薄，無法承受大載荷而造成失效。厚板材配小螺母，如果要焊透厚板材，需要比較大的參數，往往會造成螺母過燒，螺母變形，螺紋損壞，那么怎么選擇比較合理呢？經過多年研究總結如表1：

（2）避免多層連接。盡量避免螺栓或螺母先與墊圈連接，墊圈再與沖壓件連接，這種多層連接工藝上較難實現，易出現焊不透的情況，造成連接失效。

（3）焊接工藝的分解。在做工藝分解時，需要考慮螺母所在位置，合理安排工藝順序。在后面的生產工序，對之前工序凸焊的螺母或螺栓，進行全面的防錯檢查，避免缺失造成整車功能性的缺陷。

（4）焊接設備的選擇。對有鍍層的標準件或板材的凸焊工藝，盡可能選擇中頻凸焊機，減少電網波動帶來的影響。另外，在每一個分氣管附近增加儲氣罐，也有利于保持氣壓的穩定性，從而更好的保證凸焊質量。

（5）焊接參數的調節。凸焊參數在參考經驗數據時，應注意盡可能采用硬規范，即大電流、短時間。在調節參數時，氣壓盡可能小，在0.1～0.4Mpa之間調節可以收到良好的效果。

2.3 點焊工藝

（1）零件板厚的控制。點焊工藝首先是要保證焊點強度，板材過厚或搭接層數過多，點焊很難焊透，板材過薄，則焊點容易燒穿，這都會影響到焊接強度，進而影響整車的剛度。因此，在點焊工藝設計過程中，必須對其零件的厚度，進行有效的控制，使工藝得以實現，一般情r零件單層板厚在0.7～3.2mm，其焊板層數應當小于4層，就是避免4層板焊接，減少3層板焊接。還要注意搭接板材厚度比不要超過1：3，否則會出現熔核嚴重偏移，對焊接強度極其不利。

（2）控制搭邊寬度和焊點間距。搭邊尺寸太大，造成材料浪費，車身增重；搭邊太小，熱影響區到板材邊緣，板材金屬脆化，同時也不利于焊接操作，易出現邊緣焊，會影響到車身強度。焊點間距太大，造成連接強度不足；焊點間距太小，既造成資源浪費，還可因分流而造成強度減小。沖壓件匹配時的搭邊尺寸和焊點間距控制是保證汽車車身點焊工藝質量的重要因素。從筆者多年經驗，以表2控制較為合適：

（3）焊點可達性。再好的設計工藝實現不了也是枉然，焊點可達性是在做點焊開發設計時需要考慮的重要因素。零件的焊點位置是否焊槍可達到，結構是否是開敞的，與周邊零件的型面或翻邊距離是否過近，尤其一些有外觀要求的表面，建議手工焊留50mm以上間隙，機器人焊接留30mm以上間隙即可。

（4）焊接面角度。焊接面的角度設計也是一個必須考慮到的因素，尤其是采取手工焊接，有些角度根本無法操作，最好是能設計在X/Y/Z平行平面上，如果實在不可避免，在同一個零件搭接焊點盡可能選在相近的角度。

2.4 保護焊工藝

保護焊是汽車車身的焊接工藝設計中非常重要的組成部分，主要應用在下車身和底盤零件，是車身強度的重要保證。氣保焊工藝是利用CO2作為保護氣體的氣體保護電弧焊。氣保焊質量受人為因素影響較多，再加上焊接角度不好操作，一般用于汽車氣保焊是采用機器人焊接。只要工藝參數設置合理，工裝夾具穩定，機器人氣保焊很容易收到良好效果。

3 結束語

綜上所述，本文對汽車車身焊接工藝的一些要點和設計形式，進行了簡要的分析和闡述，只有對汽車車身的焊接工藝形式進行深入的了解，在工藝設計開發過程進行全面的考慮，才能保證汽車車身的焊接質量能夠達到理想效果。

參考文獻

[1]李文忠，高保雷，邵丹.淺析汽車車身的焊接工藝設計[J].汽車工藝與材料，2016，02：17-21+28.

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[3]王曉華，崔志琴.汽車車身的焊接工藝方法[J].機械工程與自動化，2011，06：100-102.

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[5]成永興，顧小成.淺析汽車車身的焊接工藝設計[J].山東工業技術，2015，15：280.

焊接工藝參數范文4

關鍵詞 船舶制造業；焊接工藝；評定實施

中圖分類號U66 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2011）56-0049-02

在現代造船業中，焊接技術是一項重要的技術，總工時占到船舶建造工時量的40%左右，焊接質量與船舶的整體質量密切相關，研究數據顯示，35%以上的脆斷事故與船舶制造中焊接質量不過關具有直接聯系，焊接質量問題成為了當前影響船舶生產質量的重要方面。因此，開展焊接工藝評定試驗評價正確性與成效性，及時找出缺陷并進行控制與彌補，對于促進船舶制造業良好發展具有重要的作用。

1 船舶制造中焊接工藝認可規定

在船舶制造業生產中，應當開展焊接工藝評定試驗，一般是針對既定的母材與焊接材料，采取相關工藝進行焊接以后，以焊縫檢驗和熱影響區性能評定的方式來確定焊接工藝的科學性與實用性。焊接工藝評定對于保證后續焊接工序和工藝質量事關重大，船級社對新焊接工藝采用具有嚴格規定，都要進行評定，國內船級社《材料與焊接規范（2006）》對此提出了明確要求，規定船舶與海上設施以及船用產品，必須在事先對運用的新材料以及焊接新工藝開展焊接工藝評定實驗，確焊接工藝達標。

2 船舶制造中焊接工藝評定實施

1）提出評定實驗方案。開展焊接工藝評定之前，船舶制造廠商應當聯系船舶焊接工作實際，向船級社提交實驗方案，主要應當包括造船母材與焊接材料資料、焊接設備型號參數；

2）船級社開展審查。船級社對于船舶制造企業提交的焊接工藝評定試驗方案開展審查，主要包括3個方面的內容：一是審查實驗項目與規范規定是否一致；二是審查試驗試樣的加工與規范是否吻合；三是審查結果的規定值與規范要求是否吻合。在審核結束之后，船級社應當將反饋意見提交企業進行進一步完善，積極籌備開展現場試驗；

3）開展評定現場試驗。現場試驗應當按照審查修訂后的方案進行，驗船師現場見證，實驗前檢查母材與焊接材料與方案吻合程度，并且檢查待焊試件裝配、電源極性等，試驗中對每一道工序的數據以及性能情況、外觀情況進行詳細記載，對于檢測不合格工序，除力學性能外，應當重新開展工藝評定試驗；

4）簽發工藝評定證書。在結束現場工藝評定試驗之后，由船舶制造企業依據試驗數據編制實驗報告，上報船級社審核合格后，由船級社簽發焊接工藝認可證書。

經過船級社簽發證書的焊接工藝為長期有效，但是企業在對批準的焊接工藝進行改動時，應當出具詳細材料上報船級社，由船級社依據實際情況決定是否重新進行評定實驗。

3 船舶制造企業在焊接工藝中的常見問題

鋼質船體焊接缺陷可以分為外部與內部缺陷，外部缺陷主要為只存不符合規定、咬邊、焊瘤、弧坑以及表面有氣孔和夾渣等，內部缺陷主要包括氣孔、夾渣以及焊接裂紋和未焊透等，影響焊接質量的因素很多，例如鋼材與焊條質量、設備與技術、裝配精密度和天氣狀況等，任何一個環節處理不當都會影響焊接質量，要求操作人員針對缺陷原因進行針對性預防，提高焊接質量。船舶制造企業經常出現些列問題，應當引起重視。

一是片面追求速度，加大焊接電流形成氣孔。焊接過程中，坡口邊緣不凈、低氫型焊接電弧太長、速度太快以及埋弧自動焊電壓太高，容易導致氣孔。應當對坡口邊緣進行清理，埋弧焊確定合理工藝參數，降低焊接速度，提高焊接質量；

二是未能有效預熱，導致街頭根部未能熔透。待焊工件需事先預熱不到位，會導致未焊透降低焊接縫強度，應當科學確定坡口尺寸、焊接電流、焊接速度，清理坡口表面，徹底封底焊清根，恰當擺動運條；

三是夾渣清理不力，降低焊接強度和致密性。焊縫出現夾渣會導致焊縫的強度和致密性大大降低，應當仔細觀察坡口兩側熔化狀態，及時進行清理，并注意埋弧焊不要焊偏；

四是焊接材料不當，影響整體焊接工藝效果。焊接材料功能不到位會降低焊接質量，應當按照工藝規定選取符合規格與參數的材料，并保證氣體氣流量與純度達標，為焊接成效提高奠定基礎；

五是層溫控制不佳，產生船體制造焊接裂紋。不按照評定的工藝控制層間溫度，能夠導致焊接裂縫，嚴重的會造成結構破壞。在焊接中要嚴格遵守工藝規定，合理安排速度，選擇科學的焊接工藝，焊接后應當開展檢查，及時采取修補措施。

4 有效提高焊接質量的對策建議

一是要科學編制審批受控文件。船舶生產制造企業專門技術人員，要結合企業生產實際，組織焊接工藝評定試驗，提請船級社開展焊接工藝評定活動。在通過審核批準之后，依據船級社簽發的焊接工藝評定證書以及相關實驗報告，進行崗位焊接作業指導書與操作規定等材料的編撰工作。在此基礎上，企業相關管理人員對于崗位焊接作業指導書與操作規定開展審批，使其成為船舶制造質量體系的重要受控文件；

二是要嚴格執行質量控制標準。船舶制造企業的一線裝配與焊接工作人員，要嚴格按照崗位焊接作業指導書與操作規定進行規范性操作，技術人員要求進行技術指導，企業質量主管部門應當組織專門力量開展檢查與評估工作，對崗位焊接作業指導書與操作規定執行情況與成效進行督查，梳理執行過程中出現的各種問題并采取針對性措施進行改進。船級社驗船師在船舶制造過程中要進行檢查，確保焊接工藝按照批準規定執行，重要構件建造中還要進行焊縫產品性能試驗，驗證焊接工藝執行成效；

三是要及時彌補存在焊接缺陷。對于檢測與督查過程中發現的焊接質量問題，一定要及時開展糾正，采取針對性補救措施來提高焊接質量，為船舶的整體質量奠定基礎。

焊接是鋼質船舶建造的重要工序，焊接質量對于船舶性能至關重要，一定要堅持焊接工藝評定試驗制度，并針對當前船舶生產焊接工藝中出現的問題，進行優化與改進，促進船舶制造業良好發展。

參考文獻

[1]王冰，李勇.國外船舶焊接技術發展近況[J].艦船科學技術，2009(5).

[2]倪慧鋒.船舶焊接技術應用現狀[J].現代焊接，2007(11).

[3]方臣富.船舶焊接設備的應用現狀及發展[J].現代焊接，2006(10).

焊接工藝參數范文5

【關鍵詞】供應商 焊接質量 質量推進

一、引言

汽車結構件是汽車承載的重要零部件，典型的汽車結構件有汽車底盤的前懸掛總成、后橋總成、付車架總成以及汽車的鋼圈總成等。這些零部件在惡劣的環境下工作，既要受到廢水、廢氣的侵蝕，又要承受巨大的靜載負荷和沖擊載荷。這些汽車結構件一旦損壞，將會使高速運行的汽車遭受到災難性的事件。國內外汽車生產企業對于這些汽車結構件的焊接都進行嚴格的規范管理。

二、汽車結構件焊接前的質量策劃

汽車結構件焊接的質量策劃應針對產品工藝特點來進行。其主要策劃內容有設施設備的選定、工藝方法的評定和檢測項目的確定這幾方面。

（一）設施設備的選定

焊接設施的系統要求。（目前，汽車結構件大部分仍采用氣體保護焊接的加工方法，因此，此文以全自動的焊機為主要焊接設備討論）為保證焊機的焊接電弧電壓穩定性，車間應裝有可靠的穩壓電源來控制；車間網路的電弧電壓變化一般應限制在0.5V以內，才能使焊機正常運作。汽車結構件焊接過程中會產生大量的廢氣，為保障職工的身體健康，必須有排風裝置。由于汽車結構件一般采用循環水冷卻和氣體保護的焊接方法，這對循環水的水質、氣源氣體混合比例和氣體流量又提出了控制要求。企業要提高生產效率，車間設備應采用“U”字型布局排列和實行一人多機操作，并通過傳送裝置構成一個流暢的生產方式。

焊接設備的能力要求。首先焊機的機械性能、物理性能、電氣性能都應具有良好的穩定性，整個機械系統應適應人體操作的生理和心理要求；其次要使焊機達到其特殊的焊接工藝要求，焊炬應確保焊接工藝軌跡穩定并能作四維空間的無級調節；最后要使焊接設備滿足大批量、高效率的生產目標，焊機還應具有適應多品種產品的焊接能力和多種生產節拍連線生產的調整要求。

（二）工藝方法的評定

焊接工藝方法的評定可確保批量生產中產品質量的穩定性。目的是根據用戶的產品結構、產品原材料和產品焊接輔料等要求，按不同產品的焊接要求，確定各種焊接設備參數和焊接工藝參數。

焊接工藝方法的評定內容。通過確定的焊接環境要求、產品原材料、焊接輔料（焊絲、焊條、焊劑、保護氣體）和板材焊前剖口形狀和角度以及質量檢驗方法，來選定最佳的焊接方法、焊接順序和焊接易損件（電極和導電嘴）更換頻次，來選擇最合理的焊接設備參數（輸入電源、額定焊接電流、工作電壓、額定負載持續率）和焊接工藝參數（焊接電流、電弧電壓、送絲速度、焊接速度、空行程速度、氣體混合比和氣源的壓力）的范圍。

焊接工藝方法評定的程序。首先應由焊接工程師提出“產品焊接工藝方法評定任務書”，列明焊接設備參數和焊接工藝參數的具體范圍；在焊接工程師的監督下，由有關試制部門按任務書的要求執行；企業的質檢部門按任務書的檢測項目和方法檢測產品實物質量；而焊工技術等級、焊接環境要求、焊接原材料、焊接輔料、焊接工藝方法、焊接設備參數和焊接工藝參數等方面則由焊接工程師評定；最后，焊接主管工程師根據產品實物質量的檢測情況和焊接工程師的評定編寫《焊接工藝方法評定報告》，報告經參與評定的有關部門簽署，并由企業技術負責主管領導批準發放；技術部門將按批準的《產品焊接工藝方法評定報告》確定的內容編制設備操作規范、焊接工藝規范和焊接檢驗規范。

（三）檢測項目的確定

必須正確的確定汽車結構件焊接過程檢測項目的立項、檢測項目的判定準則和檢測手段的配備。

檢測項目的立項。汽車焊接結構件檢測項目的立項依據有二個方面：一為國內外汽車企業對各類汽車結構件焊接的標準法規要求；二是特定用戶提供的產品圖紙和技術文件要求。

檢測項目的判定準則。焊接檢測項目的判定準則以確保產品的安全可靠為本。首先，在制定檢測項目的判定準則時，必須針對用戶的特殊要求、安全性要求、可靠性要求和政府法規要求；其次，必須按照規范化要求來編制檢驗規范，這份檢驗規范必須表明質量特性、檢驗方法、檢驗手段和檢驗頻次；最后，必須指明檢測項目的檢驗記錄要求。

三、汽車結構件焊接的質量控制

汽車焊接結構件質量控制還應根據產品特殊性和工藝特殊性，從原材料控制、工藝因素控制和實物質量控制這三個環節抓起。

（一）原材料的控制

汽車焊接結構件的原材料控制應從材料訂購、材料進廠驗收、材料庫存保管、材料領用收發以及焊接件的備料控制這幾方面進行考慮。其中焊接件的備料準備一般有板料下料、板料的邊緣處理和板料的焊前準備這三個工序。對于板料的下料，應重點控制材料的批號、爐號、牌號和規格要求，確保這些下料的板料不要混淆；對于板料的邊緣處理，應重點控制剖口形狀、剖口角度和剖口尺寸，確保這些板料能夠正常焊接；對于板料的焊前準備，應重點控制板料的清洗質量和毛刺高度是否達到規定要求，以實現焊接質量的穩定性。

（二）工藝因素控制

控制汽車焊接結構件產品的工藝因素即重點控制人員的技能素質、設施和設備參數的穩定性和工藝參數的符合性。（1）人員技能素質的控制。焊工技能素質的控制就是控制焊工在規定的生產時間內，按規定的生產工藝操作實現產品質量穩定性的能力，焊工只有具備技能素質才能實施工藝因素控制。（2）設施和設備參數穩定性控制。企業應針對各類汽車焊接結構件的產品質量特性要求，設計定量的反映焊機設備特性要求的設備點檢表，這份點檢表應要求焊接工人在規定的時間內記錄各類設備特性參數，并要求車間管理人員不定時地抽查記錄。（3）工藝參數的符合性控制。企業應針對各類汽車焊接結構件的加工標明各種不同的工藝參數，記錄這些工藝參數可采用定量的工藝參數記錄表或計算機聯網。

（三）實物質量的控制

對于汽車焊接結構件這類特殊產品，強化產品的首件質量檢驗、返工件質量控制和產品型式試驗是實現產品實物質量有效控制的基礎。

首件質量檢驗。由于這類產品的加工一般是在自動化程度較高的設備下連續生產。因此，這類產品的首件質量檢驗就顯得十分重要。首先焊工必須檢查焊接設備的工藝軌跡和產品加工的工藝參數是否符合規定的要求；其次當首件產品加工完畢，焊工必須按檢驗規范的要求，檢查產品物流卡提供的材料是否符合規定的要求；采用測量樣架檢驗產品的幾何尺寸是否符合規定；最后對照缺陷標樣檢查焊縫是否有氣孔、飛濺、錯邊、咬邊等缺陷，并把自檢的結果填入三檢檢驗卡。然后，檢驗員對焊工的自檢項目進行復驗，再檢測焊接熔深、金相組織、機械強度和用戶的特殊要求是否符合規定要求。當這些檢驗項目都符合要求，并將檢驗結果填入三檢檢驗卡，操作工人則可以進行成批生產。

返工件的質量控制。首先應對不良品進行評審，進行缺陷分類并查明不良品產生原因；其次應標明不良品返工工藝和制定糾正措施；最后對這些返工完畢的產品也應按檢驗規范的要求進行再次檢驗。必須注意，對這些不良品的同一部位只能進行一次返工，否則將對焊縫和熱影響區造成不良影響，容易產生硬化、裂紋、晶粒粗大，嚴重影響焊接質量。

強化產品型式試驗。汽車焊接件結構件這類安全產品，其產品型式試驗必須強化，尤其是用戶反饋的缺陷產品更應仿照惡劣環境的工況條件進行疲勞試驗、腐蝕試驗、沖擊試驗。只有通過不斷地進行產品型式試驗，才能找出產品早期失效原因，實現產品質量的穩定提高。

四、汽車結構件焊接后的質量分析

（一）控制質量記錄格式

汽車結構件焊接過程中的質量記錄一般有：原材料入庫檢驗記錄、產品焊接件三檢質量記錄、產品焊接件缺陷記錄、焊接設備點檢記錄、焊接工藝參數記錄、產品流轉卡記錄和工人生產日報單等。以有效地管理記錄，企業有關部門必須根據產品特點、工藝特點和不同的使用情況設計不同形式的記錄格式，并進行編號管理。

（二）控制質量記錄的流向

為使汽車結構件焊接產品的質量得到保證，企業應根據產品的生產流程確定各類質量記錄的流程圖，并標明各種質量記錄的歸口管理部門和保存期限。只有正確地控制質量記錄的流向和歸口管理部門，才能有效管理質量記錄。

（三）控制質量記錄分析的有效性

歸口管理部門應對汽車結構件焊接質量記錄進行定量分析，并將有關處理情況及時傳遞到相關部門，以分析汽車結構件焊接質量記錄的有效性。如，定期分析原材料入庫檢驗記錄的供應廠合格批次和產品尺寸、理化、機械性能等檢驗項目的穩定性，以確定長期的合格供應廠；定期分析產品焊接件三檢質量記錄，以分析操作人員首件檢驗的穩定性，并確定減少質量檢驗頻次的可能性；定期分析焊接設備點檢記錄，以確定設備的預防性保養計劃和備件儲備計劃；至于焊接工藝參數記錄，應從產品質量的穩定性來分析工藝參數的有效性。企業管理人員通過定期分析這些由計算機或工人采集而來的數據，才能制定有效措施來控制工序質量。

參考文獻：

焊接工藝參數范文6

[關鍵詞]AZ31鎂合金；機器人焊接；自動及半自動焊接，焊接工藝

中圖分類號：TG376 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）47-0343-02

1.AZ31鎂合金的性質及特點

室溫狀態下金屬鎂的密度是1.74g/cm3，在標準大氣壓下，金屬鎂的熔點是（650±1）℃，沸點為1090℃。鎂金屬的密度小，易于燃燒，這是由于它的物理、化學性質所決定的。工業用鎂的純度最高可以達到99.99%，但是純鎂不能用作結構材料，一般情況下需在純鎂金屬中加入鋁、鋅、鋰、錳、鋯和稀土等元素，從而形成的鎂合金具有較高的強度，可以作為結構材料而廣泛應用。

鎂合金材料具有以下優點：

（1）重量輕。可以制作3C產品的外殼、內部構件，還是汽車、飛機等零件的優秀材料。

（2）比強度、比剛度高。鎂合金的比強度明顯高于鋁合金和鋼，比剛度與鋁合金和鋼相當，而遠遠高于工程塑料，為一般塑料的8-12倍。

（3）耐振動性好。在相同載荷下，減振性是鋁的100倍，是鈦合金的300-500倍。

（4）散熱性好。一般金屬的熱傳導性是塑料的數百倍，鎂合金的熱傳導性略低于鋁合金及銅合金，遠高于鈦合金，比熱則與水接近，是常用合金中最高者。

（5）穩定的資源。提供鎂元素在地殼中的儲量居第八位，大部分的鎂原料自海水中提煉，所以它的資源穩定、充分。

AZ31鎂合金是目前應用最廣泛的變形鎂合金，其主要化學成分見表1。

2.設備與焊接材料的選擇

（1）焊接設備

選用通用6kg焊接機器人進行自動焊接，電源電壓220V，機械手臂最大幅度半徑1.5m，采用示教盒的示教/執行操作系統。

焊接過程中機器人行走路徑采用MOVL直線行走，行走速度為5-15v/ mm?s-1。

（2）焊機

采用鎢極惰性氣體保護焊進行焊接，采用鎢極噴嘴，氬氣作為保護氣體。

（3）焊接材料

AZ31鎂合金試板300*100mm，3mm厚度薄板。

3.焊接工藝參數選擇

在機器人自動焊接AZ31鎂合金薄板之前，設計五組焊接工藝參數，具體工藝參數見表2-表6。

4.工藝參數分析

通過5組不同的焊接工藝參數，觀察焊縫并比較焊縫質量得出結論，選擇第3組焊接工藝參數所得到的焊縫質量最為優秀，焊縫外觀美觀。

第一組焊接工藝參數，選擇較小的焊接電流，較細的焊絲，采用這樣的焊接工藝，對于薄板鎂合金工件來說，產生較大的焊腳角度，極容易產生未焊透的焊接缺陷。采用第二組焊接工藝參數，增大了焊接電流，雖然降低了焊縫的焊腳角度，但是仍然采用直徑為1.0mm的焊絲進行自動化焊接，焊后達不到所要求的焊縫熔寬，不能形成良好的焊縫成形系數。

第三組焊接工藝參數相對來說是比較完整的一套工藝，無論從焊接電流的選擇，還是焊絲直徑的選擇，都恰到好處，能夠形成良好的焊縫成形系數，焊縫外觀美觀，不容易出現未焊透以及塌陷等焊接缺陷。

第四組焊接工藝是在第三組焊接工藝的基礎上，增大了焊接電流以及焊接速度，通過實踐結果顯示，這顯然不符合鎂合金薄板的焊接工藝，一方面焊接電流的增大，容易使鎂合金薄板產生焊穿的焊接缺陷，另一方面焊接速度的增大極容易對焊接工件造成損害，因此不建議增大焊接電流以及焊接速度。通過實驗，第五組的工藝參數數據更不符合AZ31鎂合金薄板的焊接。

5.鎂合金的應用前景

全球鎂合金的需求年均增長達到12%左右，西方鎂合金的市場需求增長率達到了18%？以上，未來鎂合金的市場需求將呈現快速增長的趨勢。鎂合金主要應用于汽車、3C、航空航天領域，其中應用于汽車產業（74%）、3C行業（22%）、軍事和航空航天（14%）。

目前，鎂合金主要作為以下汽車零件使用：儀表盤和托架、座椅框架、轉向柱部件、手動變速箱殼體、發動機進氣管、氣缸蓋等。其它的如需要安全及高斷裂韌性的零部件，也將是鎂合金正在并將繼續深入拓展應用的領域，如座椅框架、車身保護板、發動機前的散熱格柵加強板及一些車身結構支撐件。

隨著鎂合金結構件在汽車上的廣泛使用，鎂合金結構件的焊接也日益得到了重視。從焊接工藝來看，主要集中在氬弧焊、激光焊、非真空電子束焊、摩擦焊等方面。尤其以氬弧焊、激光焊居多，但由于鎂合金的性質活潑、熔點低、導熱快、熱膨脹系數和線膨脹系數大等特點，氬弧焊時易造成鎂合金的熱影響區寬、晶粒粗大、焊件變形嚴重等缺陷，激光焊時易造成氣孔、裂紋等焊接缺陷。

6.總結

（1）鎂合金材料具重量輕；比強度、比剛度高；耐振動性好；散熱性好；穩定的資源等優點，這就足以使鎂合金在日后的工業生產中優廣泛的應用。

（2）焊接機器人的出現，增加了焊接生產率，大大提高了焊接的效率，降低了人工的成本，降低了對焊工的技術水平的要求，很大程度上保證了焊縫的質量。