车门组件点焊缺陷分析与排除
汽车点焊缺陷及预防对策
《汽车点焊缺陷及预防对策》摘要：在汽车生产的过程中，焊接这一步骤是最为重要的，他直接关系着汽车外形是否美观以及驾驶员在驾驶汽车时是否会受到危险。
焊接的种类有很多，汽车行业应用最广泛的一种就是点焊技术，本文针对这种技术的缺陷进行了分析并提出了一系列的解决办法，希望能对汽车制造行业的发展有所帮助。
关键词：汽车；点焊；缺陷；策略汽车的点焊程度直接关系到汽车的性能，点焊技术不过关，很有可能造成汽车车门无法完全关闭，强度不够等问题。
为了提高企业自身的竞争力，更为了驾驶员的安全，对点焊的技术进一步改进很有必要。
一、目前点焊存在的问题以及原因（一）击穿问题击穿具体就是指在焊接部位出现孔洞的现象，这种现象会导致焊接部位的强度不够，造成驾驶员在驾驶的过程中存在很大的安全隐患，天气不好时还会发生漏雨现象。
这种问题主要是由以下原因造成的：第一，工作人员为焊接设备设定参数的不准确，不能正确把握通入电流的大小以及焊接的时间，最终导致焊接部分被击穿。
第二，焊接设备维护不及时，电极头损耗过大端面过小未及时更换或电极头及板材上有杂质，造成焊接点电流过大，最终击穿焊接部分。
（二）飞溅问题飞溅问题是焊接过程中经常出现的一种问题，飞溅的部位有两种，向内飞溅和向外飞溅，而根据发生的时间又分为两类，前期飞溅和后期飞溅。
前期飞溅的产生原因主要是由于汽车零件的清理工作做得不好，造成汽车表面存在杂质，从而导致焊接部位压强分配不均，电流无法平均，最终造成飞溅。
后期飞溅主要由于熔核增大速度过快，电极无法承受过高的压力，从而产生后期飞溅。
如果不能解决飞溅问题，会造成汽车的外观破损，使用寿命下降等问题。
（三）收缩问题收缩问题主要是指汽车在焊接过程中出现收缩性孔洞和缝隙，这种问题主要是由于在焊接过程中没有保持焊接部位的温度平衡，导致焊接部位温度突然上升或下降，焊接部位发生变形，从而产生收缩问题。
（四）边缘问题边缘问题主要是指焊接的部位没有准确地落在内部，而是落在了两个焊接部位相接的边缘位置，这种现象的出现主要是由于工作人员在焊接前没有进行周密的设计，造成焊接部位的不可确定性，有时焊接人员的技术不高也会产生这种问题。
常见焊接缺陷及排除
四、常见焊接缺陷及排除影响焊接质量的因素是很多的,下表列出的是一些常见缺陷及排除方法缺,以供参考.陷产生原因焊点不全1、助焊剂喷涂量不足2、预热不好3、传送速度过快4、波峰不平5、元件氧化6、焊盘氧化7、焊锡有较多浮渣解决方法1、加大助焊剂喷涂量2、提高预热温度、延长预热时间3、降低传送速度4、稳定波峰5、除去元件氧化层或更换元件6、更换PCB7、除去浮渣桥接1、焊接温度过高2、焊接时间过长3、轨道倾角太小解决方法1、降低焊接温度2、减少焊接时间3、提高轨道倾角焊锡冲上印制板1、印制板压锡深度太深2、波峰高度太高3、印制板葬翘曲解决方法1、降低压锡深度2、降低波峰高度3、整平或采用框架固波峰焊锡作业中问题点与改善方法1. 沾锡不良POOR WETTING:这种情况是不可接受的缺点,在焊点上只有部分沾锡.分析其原因及改善方式如下1-1.外界的污染物如油,脂,腊等,此类污染物通常可用溶剂清洗,此类油污有时是在印刷防焊剂时沾上的.1-2.SILICON OIL 通常用于脱模及润滑之用,通常会在基板及零件脚上发现,而SILICON OIL 不易清理,因之使用它要非常小心尤其是当它做抗氧化油常会发生问题,因它会蒸发沾在基板上而造成沾锡不良.1-3.常因贮存状况不良或基板制程上的问题发生氧化,而助焊剂无法去除时会造成沾锡不良,过二次锡或可解决此问题.1-4.沾助焊剂方式不正确,造成原因为发泡气压不稳定或不足,致使泡沫高度不稳或不均匀而使基板部分没有沾到助焊剂.1-5.吃锡时间不足或锡温不足会造成沾锡不良,因为熔锡需要足够的温度及时间WETTING ,通常焊锡温度应高于熔点温度50C至80C之间，沾锡总时间约3秒.2. 局部沾锡不良DE WETTING:此一情形与沾锡不良相似，不同的是局部沾锡不良不会露出铜箔面，只有薄薄的一层锡无法形成饱满的焊点.3. 冷焊或焊点不亮COLD SOLDER OR DISTURRED SOLDER JOINTS:焊点看似碎裂，不平，大部分原因是零件在焊锡正要冷却形成焊点时振动而造成，注意锡炉输送是否有异常振动.4. 焊点破裂CRACKS IN SOLDER FILLET:此一情形通常是焊锡，基板，导通孔，及零件脚之间膨胀系数，未配合而造成，应在基板材质，零件材料及设计上去改善.5. 焊点锡量太大EXCES SOLDER:通常在评定一个焊点，希望能又大又圆又胖的焊点，但事实上过大的焊点对导电性及抗拉强度未必有所帮助.5- 1.锡炉输送角度不正确会造成焊点过大，倾斜角度由1到7度依基板设计方式?#123;整，一般角度约 3.5 度角，角度越大沾锡越薄角度越小沾锡越厚.5- 2.提高锡槽温度，加长焊锡时间，使多余的锡再回流到锡槽.5- 3.提高预热温度，可减少基板沾锡所需热量，曾加助焊效果.5- 4.改变助焊剂比重，略为降低助焊剂比重，通常比重越高吃锡越厚也越易短路，比重越低吃锡越薄但越易造成锡桥，锡尖.6. 锡尖（冰柱） ICICLING:此一问题通常发生在DIP 或WIVE 的焊接制程上，在零件脚顶端或焊点上发现有冰尖般的锡.6- 1.基板的可焊性差，此一问题通常伴随着沾锡不良，此问题应由基板可焊性去探讨，可试由提升助焊剂比重来改善.6- 2.基板上金道（PAD）面积过大，可用绿（防焊）漆线将金道分隔来改善，原则上用绿（防焊）漆线在大金道面分隔成5mm乘10mm区块.6- 3.锡槽温度不足沾锡时间太短，可用提高锡槽温度加长焊锡时间，使多余的锡再回流到锡槽来改善.6-4.出波峰后之冷却风流角度不对，不可朝锡槽方向吹，会造成锡点急速，多余焊锡无法受重力与内聚力拉回锡槽.6-5.手焊时产生锡尖,通常为烙铁温度太低,致焊锡温度不足无法立即因内聚力回缩形成焊点,改用较大瓦特数烙铁,加长烙铁在被焊对象的预热时间.7. 防焊绿漆上留有残锡SOLDER WEBBING:7- 1.基板制作时残留有某些与助焊剂不能兼容的物质,在过热之,后餪化产生黏性黏着焊锡形成锡丝,可用丙酮（* 已被蒙特娄公约禁用之化学溶剂）,,氯化烯类等溶剂来清洗,若清洗后还是无法改善,则有基板层材CURING 不正确的可能,本项事故应及时回馈基板供货商.7- 2.不正确的基板CURING会造成此一现象，可在插件前先行烘烤120 C二小时，本项事故应及时回馈基板供货商.7- 3.锡渣被PUMP 打入锡槽内再喷流出来而造成基板面沾上锡渣，此一问题较为单纯良好的锡炉维护，锡槽正确的锡面高度（一般正常状况当锡槽不喷流静止时锡面离锡槽边缘10mm 高度）8. 白色残留物WHITE RESIDUE:在焊接或溶剂清洗过后发现有白色残留物在基板上，通常是松香的残留物，这类物质不会影响表面电阻质，但客户不接受.8- 1.助焊剂通常是此问题主要原因，有时改用另一种助焊剂即可改善，松香类助焊剂常在清洗时产生白班，此时最好的方式是寻求助焊剂供货商的协助，产品是他们供应他们较专业.8- 2.基板制作过程中残留杂质，在长期储存下亦会产生白斑，可用助焊剂或溶剂清洗即可.8- 3.不正确的CURING 亦会造成白班，通常是某一批量单独产生，应及时回馈基板供货商并使用助焊剂或溶剂清洗即可.8-4.厂内使用之助焊剂与基板氧化保护层不兼容，均发生在新的基板供货商，或更改助焊剂厂牌时发生，应请供货商协助.8-5.因基板制程中所使用之溶剂使基板材质变化，尤其是在镀镍过程中的溶液常会造成此问题，建议储存时间越短越好.8-6.助焊剂使用过久老化，暴露在空气中吸收水气劣化，建议更新助焊剂（通常发泡式助焊剂应每周更新，浸泡式助焊剂每两周更新，喷雾式每月更新即可）.8-7.使用松香型助焊剂，过完焊锡炉候停放时间太九才清洗，导致引起白班，尽量缩短焊锡与清洗的时间即可改善.8- 8.清洗基板的溶剂水分含量过高，降低清洗能力并产生白班.应更新溶剂.9. 深色残余物及浸蚀痕迹DARK RESIDUES AND ETCH MARKS:通常黑色残余物均发生在焊点的底部或顶端，此问题通常是不正确的使用助焊剂或清洗造成. 9- 1.松香型助焊剂焊接后未立即清洗，留下黑褐色残留物，尽量提前清洗即可.9- 2.酸性助焊剂留在焊点上造成黑色腐蚀颜色，且无法清洗，此现象在手焊中常发现，改用较弱之助焊剂并尽快清洗.9- 3.有机类助焊剂在较高温度下烧焦而产生黑班，确认锡槽温度，改用较可耐高温的助焊剂即可.10. 绿色残留物GREEN RESIDUE:绿色通常是腐蚀造成，特别是电子产品但是并非完全如此，因为很难分辨到底是绿锈或是其它化学产品，但通常来说发现绿色物质应为警讯，必须立刻查明原因，尤其是此种绿色物质会越来越大，应非常注意，通常可用清洗来改善.10- 1.腐蚀的问题通常发生在裸铜面或含铜合金上，使用非松香性助焊剂，这种腐蚀物质内含铜离子因此呈绿色,当发现此绿色腐蚀物,即可证明是在使用非松香助焊剂后未正确清洗.10- 2.COPPER ABIETATES 是氧化铜与ABIETIC ACID （松香主要成分）的化合物,此一物质是绿色但绝不是腐蚀物且具有高绝缘性,不影影响品质但客户不会同意应清洗.10- 3.PRESULFATE 的残余物或基板制作上类似残余物,在焊锡后会产生绿色残余物,应要求基板制作厂在基板制作清洗后再做清洁度测试,以确保基板清洁度的品质.11. 白色腐蚀物第八项谈的是白色残留物是指基板上白色残留物,而本项目谈的是零件脚及金属上的白色腐蚀物,尤其是含铅成分较多的金属上较易生成此类残余物,主要是因为氯离子易与铅形成氯化铅,再与二氧化碳形成碳酸铅（白色腐蚀物）.在使用松香类助焊剂时,因松香不溶于水会将含氯活性剂包着不致腐蚀,但如使用不当溶剂只能清洗松香无法去除含氯离子,如此一来反而加速腐蚀.12. 针孔及气孔PINHOLDS AND BLOWHOLES:针孔与气孔之区别,针孔是在焊点上发现一小孔,气孔则是焊点上较大孔可看到内部,针孔内部通常是空的,气孔则是内部空气完全喷出而造成之大孔,其形成原因是焊锡在气体尚未完全排除即已凝固,而形成此问题.12-1. 有机污染物:基板与零件脚都可能产生气体而造成针孔或气孔,其污染源可能来自自动植件机或储存状况不佳造成,此问题较为简单只要用溶剂清洗即可, 但如发现污染物为SILICONOIL 因其不容易被溶剂清洗,故在制程中应考虑其它代用品.12-2. 基板有湿气:如使用较便宜的基板材质,或使用较粗糙的钻孔方式,在贯孔处容易吸收湿气，焊锡过程中受到高热蒸发出来而造成，解决方法是放在烤箱中120C烤二小时.12-3.电镀溶液中的光亮剂:使用大量光亮剂电镀时,光亮剂常与金同时沉积,遇到高温则挥发而造成，特别是镀金时，改用含光亮剂较少的电镀液，当然这要回馈到供货商.13. T RAPPED OIL:氧化防止油被打入锡槽内经喷流涌出而机污染基板，此问题应为锡槽焊锡液面过低，锡槽内追加焊锡即可改善.14. 焊点灰暗:此现象分为二种（1）焊锡过后一段时间，（约半载至一年）焊点颜色转暗. （2）经制造出来的成品焊点即是灰暗的.14-1. 焊锡内杂质: 必须每三个月定期检验焊锡内的金属成分.14- 2.助焊剂在热的表面上亦会产生某种程度的灰暗色，如RA 及有机酸类助焊剂留在焊点上过久也会造成轻微的腐蚀而呈灰暗色，在焊接后立刻清洗应可改善.某些无机酸类的助焊剂会造成ZINC OXYCHLORIDE 可用1% 的盐酸清洗再水洗.1 4-3.在焊锡合金中，锡含量低者（如40/60 焊锡）焊点亦较灰暗.15. 焊点表面粗糙:焊点表面呈砂状突出表面，而焊点整体形状不改变.15- 1. 金属杂质的结晶:必须每三个月定期检验焊锡内的金属成分.15-2.锡渣:锡渣被PUMP 打入锡槽内经喷流涌出因锡内含有锡渣而使焊点表面有砂状突出应为锡槽焊锡液面过低，锡槽内追加焊锡并应清理锡槽及PUMP 即可改善.1 5-3.外来物质:如毛边，绝缘材等藏在零件脚，亦会产生粗糙表面.16. 黄色焊点:系因焊锡温度过高造成,立即查看锡温及温控器是否故障.17. 短路BRIDGING: 过大的焊点造成两焊点相接.17-1.基板吃锡时间不够,预热不足,?#123;整锡炉即可.17-2.助焊剂不良: 助焊剂比重不当,劣化等.17-3.基板进行方向与锡波配合不良,更改吃锡方向.17-4.线路设计不良:线路或接点间太过接近（应有0.6mm 以上间距）;如为排列式焊点或IC ,则应考虑盗锡焊垫,或使用文字白漆予以区隔,此时之白漆厚度需为2倍焊垫（金道）厚度以上. 17-5.被污染的锡或积聚过多的氧化物被PUMP 带上造成短路应清理锡炉或更进一步全部更新锡槽内的焊锡.。
焊接缺陷及其解决方法
焊接缺陷及防治措施1、外观缺陷：外观缺陷（表面缺陷）是指不用借助于仪器，从工件表面可以发现的缺陷。
常见的外观缺陷有咬边、焊瘤、凹陷及焊接变形等，有时还有表面气孔和表面裂纹。
单面焊的根部未焊透等。
A、咬边是指沿着焊趾，在母材部分形成的凹陷或沟槽，它是由于电弧将焊缝边缘的母材熔化后没有得到熔敷金属的充分补充所留下的缺口。
产生咬边的主要原因是电弧热量太高，即电流太大，运条速度太小所造成的。
焊条与工件间角度不正确，摆动不合理，电弧过长，焊接次序不合理等都会造成咬边。
直流焊时电弧的磁偏吹也是产生咬边的一个原因。
某些焊接位置（立、横、仰）会加剧咬边。
咬边减小了母材的有效截面积，降低结构的承载能力，同时还会造成应力集中，发展为裂纹源。
矫正操作姿势，选用合理的规范，采用良好的运条方式都会有利于消除咬边。
焊角焊缝时，用交流焊代替直流焊也能有效地防止咬边。
B、焊瘤焊缝中的液态金属流到加热不足未熔化的母材上或从焊缝根部溢出，冷却后形成的未与母材熔合的金属瘤即为焊瘤。
焊接规范过强、焊条熔化过快、焊条质量欠佳（如偏芯），焊接电源特性不稳定及操作姿势不当等都容易带来焊瘤。
在横、立、仰位置更易形成焊瘤。
焊瘤常伴有未熔合、夹渣缺陷，易导致裂纹。
同时，焊瘤改变了焊缝的实际尺寸，会带来应力集中。
管子内部的焊瘤减小了它的内径，可能造成流动物堵塞。
防止焊瘤的措施：使焊缝处于平焊位置，正确选用规范，选用无偏芯焊条，合理操作。
C、凹坑凹坑指焊缝表面或背面局部的低于母材的部分。
凹坑多是由于收弧时焊条（焊丝）未作短时间停留造成的（此时的凹坑称为弧坑），仰立、横焊时，常在焊缝背面根部产生内凹。
凹坑减小了焊缝的有效截面积，弧坑常带有弧坑裂纹和弧坑缩孔。
防止凹坑的措施：选用有电流衰减系统的焊机，尽量选用平焊位置，选用合适的焊接规范，收弧时让焊条在熔池内短时间停留或环形摆动，填满弧坑。
D、未焊满未焊满是指焊缝表面上连续的或断续的沟槽。
填充金属不足是产生未焊满的根本原因。
点焊制品焊接缺陷及消除措施
缺陷
产 生 原 因
消 除 措 施
焊点过烧
1. 变压器级数过高；
2. 通电时间太长
3. 上下电极不对中心；
4. 继电器接触失灵
1. 降低变压器级数；
2. 缩短通电时间；
3. 切断电源，校正电极；
4. 清理触点，调节间隙
焊点脱落
1. 电流过小；
2. 压力不够；
3. 压入深度不足；
4. 通电时间太短
1. 提高变压器级数；
2. 加大弹簧压力或调大气压；
3. 调整两电极间距离符合压入深度要求；
4. 延长通电时间
钢筋表面烧 伤
1. 钢筋和电极接触表面太脏；
2. 焊接时没有预压过程或预压力过小；
3. 电流过大；
4. 电极变形
1. 清刷电极与钢筋表面的铁锈和油污；
2. 保证预压过程和适当的预压力
焊接缺陷成因及消除方法
焊接缺陷成因及消除方法焊接缺陷是造成焊件无法达到母材性质的原因。
缺陷的形成随着使用的材料、接头方式或焊接方法而异，了解缺陷形成的原因有助于焊接工作者选用恰当的材料，决定最佳的接头设计和拟定合适的焊接方法与程序来提高焊件品质，防止不正常的焊件破裂。
焊接缺陷可以分为两大类：第一类是焊件使用时发生的缺陷。
这种缺陷通常指焊接热循环损伤到焊道或邻近的热影响区，造成焊件性质劣于母材。
当焊件使用时，破裂起始于这些缺陷存在的位置。
比较常见的缺陷有，碳钢或低合金钢的热影响区晶粒受热而成长，造成韧性显著下降。
析出硬化型材料的热影响区因过度时效而使强度降低。
冷作硬化型材料的热影响区，因冷作效用消失而使强度降低。
第二类焊接缺陷是制程缺陷。
这类缺陷发生于焊接进行中或紧接焊接完成后，常见的缺陷有裂纹、空孔、夹渣、凹陷、熔接不足或渗透不足等。
这类缺陷的存在很可能造成焊件无法使用。
这其中又以裂纹最为严重。
裂纹因发生的温度不同有如下几种：冷裂纹(氢裂纹)、焊后热处理裂纹(再热裂纹)、延性不足裂纹及热裂纹。
冷裂纹发生于碳钢或合金钢。
双相不锈钢也有冷裂纹的情况。
虽然冷裂纹发生的原因目前还没有完全了解，这种裂纹已大部分可以控制。
最有效的方法是减少氢含量、预热，控制热输入及利用焊后热处理。
只要材料和接头方式确定，目前已有简单的方法可以查出预热温度、热输入范围、焊后热处理的温度和时间来防止冷裂纹的发生。
焊后热处理裂纹发生于焊后应力消除热处理的加热过程中。
这种裂纹发生于镍基合金、不锈钢和少数合金钢。
把机械化焊接方法同精密焊接设备结合使用，防止坡口发生位移、避免焊接区在集中能量作用产生明显张应力。
扩大射束能源利用范围，制订合理的焊接后热处理规范，保证各种新型焊条的质量，以保证达到焊缝金属特定的物理性能，满足材料的可焊性。
设计制造高效、真空扩散焊接装置，以便焊接由各种材料制造的焊接结构，包括粉末冶金材料同金属的焊接;为了降低扩散焊接的电力消耗，提高焊接效率，需要对焊接构件通电流加热焊接区，为此要制订适当工艺，开发新设备和制造中间塞热的高电阻材料，以保证加热区的必需释热量;组织用来制造金属结构中间焊接件的双金属的生产，拓宽高强度(碳化硅、碳基等)纤维的应用范围，以强化和简化焊接结构。
常见的点焊质量缺陷及原因
常见的点焊质量缺陷及原因点焊质量缺陷是指在点焊过程中出现的不符合要求的焊接质量问题。
常见的点焊质量缺陷及其原因如下：1. 焊点不牢固：焊点不牢固是点焊中最常见的质量缺陷之一。
造成焊点不牢固的原因主要有以下几点：(1) 焊接电流和时间不合适：如果焊接电流过小或焊接时间过短，焊接时产生的热量不足以将焊件熔化并形成牢固的焊点。
(2) 电极表面有污染物：电极表面有油污、锈蚀等污染物时，会导致焊接电流的流通不畅，影响焊点的牢固程度。
(3) 焊件表面没有进行充分处理：焊件表面未进行清洁、打磨、减震等处理，会影响焊点与焊件的结合强度。
2. 焊点太大或太小：焊点太大或太小都会影响焊接质量，造成以下问题：(1) 焊点太大：焊点过大会导致热量过多向周围扩散，使焊接区域过热，影响焊接效果，并且可能造成焊坑、焊缺等缺陷。
(2) 焊点太小：焊点过小无法形成足够强度的焊接连接，容易出现开裂、断裂等质量问题。
3. 电极烧蚀：在点焊过程中，电极与焊件接触面会受到强热和电弧的冲击，导致电极表面烧蚀的问题。
烧蚀严重时，会影响电极的使用寿命，甚至造成焊接质量问题。
造成电极烧蚀的原因有：(1) 电极材质选择不当：电极材质应根据焊件材质和焊接工艺参数选择合适的材料，否则容易导致电极烧蚀。
(2) 焊接电流过大：过大的焊接电流会使电极与焊件间产生较大的热量，电极表面无法承受，容易导致烧蚀。
4. 焊接过热：过热是指焊接过程中焊件局部温度过高，超过了焊接工艺要求。
过热会导致焊缝过深、焊缺、焊缝太宽等缺陷。
造成焊接过热的原因主要有：(1) 焊接电流过大：过大的焊接电流会使焊件受到较大的热量和电弧冲击，容易导致过热现象。
(2) 焊接时间过长：焊接时间过长，焊件得到的热量过多，容易造成过热。
5. 焊缺、错位、飞溅：焊缺、错位和飞溅等问题都会影响焊接质量，导致焊点无法完成预期的功能。
造成这些问题的原因主要有：(1) 材料不匹配：焊接的两个焊件材料不匹配，例如金属种类、厚度等差异较大，会导致焊缺和错位等问题。
汽车点焊缺陷分析与防治措施
Ｒ为 电极 间 电阻 （ｎ）；
装过程 中大量应用到 了电阻点焊 ，通常一辆汽车上
ｔ为 焊接 时 间 （ｓ）．
约 有 ３０００—６０００个 电阻点 焊 焊点 。汽 车焊 点 质量 直
冷 却 水
接关 系到汽车的质 量 ，影 响汽车的使用性 、安全性 、 可靠性及使用 寿命 ，必须 引起高度的重视。
Ｑ＝１２Ｒｔ
有 加 热 时 间短 、热量 集 中 、热 影 响 区 窄 、产 品 变形 小 、
式 中 ：
操作简单 、不使用外加焊接耗材 、焊接成本低等优
Ｑ为 产 生 的热量 （Ｊ）；
点 ，主要 用 于 汽 车制 造 中的 薄板 焊 接 ，如应 用 于 车 身
，为焊接 电流 （Ａ）；
底板 、车身总成等焊装中。在汽车 白车身的制造和焊
《装备制造技术）２０１６年第 ０３期
汽 车点焊缺 陷分 析与 防治措施
罗 美 菊 （柳 州市 交 通学 校 ，广 西 柳 州 ５４５００７）
摘 要 ｉ点焊是一种 生产 制造 工艺 ，尤其被 广泛应用于现代汽车制造 业及 其它 高科技产 业与领域。汽 车点 焊的质量直接
影响着汽车 的整 车质 量 ，决定 了汽车的整体 结构刚度和 完整性 。就 汽车车身电阻 点焊常 出现的点焊缺陷进行分析并提 出
防治措 施。 获得好的 点焊质量对保 证汽车车 身质量具 有非常重要 的意 义。
、
关键 词 ｉ电阻点焊 ；缺 陷分析 ；防治措施
中 图 分 类 号 ：Ｕ４６６
文献标识码 ：Ｂ
文章编号 ：１ ６７２—５４５Ｘ（２ｏ１ ６）０３一ｏ１ ０５—０４
电 阻 点 焊 作 为 汽 车 制 造 中的 一 项 重 要 工 艺 ，具
焊接质量缺陷原因分析及预防、治理措施
接高温时产生气体进入熔池； ⑸电弧过长， 氩弧焊时保护气 体流量过大或过小， 保护效果 不好等。 ⑴多层多道焊接时， 层间药皮 清理不干净； ⑵焊接线能量小，焊接速度 快； ⑶焊接操作手法不当； ⑷前一层焊缝表面不平或焊 件表面不符合要求。 产生表面裂纹的原因因为不 同的钢种、焊接方法、焊接环 境、预热要求、焊接接头中杂 质的含量、 装配及焊接应力的 大小等不同， 但产生表面裂纹 的根本原因是产生裂纹的内 部诱因和必须的应力有两点。 ⑴焊工责任心不强， 质量意识 差； ⑵焊接工器具准备不全或有 缺陷。 ⑴加强焊件表面打磨，多层多道焊时层 间药皮必须清理干净方可进行次层焊 ⑴严格按照规程和作业指导书的要求施焊； 接； ⑵对出现表面夹渣的焊缝，进行打磨清除， ⑵选择合理的焊接电流和焊接速度； 必要时进行补焊。 ⑶加强焊工练习，提高焊接操作水平。
⑴适当加大焊接电流，提高焊接线能 ⑴加强练习， 提高操作技术， 焊工责任心强； 量； ⑵针对不同的母材、焊材，制定处理不同位 ⑵焊接速度适当，不能过快； 置未熔合缺陷相应的措施并执行。 ⑶熟练操作技能，焊条（枪）角度正确。
17.管道焊口未 焊透
焊口焊接时，焊缝熔深 不够，未将母材焊透。
⑴对口间隙严格执行标准要求，最好间 隙不小于 2 ㎜。 ⑵对口坡口角度，按照壁厚和 DL/T869-2004 《火力发电厂焊接技术 规程》的要求，或者按照图纸的设计要 求。一般壁厚小于 20 ㎜的焊口采用 V 造成未焊透的主要原因是： 对 型坡口，单边角度不小于 30° ，不小于 口间隙过小、坡口角度偏小、 20 ㎜的焊口采用双 V 型或 U 型等综合 钝边厚、焊接线能量小、焊接 性坡口。 速度快、焊接操作手法不当。 ⑶钝边厚度一般在 1 ㎜左右，如果钝边 过厚，采用机械打磨的方式修整，对于 单 V 型坡口，可不留钝边。 ⑷根据自己的操作技能，选择合适的线 能量、焊接速度和操作手法。 ⑸使用短弧焊接，以增加熔透能力。 造成这些缺陷的原因是： 对口 间隙大，钝边薄、宽，熔池温 度过高， 熔池存在一个地方时 间过长， 对熔池的控制不当造 ⑴对口间隙符合标准要求，一般为 2～ 3 ㎜；对于对口间隙不均匀的焊口，用 机械打磨等方法设法修整到规定要求。 ⑵对于坡口钝边不符合要求的进行打
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a . 手工点焊工艺。该工艺需制
b.涂胶 - 包边 - 周边点焊工艺。 作一简易胎具，铜垫板固定在胎具
涂胶 - 包边工艺同 a，只是所涂的胶 的合适位置，把工件放进胎具定位
必须能导电，它不影响后序进行周 后用悬挂式焊机进行点焊。此工艺
边点焊，通常我们称之为点焊密封 投资少、成本低、占地小、灵活机动，
（1）配件结构状态 中门柱外护板的材料为冷轧08F
钢板，板厚为 0.8mm。其外形曲线 形状较为复杂，该配件系冲压成形， 有较深的拉延型腔，并且尺寸较大， 伴随冲压回弹而引起的变形，刚性 较差。中门柱加强板的材料为冷轧 20 钢板，板厚为 1mm。其点焊翻边 为曲面结构，与中门柱外护板曲面 贴合进行点焊，其组焊结构与焊点 分布如图 3 所示。
在两块板总厚度的中间部位，熔核 在点焊过程中，电极头表面与中门
偏移向厚件，使薄件焊透率下降，焊 柱外护板是以曲面相切的方式接触
点塑性区移向刚性强度较高的零件， （切点接触），相应地减少了接触面。
而使其结晶后在中门柱外护板上留 这种改型的特点为：a）增大了电流
下点焊凹陷。
密度，减少了热损失；b）使析热集
BODY REPAIR 车身修复
车门组件点焊缺陷分析与排除
上饶 吉国光
随着汽车技术的发展，车主对 车门组件维修要求也越来越高。因 为车门组件是汽车的外表装配件， 它占据车身外表覆盖件的相当大部 分，所以，首先要求车门总成表面光 滑平整，没有压痕、凹陷、凸包等缺 陷；另一方面由于它是活动装配件， 所以要保证和周围零件保持均匀的 门缝间隙、面差高度，这就要求车门 总成整体尺寸精确稳定，强度和刚 性好，不易变形。车门受撞严重需要 更换外板，采用周边点焊是保证车 门整体刚性最可靠、最为经济适用 的方法，但这种方法的一个最大缺 陷就是很难避免在车门外表产生焊 点凹陷。凹陷经过刮泥子填平喷上 金属闪光漆之后，焊点处出现较明 显的泥子疤痕，如果泥子过厚，容易 使涂膜表面起泡，严重影响整车的 外观质量。
但是很难避免在车门外表产生焊点 机器人进行点焊，此工艺虽然点焊
凹陷，因此它比较适用于旅行车等 质量相对较好，但投资大，生产成本
中档汽车车门的生产，一些较高档 较高，只适合于大批量生产的汽车
汽车车门的生产也有采用此工艺的， 企业选用。
不过对焊点凹陷控制得比较严格。
c.多点焊工艺。该工艺采用多点
c.包边-周边点焊工艺。此工艺 机及专门针对车门总成而设计制造
接区析热与散热条件，调整点焊区 极杆使用焊机内部的循环水冷却，
的温度场，使加热最高温度区接近 而电极头的型面部分采用直接通循
焊件接合面。为此，我厂设计如图 4 环水进行冷却，这样可以使一次点
所示的下电极头（下电极材料为铬 焊循环在电极头表面所产生的热量
锆铜）。图 5 为电极头与工件组焊示 迅速传走，保证了型面的强度，以提
我厂为排除车门组件表面产生 点焊凹陷，在了解了国内车门总成 加工工艺和周边点焊工艺的基础上， 对影响车门周边工艺缺陷原因进行 了分析，经过反复实践，选择了适合 维修的两种点焊新工艺。
1 . 车门总成点焊缺陷分析与排 除
(1)车门总成加工工艺分析 车门总成结构上都是由内板总 成和外板总成组合而成。为了保证 车门有足够的强度和刚性，防止内、 外板之间发生相对串动，目前一般 采用以下几种工艺方法（如图1所示) 来实现。 a.涂胶 - 包边 - 胶固化工艺。此 工艺即在车门内、外板总成合成之 前，在外板总成周边涂上一层车门 压合胶（车门压合胶固化后主要起 黏结车门内外板的作用，同时也具 有密封、防蚀功能），然后包边，最 后进行加热固化。这种工艺方法的
（5 ）间接点焊车门周边工艺与 其他几种车门周边点焊工艺的比较
综上所述可得出如表1所示的结 论。由表 1 可以清楚地看出，对于占 我国绝大多数的中小批量生产中高 档汽车的企业以及大型一类汽车维 修（含车身配件加工）企业而言，采 用点焊车门周边工艺是非常经济有 效的。
2 . 车门柱外板件表面点焊凹陷 分析与排除
车身修复 BODY REPAIR
往往就是投资不能太大，生产成本 不能太高。因此我厂首先分析投资 成本较低的手工点焊车门的工艺缺 陷。
采用手工点焊车门周边工艺主 要有两个缺陷：焊点表面质量不稳 定及生产效率较低。这里所说的焊 点表面质量不稳定，是指车门外板 焊点处的凹陷或凸包有深有浅，而 且没有规律。经过试验证明，产生这 种缺陷的主要原因是，进行点焊时 由于人为操作的随意性而引起的。 从理论上分析，只要垫在车门外板 上的铜板足够平整；电极工作面锉 得足够平；点焊时能保证电极垂直 于焊体表面，就能保证车门外板焊 后焊点处基本平整，即使有轻微的 焊点凹陷也能经打磨后消除。但该 工艺由于是用手工进行点焊，前面 两项条件基本能达到，但是第三项 条件即保证点焊时电极始终垂直于 工件表面，任何人都无法百分之百 做得到。因此，如何保证点焊时电极 始终垂直于工件表面成了解决问题 的关键，而只有机械装置所带动的 电极才能在点焊时始终保持垂直于 工件表面，机器人点焊工艺及多点 焊工艺也都是通过机械装置来实现 的。就生产效率而言，采用此工艺效 率较低的原因很明显：一是焊点分 布散、不集中；二是由于此工艺是通 过逐点进行焊接，焊接速度自然低 于多点焊机多个点同时进行点焊。
省去了涂胶工艺，其余同 b，这种工 点焊胎具，多点焊机是大批量生产
艺方法比较适合于卡车等较低档汽 中的专门设备，它一般采用多个阻
车车门的生产。因为这些车档次较 焊变压器及多把焊枪根据所需点焊
低、使用寿命较短，车门不需要具有 工件的形状及焊点位置而分布。采
太好的密封、防蚀等功能。
用这种工艺投资大、成本高，相应地
设计制作注意事项：
a . 铜垫板须与车门外板紧密贴 合，贴合面应研磨平整。
b . 上电极工作面须锉平整，安 装连杆时应保证电极在夹紧状态下 垂直于工件表面。
c.为了保证焊点质量，电极压力 应保证在中等条件下点焊规范所要 求的压力范围内，因此要选好汽缸 的缸径、压力及连杆的力臂比。
d . 为了保证连续工作时电缆不 会发生过热现象及同时保证焊点质 量，连接电缆的横截面积应足够大， 这跟生产节拍及焊接规范有密切关 系。经试验表明，对于普通规范下生 产节拍为 2.5min 的车门生产来说， 横截面积 80mm2 的足够。
从以上分析可以看出，车门周 焊接质量好、效率高，比较适合于大
边点焊工艺在车门总成加工工艺中 批量生产汽车的企业。
起到很重要的作用。下面再简单介
（3 ）手工点焊车门周边工艺缺
绍一下车门总成周边点焊工艺。
陷的原因分析
（2 ）车门总成周边点焊工艺分
对于大多数中小批量生产和一
类
类维修企业，选工艺时的前提条件
1.内板总成 2.外板总成 3.车门压合胶 4.焊点熔核 5.电极 6.点焊密封胶 7.铜垫板 ◆ 图 3 组焊结构与焊点分布
由于中门柱加强板的厚度较大，材 意图。
质较硬，其刚度也较大，加压通电加
从图 4、图 5 可以看出，下电极
热过程中变形小。在上、下电极散热 头的表面呈圆弧型，其弧型曲线与
条件相同时，形成的熔核大致分布 中门柱加强板外形曲线相同。这样，
一个很大优点就是避免了在车门外
由于车门是车身外表件，一般
板产生焊点凹陷，但其工艺繁琐，对 不允许在车门外表出现焊点凹陷，
压合胶、涂胶设备、人为操作、胶固 为了尽可能避免车门外表产生焊点
化的时间及温度等都要求较高，生 凹陷，目前国内主要采用以下几种
产成本也较高，因此比较适合于高 车门周边点焊工艺。
档汽车车门的生产。
合，同时要增加中门柱外护板的刚 电极头碰伤零件的其他部位。为防
性，获得低而均匀的接触电阻，使得 止在点焊过程中因通电加热使下电
熔核位置不发生偏移，从而达到排 极头软化，破坏下电极头表面的弧
除点焊凹陷的目的。为保证薄件上 型面，我厂采用了分体强冷却的方
获得足够的焊透率，应设法控制焊 式，即电极头下端与焊机相接的电
适合对象 小批量生产中低档汽车企业 批量生产及维修中高档汽车企业 大批量生产中高档汽车企业 大批量生产中高档汽车企业
76 汽车维修技师·2009 年第 7 期
BODY REPAIR
焊点
A
A
（a）中门柱外护板与中门柱加强板组焊 （b）中门柱外护板外形曲线 (c)中门柱外护板主视图
（2）点焊凹陷的原因 上述两零件由于材质、零件外
形不同，所以零件的刚性有较大差 异。使用一般的电极头进行点焊时，
表 1 几种车门周边点焊工艺的比较
序号 1 2 3 4
工艺方法 手工点焊工艺 间接点焊车门周边工艺 机器人点焊工艺 多点焊工艺
投资成本 低 中 高 高
车门表面质量 差 好 好 好
生产效率 低 中 中 高
（4 ）手工点焊车门周边工艺的 改进措施
前面分析了手工点焊车门周边 工艺存在缺陷的原因，针对两个主 要缺陷，我厂采取了相应的措施。为 了保证焊枪电极点焊时始终垂直于 工件表面，我厂采用汽缸带动专用 电极点焊专一的焊点（汽缸直接固 定在车门周边点焊简易夹具上，如 图 2 所示）。为了提高生产效率，我 们把点焊位置间接地集中在同一位 置。这样既能保证点焊时电极始终 垂直于工件表面，又能提高焊接效 率，基本上达到了设计要求。
高下电极头寿命。 b . 选择合理的焊接工艺规范。
在实践过程中，我厂以采用硬规范 为原则，即采用火焊接电流 IW，相 应调整电极压力 FW，同时对上电极 的电极头端面直径也加以调整，最 终得出采用如表 2 所示的焊接工艺 规范参数，既能保证焊点焊接牢固 可靠，又使得焊点表面无凹陷。
3.维修注意事项 ①更换车门新面板须选择最佳 的夹具。我厂三个小车维修车间更 换车门面板时，均由车身制造车间 提供适合车型的车门点焊胎具。在 不具备专用胎具的场合只能使用大 力夹钳定位，然后再对翻边进行定 位点焊。 ②能准确识别点焊常见缺陷(如 图 6 所示)的原因。焊点的最佳形状 是形成椭圆横截面的球状表面，其 形状就像两个碟盘的边对边接合在 一起。而点焊常见缺陷有以下原因 引起。a）焊点尺寸过小：电流不足； 施加压力过大；焊接时间过短。b） 太多的内部焊溅物：电流过大；施加 压力不足；钢板接合面脏污。c）气 孔：施加压力不足；保持时间不够。 d）龟裂：施加压力不足；电极极头 末端形状不平。e）过度凹陷：除了 本文上述电极未垂直于工件表面、 两种零件的材质、外形有差异外，施 加压力过大；电流过大；电极极头末 端过尖也是造成工件点焊过度凹陷 的原因。f）爆裂：电流过大；电极 极头施加压力不足。M