Plasma焊接工艺在车门焊接的运用

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摘要：plasma焊接工艺因其较好的焊接外观广泛运用于汽车行业的车门内外板与窗框的连接中，但由于Plasma焊接工艺影响因素较多，焊接不稳定，容易造成焊接咬边、烧穿、焊偏、未熔合、表面凹坑等缺陷，极大影响了生产效率及产品质量，本文通过验证Plasma焊枪导电嘴与车门较长母材的距离；焊枪导电嘴与车门较短母材的距离；车门焊接母材之间的间隙三种关键参数对焊接质量的影响，得出这三种因数控制的合理范围，从而提升Plasma焊接工艺稳定性和质量。

关键词：Plasma；焊接缺陷；参数；距离；母材间隙

1引言

随着我国科技开发能力和经济实力的发展，近年来以奇瑞、吉利、比亚迪、长城以及一汽、上汽、东风、长安、广汽、北汽等自主品牌为代表的一大批本土轿车企业纷纷崛起，再加上一大批的合资汽车企业，汽车行业的竞争日趋激烈。要想在激烈的竞争环境中脱颖而出，不仅仅需要过硬的产品质量，更需要有竞争力的价格。这就需要企业在保证产品质量的前提下降低成本。其中车门使用分体式窗框代替传统的整体式窗框大大的减少了板材成本，此种窗框在现在的车型中被广泛运用。窗框与门内外板的连接无法采用传统的电阻焊技术完成，Plasma被广泛运用四门于窗框与门内外板的连接。Plasma焊接技术虽然已经运用到了航空航天[1][2][3]、船舶[4]、汽车[5]等各种领域，但是Plasma焊接在焊接质量上仍然存在很多问题，通过研究Plasma焊在汽车车门焊接过程中焊枪与板材的距离及板材间的间隙对焊接质量的影响，从而得到合理的控制范围，达到最终提升Plasma焊接的效率和质量的目的。

2Plasma焊的优点

Plasma焊接是最短电弧的焊接方法，使用钨极焊接，因此属于非熔化极气体保护焊，使用压缩电弧，其与普通的气体保护焊相比，有以下优点：潘飞李钢上汽通用汽车有限公司武汉分公司车身车间湖北省武汉市430200摘要：Plasma焊接工艺因其较好的焊接外观广泛运用于汽车行业的车门内外板与窗框的连接中，但由于Plasma焊接工艺影响因素较多，焊接不稳定，容易造成焊接咬边、烧穿、焊偏、未熔合、表面凹坑等缺陷，极大影响了生产效率及产品质量，本文通过验证Plasma焊枪导电嘴与车门较长母材的距离；焊枪导电嘴与车门较短母材的距离；车门焊接母材之间的间隙三种关键参数对焊接质量的影响，得出这三种因数控制的合理范围，从而提升Plasma焊接工艺稳定性和质量。关键词：Plasma；焊接缺陷；参数；距离；母材间隙（1）相同的材料及板厚具有较高的焊接速度；（2）焊接飞溅小[6]的优良焊缝质量；（3）更小的热影响区，较少变形；（4）单面焊双面成形；（5）通过精确控制填充材料提高焊缝搭桥能力；（6）使用热丝功能降低焊缝高度；（7）等离子小、弧提高、钨极使用周期长；

3Plasma焊接质量缺陷及控制研究

3.1Plasma焊常见缺陷。虽然Plasma焊接有诸多的优势，但是由于弧焊稳定性的欠缺在实际的运用过程中极易产生质量缺陷，常见的质量缺陷有焊接表面凹陷、局部焊穿、焊点偏移等缺陷，这些焊接缺陷极大的影响焊点外观，同时影响造车效率，返工过程更是浪费人力物力，造成极大的浪费，不利于车间的精益化生产。3.2影响Plasma焊接质量的主要因数。在正常的生产过程中，控制好焊接的焊机基本参数及Plasma焊机脉冲参数外，还是会出现大量的焊接缺陷，在不断的实验验证过程中发现影响Plasma焊接在车门表面的质量缺陷参数主要还有a：焊枪导电嘴与较长母材的距离；b：焊枪导电嘴与较短母材的距离；c：焊接母材之间的间隙详见图一。图1Plasma焊接示意图acb焊丝工件间隙位置度3.3影响Plasma焊接质量参数范围确定。首先针对a、b值的不同，c=0.2mm恒定进行验证，如表1，最终对于a值要求范围为0~0.5mm，b值要求范围为0~1.3mm的情况下焊接表面质量较好。针对c值不同，验证c值对焊接缺陷的影响详见表2，在c值不大于0.5mm的情况下，焊接表面质量状态较好。板材a值偏大或者b值偏大，焊丝熔化于两层板的宽度不均匀，或者a值偏大导致熔滴过渡不均匀，严重时导致其中一层板未熔合，容易形成焊偏、未融合缺陷；a值偏大或者c值偏大会导致熔敷量不足或者未熔敷，焊缝产生凹陷，c值偏大电弧熔化热被单层板吸收，容易形成烧穿和咬边缺陷，因此只有合理的控制a、b、c值得范围才能有效的控制Plasma焊接表面缺陷。

4结语

新英朗车门Plasma焊接通过控制焊枪导电嘴与较长母材的距离a不大于0.5mm；焊枪导电嘴与较短母材的距离b不大于1.3mm；焊接母材之间的间隙c不大于0.5mm将GCA（全球客户评审）针对Plasma单车缺陷分值由2.8分降低到0.4分，改善量近90%；另一方面，通过提升Plasma的焊接质量每天减少焊点返工时间2.5小时，极大的提升了现场的生产效率。

作者:潘飞 李钢 单位:上汽通用汽车有限公司武汉分公司车身车间

参考文献：

[1]杨涛.Plasma-MIG电弧耦合机制及2219铝合金焊接工艺研究[D].哈尔滨：哈尔滨工业大学，2013.

[2]杨涛，许可望，刘永贞，高洪明，吴林.Plasma－MIG复合电弧焊接特性分析[J].焊接学报，2013，34（5）：62-66.

[3]孙磊.Plasma-MIG焊接熔滴过渡及焊缝成形的实验研究[D].沈阳：沈阳工业大学，2007.

[4]许可望，杨涛，李维锋，高洪明，孙强.D06海洋平台用钢Plasma-MIG复合电弧焊接工艺研究[J].电焊机，2014，44（3）：83-88.

[5]张峰.Plasmawelding焊接系统在汽车行业的应用[J].科技创新导报，2014（18）：71.

[6]张晓睿.5A06铝合金Plasma-MIG焊接工艺浅析[J].山东工业技术，2017（14）：53-54.