汽车油箱焊接质量控制

摘　要：随着汽车的普及，人们对汽车的安全性能要求越来越高，汽车燃油箱做为汽车部件中重要的功能件和安全件之一，其质量要求不断提高。燃油箱按材料分为塑料油箱和金属油箱，本文从人、机、料、法、环、测六方面介绍了汽车金属油箱80%的质量问题的主要产生过程——焊接过程的质量控制方法。

关键词：油箱、电阻焊、质量。
一、前言
    随着汽车行业的飞速发展，对汽车的安全性能要求越来越高，汽车燃油箱是汽车燃料——汽油的储存介质，因此其质量涉及人身安全，属于国家强制安全认证产品，当今汽车油箱按材料主要分为塑料油箱和金属油箱两种，本文主要介绍金属燃油箱的质量控制。
　　国标GB/T 18296-2001《汽车燃油箱安全性能要求和试验方法》中对金属油箱提出的型式检验要求为：1、耐压试验：金属燃油箱模拟装车形式固定在试验装置上，密封好所有进出口，向燃油箱内施加80KPa的压力，保压30s，不允许燃油箱有泄漏现象。2、振动耐久性试验：燃油箱模拟装车形式固定在振动试验台上，往燃油箱内加入额定容量的水，盖上燃油箱盖，密封好所有进出口，振动频率30Hz，振动加速度30m/s?,上下振动4小时，左右振动2小时，前后振动2小时，不允许燃油箱有泄漏现象。由此可见对燃油箱任何连接部位均有密封性及强度的要求，故金属燃油箱各连接部位广泛采用焊接方法。
二、油箱焊接质量控制
     由于油箱板材厚度为0.8-1.2mm的薄板，因此主要采用电阻焊焊接工艺，包括：上下半壳的附件分别点焊或凸焊、上下半壳的缝焊。通过长期的学习和实践总结，我认为可以运用5M1E法，即从人、机、料、法、环、测六方面进行工序质量的分析，并对应进行控制。
   1）人（Man/Manpower）：操作者的电阻焊技能、对质量的认识、技术熟练程度、规范执行情况等；
   2）机器（Machine）：机器设备、工夹具的维护保养状况等；
   3) 材料（Material）：材料的成分、尺寸精度和表面质量等；
   4) 方法（Method）：工艺选择、操作规程、参数调试及控制、过程确认等；
   5) 环境（Environment）：工作地的照明、清洁条件、电网、冷却水等；   
   6) 测量（Measurement）：检测采取的方法。
1、人的控制
　凡是操作人员起主导作用的焊接工序所生产的缺陷，一般可以由操作人员控制造成焊接质量问题的主要原因有：质量意识差、操作时粗心大意、不遵守操作规程、操作技能低、技术不熟练，以及由于工作简单重复而产生厌烦情绪等。因此可从以下几方面进行控制：
　　1）上岗前必要的电阻焊专业技能培训，使其了解产生电阻焊缺陷的各种因素，工序的焊接检测要求及检测方法，合格判定标准，各项操作规程、操作中主要的注意事项等，颁发操作合格证，并进行初期管理，严格进行监控。通过定期组织焊接技能大赛等各种方法提高操作者技能；
　　2）加强“质量第一、用户第一、下道工序是用户”的质量意识教育，建立健全质量责任制； 
　　3）通过工序间的人员调整、工作经验丰富化等方法，消除操作人员的厌烦情绪。
2、机器设备控制
   油箱焊接主要通过电阻焊设备完成焊接，同时定位工装、电极是必不可少的部分，主要控制措施有：
　　1）加强设备维护和保养，定期检测焊接设备的关键精度和性能项目，并建立设备关键部位主要有：加压机构、变压器、电极等的日点检制度；
　　2）采用焊前料片检验，保证产品焊接前设备焊接条件质量合格；
　　3）参数设置及检测：参数设置合理并保证其稳定性；
　　4）绝缘部位控制：工装及设备的绝缘部位必须工作前目测及定期导通检测，若其出现问题会造成短路，直接衰减焊接电流，致使焊接强度不合格，并且问题不易暴露。
　　5）电极质量的控制：电极是焊接质量的关键，起着导电、压紧、定位的作用，其材料既要求有良好的导电性，又要求在高温下不易软化，国内一般采用铬锆铜。
3、材料控制
    油箱焊接主要是焊接钢板和零部件，对其控制措施有：
　　1）钢板在原材料采购合同中明确规定质量要求，其中影响焊接质量的最主要项目为基材各元素成分百分比和镀层成分及厚度，必须控制。
　　2）焊接零部件控制：若采用凸焊工艺应严格控制凸点尺寸及精度；零部件镀层厚度及镀层成分；焊前清洁度要求无氧化皮及油污、杂质影响导电性。
4、 方法控制
    1）要想获得稳定的焊接质量，首要合理选择焊接工艺，根据零部件强度及装配要求选择凸焊、点焊、缝焊等；
    2）工艺确定后，选择相应设备，调试焊接参数，包括焊接电流、焊接时间、焊接压力等，通过试焊料片，试制产品和长期监测最终确定；
    3）编写明确各种详细的规范文件，包括：焊接作业指导书、电极修磨指导书、参数检测规范、设备点检表、料片试制规范等，要求操作者严格执行，并每周一次工艺纪律检查，对贯彻执行情况进行监督；
    4）焊接参数的定期检测：焊接程序及气压每班由操作者班前、班中、班后各检测一次，并由组长进行确认，焊接工艺人员1次/周使用电流电压测试仪和压力测试仪定期检测设备的实际输出电流、电压及电极压力，保证设备稳定性；
    5）过程中焊接强度的检测：由于一般电阻焊检测为破坏性检测，因此为了节省成本，使用与本工序同种材料的板材料片试焊，通过破坏进行强度检测，一般点焊做剪切试验，凸焊做扁铲剥离试验，缝焊做卷筒剥离试验，均要求焊接强度大于板材强度，其频次根据实际焊接质量保证情况制定。
5、环境的控制
    影响焊接质量的环境因素主要有：现场的烟尘、亮度、设备冷却水的温度、气压、电网，从这几方面进行控制。
　　1）烟尘影响焊机的精度、焊接部件的表面质量；
　　2）亮度影响操作者操作设备及检测外观质量；
　　3）冷却水：焊接冷却水温度的控制是焊接质量控制最重要方面之一，其冷却设备及电极的效果不足会直接衰减焊接电流的输出，并且加速电极磨损，进而影响焊接质量，并且焊接强度不足缺陷不易发现。
　　4）气压：管路气压必须高于设备要求的焊接气压，并且对于用气量大的加压气缸，应配置单独的储气罐，焊接时及时补充气体，保证压力稳定。
　　5）电网：电阻焊是通过通电产生电阻热进行焊接，电网的稳定性直接决定焊接瞬间电流的大小和稳定性，影响熔核的形成。
6、检测控制
    油箱总成通过以下方法进行焊接质量检测：
　　1）密封油箱进出口，充入30KPa气体，浸水100%检测气密性；
　　2）1次/周按油箱国标中的要求打压破坏，确认密封性及破 坏焊道确认焊接强度；
　　3）1次/月按国标中要求振动试验检测焊接质量；
    4）在总成检测及焊接过程检测过程中若发现质量隐患，立即评定之前的产品焊接质量，进行追溯，并记入有关文件。
三、结束语
　　在汽车金属油箱的焊接过程中，通过从以上六个方面进行严格控制，必定会使金属油箱的焊接质量得到极大的提高。当然，在其它产品焊接过程乃至其它工艺加工过程中也可通过以上方法进行工序质量分析及控制。
　　
　　
参考文献：
【1】GB/T 18296-2001《汽车燃油箱安全性能要求和试验方法》 2001.01.01发布
【2】陈祝年，焊接工程师手册，机械工业出版社，2002.