白车身螺母凸焊缺陷

摘 要：螺母凸焊工艺以定位准确、高效、环保等优点普遍应用在白车身制造过程中，有效的消除和预防焊接缺陷，对提高产品质量和生产效益具有重要意义。 关键词：白车身；凸焊；螺母

随着汽车工业的飞速发展，高效率、个性化的需求愈来愈明显，在白车身的制造过程中，采用凸焊工艺焊接螺母可以准确定位螺母的焊接位置、提升焊接质量，相对二氧化碳气体保护焊接更能减少有害气体对人体的伤害，在汽车行业已被广泛应用。同时由于焊接过程的各种因素，容易出现螺母脱落、螺纹损伤等缺陷给后续装配带来困难，有效的预防和控制各类缺陷对螺母凸焊的使用和企业效益都具有重要意义。 1螺母凸焊的优点

螺母采用凸焊工艺可以做到所有螺母焊接位置一致，焊缝强度均匀、美观、牢固。同时可做到不伤及螺纹，不降低螺纹精度。生产效率高，避免传统方法产生的有害气体，改善工作环境。 2 螺母凸焊工艺的应用 2.1 螺母的选用 2.1.1 a型六角螺母

这是目前使用最多的螺母，这种螺母在焊接过程中通过凸台定位，操作方法简单，还可保证定位准确，焊接电极不易磨损，使用寿命长。但这种螺母只有三个尺寸相对较小的凸点，焊接时定位环

易产生分流，影响焊接质量。 2.1.2 b型六角螺母

这种螺母没有定位凸台，可有效避免焊接过程的分流，但需使用专用电极定位焊接，以保证焊接强度。 2.1.3 四方四点凸焊螺母

这种螺母没有定位凸台，有四个较高的凸点，这四个凸点一次成型，工序简单。焊接强度高。 2.2 焊接工艺

螺母凸焊的焊接工艺参数主要包括：焊接电流、焊接压力和焊接时间。焊接过程中一般选用大电流、短时间的硬规范，这样可以有效保证焊接质量。

焊接时间：是指螺母和母材在凸焊机的上下电极之间被压紧后的通电时间，这个参数通常根据所焊接螺母和母材厚度及材质确定。 焊接压力：当被压紧的螺母和母材在通电过程中达到焊接温度，将螺母凸点完全压溃，并和母材相熔。压力过大或过小都会影响焊接强度。

在焊接时，电流通过螺母和母材产生热量将螺母凸点均匀熔化，电极同时加压将所有凸点压塌熔入母材形成足够的焊核和塑性区，切断电流，熔核快速结晶形成焊核。 3 凸焊主要缺陷分析

螺母凸焊主要缺陷包括焊接不牢固，内螺纹变形及孔内有焊渣。 3.1 焊接不牢原因分析

焊接不牢主要表现在螺母达不到要求的剥离扭矩，在装配过程中脱落。由于螺母尺寸外形不一致或材质本身的焊接性差，螺母下部凸点在达到焊接温度时没有均匀的压入母材，和母材进行熔接，从而导致不同的熔接焊角和长度，致使焊接面大小不同，影响焊接强度。

当焊接过程中的工艺参数小于预设参数时经常产生焊接不牢，当焊接电流过小时，通电过程中螺母的凸点没有达到焊接温度，此时焊机的电极虽然已经加压，但是不能使凸点和母材有效熔接形成焊核，导致焊接不牢固；当焊接时间过短时，即使螺母凸点已经达到焊接温度，由于电极压力在此时间内仍不能压紧凸点使其与母材熔接，导致焊接强度较低；当焊接压力过小时，虽然焊接电流和通电时间都达到要求，凸点也达到焊接温度，没有足够的压力使螺母和母材进行可靠的熔接，螺母的焊接强度仍不能达到要求。 3.2 螺母变形导致螺纹损伤

螺母变形和螺纹损伤主要变现为螺母焊接后虽然焊接强度达到要求，但是螺母已不能正常使用，螺栓不能安装。凸焊工艺参数过大是主要原因，电流过大时，凸点处过早达到焊接温度，按正常的操作，当电极在规定的时间压紧螺母和母材时，凸点温度已超过所需的焊接温度，使螺母和母材过度熔接，致使螺母变形或螺纹损伤；当焊接时间过长时，焊接电流长时间的给螺母和母材通电，熔化螺母或母材，电极同时压紧螺母和母材，将已达到焊接温度的螺母压变形或压伤螺纹；当焊接压力过大时，瞬间将达到焊接温度的螺母

过度熔入母材，使螺母受损。 3.3 螺纹内粘附焊渣

螺纹内的焊渣主要来源于凸焊过程中粘附在螺母内的飞溅物，当螺母和母材被急剧加热时，焊核周圈未完全封闭时金属发生气化，内部压力过大造成的。当电极压力过小或预压时间过短都不足以引起飞溅，当凸点电流过大时易引起飞溅，在螺母内部形成焊渣。 4 缺陷预防

针对不同的缺陷类型需制定不同的措施消除和预防，如果在前期的工艺设计时就将可能存在的缺陷系统性分析，从根本上消除效果更佳。

4.1 螺母的选择

螺母的一致性必须好且符合焊接要求，在批量使用前，对不同厂家的螺母进行工艺试验和焊接性能对比，选择最适合的螺母。 4.2 电极的选择

电极是螺母凸焊工艺能否顺利实施的关键，螺母的凸点个数是一定的，材料和参数不变的条件下，电极决定着螺母的凸焊质量，螺母的凸点与母材能否可靠的接触，取决于上下电极的平行度，现在电极基本都是棒状平面电极，通过电极修磨保证平行度，可消除焊接过程中焊接不牢靠问题。 4.3 工艺参数的确定

工艺参数是影响凸焊质量的关键性因素，每个工艺参数通过不同的组合可形成最佳的参数，焊接过程中，参数偏大或偏小都会引起

焊接缺陷。所以在施焊前一定要先确定合理的参数。参数主要根据不同螺母和母材的焊接性确定，对同种螺母分别预设不同参数进行工艺性验证和焊接质量检测，对比分析，最终选择最合理的工艺参数焊接。 5 结束语

通过对螺母凸焊缺陷产生原因的分析，可在工艺设计时，通过针对性的制定措施，可有效的消除和预防螺母凸焊的缺陷。