车架焊接工艺分析

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车架焊接工艺分析

程振兴

长城汽车股份有限公司技术中心，河北省汽车工程技术研究中心，河北 保定 071000

摘要：随着我国国民生活水平的迅速提升，汽车的数量也在与日俱增，为了全面了解汽车架构工艺，提高汽车使用的安全性能，汽车车架焊接工艺和工装设计是汽车制造与加工过程中的关键步骤，只有把握住焊接和工装的关键技术，才能实现汽车车架的稳固和美观。本文就以汽车为例对汽车车架焊接工艺以及工装设计进行了简要分析。主要分析了我国焊接技术发展现状，然后工艺流程、焊接方法、操作技术以及工艺参数等进行系统性的介绍与研究。 关键词：焊接工艺；汽车车架；工装设计 中图分类号：U466 文献标识码：A 文章编号：1671-5810(2015)60-0115-02

1 影响焊接质量的主要因素

1.1 操作人员因素

这一因素对焊接工作来说就是焊工，也包括焊接设备的操作人员。各种不同的焊接方法对焊工的依赖程度不同，手工操作占支配地位的手弧焊接，焊工操作技能的水平和谨慎认真的态度对焊接质量至关重要。即使埋弧自动焊，焊接规范的调整和施焊也离不开人的操作。由于焊工质量意识差、操作粗心大意，不遵守焊接工艺规程，操作技能差等都可能影响焊接质量。

1.2 机器设备因素

机器设备这一因素对焊接来说就是各种焊接设备。焊接设备的性能，它的稳定性与可靠性对焊接质量会产生一定影响，特别是结构复杂、机械化、自动化高的设备，由于对它的依赖性更高，因此要求它有更好、更稳定的性能。在压力容器质量体系中，要求建立包括焊接设备在内的各种在用设备的定期检查制度。

1.3 材料因素

焊接使用的材料包括各种被焊材料，也包括各种焊接材料、还有与产品配合使用的各种外购或外协加工的零部件。焊接生产中使用这些材料的质量是保证焊接产品质量的基础和前提。从全面质量管理的观点出发，为了保证焊接质量，从生产过程的起始阶段，即投料之前就要把好材料关。

2 汽车车架焊接工艺 2.1 车架结构材料

在汽车车架焊接工艺开始前，应对车架结构材料进行选择，一般情况下在汽车车架焊接工艺中基本上都是采用16Mn低合金刚或者是Q235A，这两种材料焊接性加好，并且材料厚度较为适中，满足了汽车车架焊接工艺对车架结构材料的要求。采用这两种材料，并加之以合理的车架焊接工艺，那么不需要进行热处理，也不用采取特殊的车架焊接工艺，车架在焊接过程中也不容易产生裂纹或者气泡。

2.2 车架焊接方法

车架焊接方法也是影响汽车车架焊接质量的重要因素之一，由于汽车车架焊接需要承受汽车在运行过程中所产生的动载作用力，因此对车架的刚性要求比较高。在车架焊接过程中焊接后的收缩力比较大，必须选择与汽车整体构架及性能相符合的车架焊接方法，并依据车架焊接工艺参数，从而更好的控制线能量。

2.3 焊接加热工艺

汽车车架是由几百条焊接材料组合在一起的，焊缝比较短且较为集中，若车架焊接加热不均匀或者是焊接人员进行重复加热，焊接接头很容易因为热组织而导致车架接头承载能力下降。为了避免这一状况，焊接人员应处理好短焊接的起弧、收弧以及衔接，尽可能的避免补焊状况，减少重复加热的次数，从而保证车架接头的强度。

2.4 合理安排焊接顺序

在汽车车架焊接工艺中焊缝分布并不是完全对称的，因此为了保证车架焊接质量，在焊接在前应对车架各个部位的焊接顺序进行合理安排。就一般情况而言，很多焊接人员在汽车车架焊接工艺中基本上都是采取对称性焊接与从中间向车架两头进行焊接的方式，运用这两种焊接方式，并遵循合理的焊接顺序，在一定程度上能够减少车架焊接工艺操作中的焊接变形。

2.5 保证配件间隙均匀

在汽车车架焊接过程中需要用到多种零配件，只要保证这些零配件间隙的均匀性，才能从根本上保证汽车车架焊接工艺质量。

2.6 控制接头焊后的应力大小

在车架焊接工艺操作中，车架焊后的接头应力和车架整体变形是一对相互矛盾的问题，那么要解决这一矛盾，应该在满足汽车车架设计尺寸相关规范的情况下控制接头焊后的应力大小，接头焊后的应力越小越好。

3 汽车车架工装设计方案分析

在汽车车架工艺操作中除了焊接工艺，其中工装设计工艺也是影响汽车车架整体质量的重要因素，因此确保汽车车架工装设计的合理性与科学性十分重要。汽车车架工装设计中涵盖了多个设计内容，因此要制定完善的汽车车架工装设计工艺方案，以下是对汽车车架工艺设计方案的分析：

3.1 定位基准的选择

定位基准选择是否正确直接关系着汽车车架工装操作位置的准确性，一般情况下在汽车车架工装操作中应将车架左右纵梁上的前轮中心线孔作为车架工装的定位基准孔。

3.2 车架纵梁定位

车架纵梁定位是汽车车架工装设计中的必要环节，原因在于采用车架纵梁定位夹紧的方式能够有效避免在车架纵梁焊接时的变形，同时还可以控制汽车车架的外观尺寸。

3.3 车架横梁定位

对于汽车车架工装中所使用的圆管横梁，在工装设计中应使圆管横梁穿过车架纵梁上的横梁孔直接将其焊接在加强梁以及纵梁上。如果在汽车车架工装中使用的是槽型横梁，那么应由车架两纵梁的宽度来确定汽车车架宽度的方向，车架的上下方向及前后方向应利用L形定位快限位后进行点焊操作。

3.4 板簧支架定位

在汽车车架工装板簧支架定位过程中，应采用吊耳孔的方式对前后板簧支架进行准确定位。

3.5 气路设计

在气路设计中对于从气管中来的气体，应该让其从汽车总管路中分别进入到汽车总管路中的左右两侧支管中，然后

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2015年60期 115