摘 要：車身連接質量是汽車安全的重要指標。要使車身具備良好的車身連接質量，必須從焊裝開始對車身生產過程進行嚴密的監控。一直以來，大眾生產的汽車以其皮實耐用著稱于世。文章以一汽-大眾佛山工廠為例，系統介紹了大眾汽車的車身連接質量監控手段。

　　關鍵詞：施工技術,大眾汽車,車身連接質量,特殊焊接金相檢驗

　　引言

　　作為德國最大的汽車集團，大眾汽車集團生產的大眾牌汽車一直以其經濟、耐用的特點，在消費者心中留下了深刻的印象。由于大眾采用了較多科技含量高的焊接工藝，所以對車身連接質量監控也提出了很高的要求。在車身連接質量監控方面，大眾采用了哪些先進的監控手段來確保良好的車身連接質量呢?文章以一汽-大眾為例對大眾汽車的車身連接質量的金相檢驗監控手段為主，對大眾體系的車身連接質量進行了闡述，以期與國內汽車業的同行相互交流、學習。

　　1 車身連接質量監控

　　白車身(注：即焊裝完成的車身)的車身連接質量監控包含三個方面：對全車身大多數焊點以及以及對四門兩蓋折邊膠質量的破壞性檢驗監控、車身標準件與非標準件的擰緊工藝監控以及文章將要闡述的一部分特殊焊接的金相檢驗。

　　金相檢驗工作，一般包含外觀評價和金相評價兩個部分。金相檢驗，是觀察焊縫的內部結構尺寸，用以評價焊縫內部質量是否合格的方法，除此之外，金相檢驗所測得的數據，還可以用于指導調整焊接工藝參數，以期優化不合格的工藝，使之達到合格。

　　金相檢驗需要對所檢測連接進行金相制樣。對有一定長度的焊縫，金相制樣一般用延焊縫伸展方向的垂直方向，抽取位置取焊縫剖面，進行制樣，并觀察截面金相。每道焊縫抽取截面進行金相觀察的數量需要根據焊縫長度來確定。

　　大眾標準對特殊焊接檢驗的評價分成三個等級：不合格，偏差合格，與合格。偏差合格是該連接至少要達到的標準，連接達到偏差合格后，質量狀態可以接受，但仍需在規定時間內繼續整改，直至合格為止。

　　2 金相檢驗

　　2.1 激光熔焊

　　激光熔焊以激光為熱源，由于其焊縫美觀，所以多應用區域多為車身表面區域，如高爾夫車型側圍以及奧迪車型的四門/后蓋。

　　激光熔焊的特點：(1)以線代點，焊接強度較點焊提高30%，焊接強度高;(2)焊接速度為40mm/s，工作效率高，焊接速度快。

　　佛山工廠采用的焊接方式多為雙層板平頭搭接焊，側圍少數區域采用三層板平頭搭接焊。采用搭接焊的優點是耗費在調整兩個板的尺寸搭接的時間相對而言較少，因為兩個板的重合區域明顯。缺點是：(1)焊接后承接力的方向有局限性;(2)熔深較難控制，下層板熔深容易不足，導致連接強度較低。

　　對激光熔焊的金相評價遵循大眾集團標準PV6719。評價分成兩個部分：

　　(1)外觀評價：一條長焊縫可能是由多條焊縫拼接而成，多條焊縫的長度之和(d1+d2+d3+d4)，偏差合格標準至少要大于總焊縫要求長度l的80%，合格標準為90%。(2)金相評價：a.對焊縫進行縱向剖切檢驗。金相表面不得有裂紋;b.多層板焊縫冷卻凝固后，焊縫表面略微向內凹陷。凹陷深度過大則板與焊縫的剩余厚度不足，導致連接強度下降。如圖1所示，t1與t3為兩側板的厚度，h1與h3為兩側板的凹陷深度。剩余厚度Sn采用凹陷邊緣切線到對應板與焊縫借口位置的距離。Sn大于0.7個對應板厚為合格，大于0.6個對應板厚為偏差合格。

　　(3)如上面所述，熔深控制是激光熔焊的難點。焊接電流小，激光焊熔深不夠;焊接電流大，又容易導致熔化部分溫度升高，流動性增強，在氧槍的吹拂下，流動過快，致使凹陷深度過大，剩余厚度不足。而為了保證焊接質量，工廠一般采用大電流的方式，這樣就容易造成剩余厚度不足的問題。

　　佛山工廠激光熔焊采用了蛇形焊的方式，蛇形焊縫，阻礙了熔化部分的流動，減小了凹陷深度。很好的解決了金相檢驗中剩余厚度不足的問題。

　　2.2 釬焊監控

　　釬焊，熔點比比母材低的填充金屬(釬料)，加熱熔化后，液態釬料潤濕母材，填充接頭間隙并與母材相互擴散，形成焊縫的焊接方法。釬焊變形小，接頭光滑美觀，用于外觀可見零件的焊接。目前在佛山大眾工廠應用的主要是激光釬焊與等離子釬焊兩種。

　　釬焊用于頂蓋與側圍焊接，其特點是焊縫美觀，密封性好，遠優于“點焊+密封條”的方法。

　　釬焊對零件尺寸、清潔度及匹配狀態的要求高，頂蓋及側圍外板焊前清擦，配有專用的清潔設備;釬焊頂蓋前后角(焊縫前后端)的熱影響波浪、焊縫氣孔是技術難題。

　　對釬焊的金相檢驗評價，遵循大眾集團標準PV1602，評價方式如下：

　　(1)表面評價：a.表面焊縫必須連續，不能間斷;b.表面目視孔洞直徑不得大于0.2mm，孔洞不得和板邊緣連接起來，否則不合格; c.焊縫兩端不許打磨。

　　(2)金相評價：a.焊接咬邊位置處剩余板厚tr(包含打磨和拋光以后)不能小于原始板厚的0.8倍;b.焊縫厚度不能小于原始板厚的0.8倍。c.焊縫不得有裂紋缺陷。d.焊縫上氣孔面積之和不得大于焊縫總面積的10%。

　　2.3 氣體保護焊監控

　　氣體保護焊是利用氣體作為電弧介質，并保護電弧和焊接區的電弧焊。

　　電弧熱量集中，能量密度大，可輕易焊透厚板材，且焊縫對裂紋的敏感性低，廣泛用于返修。其次，氣體保護焊也用于底盤下部等汽車結構部件的連接。

　　佛山工廠多采用CO2氣體作為保護氣體的氣體保護焊，簡稱MAG焊(Metal Active Gas arc Welding)。在高爾夫車型頂蓋上，還采用了MIG焊(Metal Inert Gas arc Welding)，保護氣體為氬氣。

　　對氣體保護焊的金相檢驗評價，遵循大眾集團標準PV6728，評價方式如下：

　　2.3.1 外觀評價：(1)一條焊縫不得低于零件標準圖紙要求長度的80%，合格標準為90%。(2)表面不得有裂紋、燒穿、與板材未融合等缺陷。

　　2.3.2 金相評價：(1)焊縫截面孔洞面積之和，不得大于焊縫面積的10%。(2)圖2為焊縫喉深SN的測量方法。喉深不得大于所連接板中最薄板的0.7倍。(3)熔深f如圖3所示。當所連接板厚均大于1.0mm時，熔深需大于0.2mm;當所連接板小于1.0mm時，熔深需大于0.1mm。

　　2.4 鉚接監控

　　利用鉚釘機械的“鑲嵌”作用，實現零件連接的方法。鉚接的特點是簡單易行，設備投入低，不破壞零件表面鍍層，多用在非承重部件及鋁件的連接。

　　佛山工廠用到的鉚接有拉鉚、沖鉚鉚釘(鎖鉚)、沖鉚螺母/螺柱以及壓鉚。拉鉚以及沖鉚因為其構造不便于金相制樣，檢測手段主要為扁鏟實驗和頂出力等力學性能實驗。下面就壓鉚的金相檢驗評價，進行說明。

　　對壓鉚的金相檢驗評價，遵循大眾集團標準VW01124-2，評價方式如下：

　　(1)如圖4所示，鉚釘頂部不得低于板平面0.15mm以上。(2)鉚釘不得穿透所連接板，且鉚釘截面上不得有裂痕。(3)如圖5所示，鉚釘咬合深度不得小于0.1mm。

　　參考文獻

　　[1]大眾集團標準.PV6719：2008 鋼板上的激光熔焊評價標準[S].

　　[2]大眾集團標準.PV1602：2012 激光釬焊與等離子釬焊的評價標準[S].

　　[3]大眾集團標準.PV6728：2009 鋼板上的氣體保護焊評價標準[S].

　　[4]大眾集團標準.VW01124-2：2000 鋁制鉚釘在鋼板上壓鉚的評價標準[S].

　　作者簡介：吳方(1985-)，男，湖南長沙人，學歷：碩士，研究方向：車身材料與焊接技術。