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客车骨架CO2焊接质量影响因素探讨 魏 国 黄海汽车(集团)有限责任公司 辽宁丹东 118008 摘 要:通过对CO2焊接形式的分析,找出影响焊接质量的原因及解决方法,以充分发挥其焊接变 形小、 焊接强度高、 节能、 高效的特点。 关键词:客车骨架 CO2焊接 焊接质量 影响因素 Abstract: A fter analysing the CO2welding mode, this paper gives out the causes and solutions to i mproving welding quality in order to fully elaborate its propertiesof small deformation, high strength, low energy2consumption and high efficiency. Key words: Coach frame, CO2welding, W elding quality, A ffecting factor 众所周知,CO2焊接是一种高效、 节能的焊接方 法。 尽管这种焊接方法在科技领域已不是最新的,但 在生产中尚有许多因素需要探讨、 研究,以真正地掌 握它的内在规律,为生产服务。 1 CO2焊接法的特点 CO2焊接法具有以下特点:采用气体保护焊接, 参与冶金反应,明弧,抗锈能力强,焊缝窄,对薄板及 满焊比较适宜,生产效率高。我公司黄海牌大客车, 就成功地采用了CO2焊接技术,取得了较好效果。 2 影响CO2焊接质量的因素 尽管CO2焊接技术比较先进,但由于受到客观 条件的限制,加之国内又无统一标准,焊接质量还没 达到理想状态。 为了提高客车骨架的焊接质量,必须 了解影响焊接质量的主要因素。客车骨架大多由异 型钢管和各种连接件组焊而成,基本的焊缝形式有 对焊和角焊两种。 这些材料的焊接属于薄板焊接,因 此,影响骨架焊接质量的主要因素有焊接规范、 装配 间隙、 气体流量及纯度、 焊材质量及操作水平等几个 方面。反应到宏观上的质量问题主要是成形差和产 生气孔等。 211 焊接规范 焊接规范包括焊接电流I、 电压V、 焊接速度U 及焊丝长度。 (1)焊接电流I。焊接电流I的大小影响焊缝的 熔深和加强高。通常焊接电流I增大时,焊缝的熔深 和加强高都有所增加。由于骨架的异型钢管壁厚只 有1. 52 mm ,因此焊接电流不必过大,这样减少 了热量输入和焊接变形,有利于保证设计尺寸。另 外,焊缝加强高降低还可以减少修磨工作量,提高生 产率。通过生产实践和实验得出车身骨架焊接电流 参数为焊丝直径d= 1. 2 mm时, I= 100140 A; d = 110 mm时, I= 90120 A。 (2)焊接电压V。 焊接电压V通常有两个,一个 是焊接电源电压,另一个是电弧电压。 一般焊接电源 电压为定值,它可通过电源自身调节。 电弧电压意味 着电弧的长度。 在车身骨架焊接中,CO2焊采用短路 过渡形式,这样就要求焊接电流和电压相匹配,而且 要求电弧电压较低,约20 V ,这时的焊接飞溅较小, 满足焊接质量要求。我公司CO2焊接电弧电压略高 于20 V ,和150 A左右的电流匹配,可以满足要求, 但有时因为电网电压波动太大,以及操作等造成焊 接电压不稳,影响焊缝的表面质量。 (3)焊接速度U。焊接速度U与焊接质量关系 较大。 在其它条件一定时,一般焊缝的熔宽与熔深随 焊接速度的增加而减少。 如果焊速过高,易产生咬边 和未熔合缺陷,同时气体保护效果差,容易产生气 孔,焊缝成形变坏,所以,焊接速度必须严格控制。 对 车身骨架CO2焊接现场调查表明,影响焊缝质量的 气孔问题很多是由于焊速太快造成的,因此,操作者 必须根据实际情况,严格控制焊接速度。 (4)焊丝长度与焊丝直径。这在理论上已经完 全解决。一般L = 10 d,即焊丝伸出长度约为焊丝直 径的10倍。 212 气体的流量及纯度 CO2气体有管路输送和瓶装两种形式。管路输 送需要布置管道,不灵活,瓶装方式简单、 灵活,所以 我公司采用瓶装方式。 CO2气体的流量及纯度对焊缝质量有很大影 响,因为它们直接影响CO2气体的保护效果和合金 反应的充分程度。若气体的流量不足,挺度不够,则 客车技术与研究 第23卷 第4期BUS TECHNOLOGY AND RESEARCHVol123 No14 2001 1995-2005 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved. 不能有效地保护焊接区域,焊缝容易产生气孔;气体 流量过大时,不仅浪费气体造成紊流,而且氧化性增 强,焊缝质量下降。关于气体纯度,在9815%以上 时,理论上不会产生气孔。 但由于生产中气体纯度有 时发生波动,也可能产生气孔等焊接缺陷。此外,操 作者的技术水平也十分重要,因为CO2焊接不可避 免地产生飞溅;喷嘴不及时清理,也可能造成气孔。 213 焊缝问题及其它 车身骨架的组焊过程是:将(镀锌)异型钢管和 各种连接件装上焊胎,进行装焊,然后采用CO2焊 将骨架焊成一体。由于焊胎精度和单件质量造成了 焊缝间隙不等,对焊接质量产生较大影响。 通常工件 厚度12 mm的焊接,间隙应小于1. 5 mm或不留 间隙。如果间隙过大,将造成焊缝的成形困难。因为 间隙过大,势必造成多次起弧焊接,填充焊缝,这样 成形质量变差,焊馏增多。一般情况下,当间隙小于 2 mm时,可以通过操作者的焊接水平加以弥补。为 了克服上述问题,必须提高单件质量,保证装焊间 隙。另外,焊丝的质量也十分重要。 3 结束语 以上对CO2焊接车身骨架的质量影响因素从 技术上进行了分析。 当然,人员的水平和环境也是两 大不可忽略的因素。 对于焊接设备的影响,可以采用 先进的一元化CO2焊机,因为这种焊机具有焊接电 压、 电流及送丝速度同步化和自动跟踪等特点。 对于 其它方面的影响,可以加强管理,提高质量。 总之,从 黄海客车产品看,CO2焊接车身骨架技术是成功的, 30万km无大修的车辆足以证明它的可靠性。但 CO2焊接车身骨架质量还没有尽善尽美,相对来说, 飞溅较大,还需要进一步研究、 探索和提高。 收稿日期: 2000206216 湖南省三湘客车集团有限公司 湖南省三湘客车集团有限公司(原长沙客车制造总厂)隶属湖南省交通厅,始建于1952年,是湖南省最 大的客车制造企业,也是湖南省唯一国家定点的大中型客车和客车专用底盘生产骨干企业,具备装配和制造 10m以上大型客车底盘的能力。公司拥有自营免检进出口权。近年来, 企业不断发展壮大,目前形成了以客 车制造为主,科、 工、 贸并举的大型企业集团。 集团公司下属的分公司有零部件分厂、 焊装油漆分厂、 底盘装饰 厂、 试制准备分厂、 汽车配件公司、 轻型车制造公司等。集团公司下属的还有高档客车公司、 汽车修制公司等 十多个子公司。 公司占地面积30万m 2, 职工2 400多人,其中各类专业技术人员400多人。自 “七五” 以来,公司技术改 造一直列为国家重点项目,总投资达2亿元,工业设备和技术手段日益先进,具有完整的客车生产流水线。 公 司建有单件下料成型生产线、 构件磷化生产线、 整车焊装生产线、 整车涂装生产线、 客车底盘生产线及整车检 测线,形成年生产3 000辆大中型客车和2 000辆轻型客车的生产能力。公司的客车制造规模和工艺装备始 终居国内先进水平,产品多次荣获部优、 省优称号。 目前已形成大、 中、 轻型配套,高、 中、 普档齐全的八大系列 八十多个品种的 “三湘” 牌客车家族,能满足公路运输和城市公交等不同用户的要求。 公司质量管理体系已通 过ISO9001认证,产品不仅销往全国20多个省、 市、 自治区,而且还远销到中东、 东南亚等地区和国家,自 1993年首次向斯里南卡出口400辆中型客车以来,至今该公司仍是中国最大的客车出口基地。 湖南省三湘客车集团有限公司遵循 “市场是根、 质量是本、 效率是命、 团结是魂” 的十六字方针,竭诚为海 内外宾朋、 客商提供质量优良的产品和细致周到的服务,真诚地希望与广大客户携手合作,共创美好未来。 董事长:蔡继刚总经理:夏 林 地 址:湖南省长沙市韶山路153号邮 编: 410004 销售热线: (0731)5582