浅析轻型汽车后桥桥壳焊接工艺

1、浅析轻型汽车后桥桥壳焊接工艺作者：文杨阳陈龙李柯刘新亚来源：时代汽车2018年第3期摘要：汽车后桥壳是汽车传动系统中一个重要的组成部分，其中承重和传力、弯矩、扭矩均由汽车后桥来承受；当前冲焊桥壳成为我国汽车后桥桥壳主流的加工工艺，因此，焊接工艺的好坏成为影响汽车整体性能和安全的一个重要课题。本文针对轻型汽车后桥桥壳的特点和使用性能，主要从后桥壳选用母材、焊接方法、焊丝及焊接参数等方面详细介绍了汽车后桥的焊接工艺。采用该焊接工艺能可靠地保证后桥壳的焊接质量并满足批量生产要求。关键词：轻型汽车；后桥桥壳；焊接工艺1引言后桥是汽车的关键零部件之一，其焊接质量的好坏直接关系到汽车的安全性问题，它不但要

2、承重和传力，还要承受由动载荷和静载荷所引起的较大的弯矩和扭矩，为此要求后桥应具有足够的强度、刚度和韧性，这就对桥壳的焊接质量提出了很高的要求，进而来满足桥壳的使用功能。2冲焊桥壳的基本结构形式我公司生产的桥壳的基本结构形式如图1所示，两端半轴套管材料为45，桥壳上、下片材料为Q345，板厚为8mm；桥壳后盖材料为Q235，板厚为4mm。3焊接工艺性分析及方案制定桥壳母材采用Q345板材冲压而成，Q345为低合金结构钢，它比Q235类型的低碳钢抗拉强度和屈服强度高一等级，具有良好的可焊性。半轴套管是该汽车后桥的重要组成部件，连接桥壳中段和两端法兰盘，因此，需要有较高的刚性和耐磨性。我司半轴套管采

3、用45，45属于中碳钢，此种材料具有较好塑性，但焊接性较差，空冷时焊缝热影响区会出现针状马氏体组织，硬度大，塑性差，易产生脆性断裂，而且可供选择的焊接规范非常小，当电流过小时则熄弧，焊缝成形不良，电流过大时则咬边，冷却速度稍大时则产生热裂纹”。因此，为提高焊接接头的综合性能，在焊接过程中需要控制焊接线能量及焊接接头含氢量冈，焊前需要预热，焊后需要缓冷。考虑到焊接接头的综合性能和生产效率，在生产过程中我公司采用了生产效率高、便于机械化和自动化生产、焊缝中含氢量少的C02气体保护焊的焊接方法。4焊接方法及焊材选用由于桥体的母材材质分别为Q345和45钢，我公司选用气体保护焊实心焊丝ER50-6,1

4、.2mm焊丝，采用富氩(Ar(80%)+C02(20%)气体保护焊作为桥体的焊接方法。C02气体纯度达到99.5%以上，Ar气体纯度达到99.9%以上。ttl5临删1Utti2ttl5临删1Utti2睁上下脚S3怦充与图&除老恃耶卅统涨式5焊接工艺及要求焊前处理(a)坡口制备为了保证坡口的平整和无裂纹、分层、夹杂等缺陷，设计母材上下片对接边缘坡口型式如下图2,并采用冷加工方法进行加工。坡口角度a:6-.65。，根部间隙b：O-lmm,钝边为c：0-2mm。在母材与半轴套管对接边缘开v型坡口如下图3所示，并采用冷加工方法进行加工，坡口角度a:65。-75。，根部间隙b：4-5mm,钝边为c：0-

5、2mm;半轴套管坡口边到轴肩的距离：d；i：12mm。坡口表面及两侧(以离坊口仂缘的距离计算20mm)应将水、铁锈、油污、积渣和其它有害杂质清理干净。为防止粘附焊接飞溅，坡口两侧各50mm范围内涂刷防飞溅剂。焊丝进行除油、锈、烘干处理，并保持保护气体干燥、纯净。组焊流程，见图4施焊过程控制桥壳Y型焊缝焊接一般坡口为60。，焊接示意图如图3所示，打底焊焊后应对工件进行检查，不得出现焊穿、漏焊等缺陷，对缺陷及时修补并去除焊渣和浮锈层，合格后进行下一层焊缝的焊接，要求焊透率为75%以上，焊缝余高2-3mm，焊缝宽度12mm左右。半轴套管环缝焊接一般坡口为60。，焊接示意图如图5，为防止焊接冷裂纹，焊

6、前必须进行预热处理，预热方式采用氧乙炔中性焰加热，预热温度150C2500C，重点偏向45钢一+mt,范围在焊缝两侧各100mm内，焊接过程中严格控制层间温度。焊接时应对焊缝附近螺纹孔进行防护，避免进入焊渣、飞溅，要求焊透率100%,焊缝宽度12mm左右，焊缝余高23mm。桥壳定位点焊附件：点焊时电流要调大一些，一般要求焊缝高3-4mm、焊缝长为20-30mm。桥壳后盖及主减固定板焊接：一般为角焊缝，焊缝高38mm,要求焊透率为75%以上。4.4焊后处理焊后清理干净焊缝表面的氧化皮及周边的焊接飞溅。如出现焊缝成型差、有缺陷、焊接不到位等情况，应及时采取补焊、修磨等措施进行处理。桥壳与半轴套管环

7、缝焊后应进行消除应力热处理，温度为6000C6500C。可在焊接过程中用锤击法减小焊接应力，焊后用氧乙炔中性火焰加热焊缝缓冷，避免热裂纹的产生。5桥壳焊接质量及检测要求焊接三角板、直缝焊、后盖、加强圈等焊透率为75%以上，检测方法为焊缝剖开后用20倍放大镜检测。对桥壳与半轴套管对接环焊缝进行超声波100%全探伤，达到关键焊缝II级质量要求。后桥总成气密性检测100%全检测。由于后桥壳密封性要求较高，所以一般采用高压充气后浸液试漏检验，如果出现焊接不良导致渗漏，需进行补焊焊接，直至不再渗漏为止。大批量生产时，每月需随机抽样1根当月生产的后桥壳总成，对其轴管环焊缝进行切片取样，用20倍放大镜检测环焊轴管焊透率为100%，并检查其热影响区的金相组织、硬度。桥壳总成垂直弯曲疲劳台架试验必须达到国家汽车行业标准QC/T534-1999汽车驱动桥台架试验评价指标中规定：取其中值疲劳寿命不低于80万次，试验样品中最低不得低于50万次的国家安全标准。6结语通过对我司汽车后桥桥壳焊接工艺流程进行描述，表明了