汽车制造质量管理与控制课件：焊接过程质量管理与控制

焊接过程质量管理与控制汽车制造质量管理与控制焊件常见的焊接缺陷汽车制造质量管理与控制CONTENTS目录汽车车身焊接简介电弧焊常见焊接缺陷0102电阻焊常见焊接缺陷03焊接缺陷的处理方法04PART1汽车车身焊接简介汽车车身焊接简介汽车制造过程冲压焊装涂装总装检验

焊接作为一种应用广泛的永久性连接方法，可用于制造金属结构、连接机械零件等，在机械、造船、化工、汽车、国防等行业起着极为重要的作用。汽车车身焊接简介三峡水轮机转轮超大型原油船电机定子座国家大剧院汽车车身焊接简介发动机舱前地板后地板地板总成右侧围左侧围顶盖车身总成四门两盖安装调整行李箱盖左后门左前门发动机盖右前门右后门四门两盖加工区发动机盖右前后门左前后门左翼子板右翼子板行李箱盖汽车车身焊接简介

汽车的发动机、变速器、车桥、车架、车身、车厢六大总成都离不开焊接技术的应用。

车身制造的传统四大工艺，冲压、焊装、涂装、总装中，焊装工艺起着决定性作用：

——决定车身的外形轮廓及装配精度；

——决定车身的刚度及安全性；

——决定车身的内部空间、承载能力及舒适性；

——决定车身自重及燃油经济性。汽车车身焊接简介焊接缺陷：焊接过程中，在焊接接头中产生的不符合设计或工艺要求的缺陷。

按缺陷的形态分为:平面缺陷(如裂纹,未焊透等)体积缺陷(如气孔、夹渣等)按缺陷出现位置分为:表面缺陷(如咬边、烧穿、焊缝尺寸不符合要求、裂纹、弧坑、焊瘤、表面夹渣、飞溅等)

内部缺陷(如气孔,夹渣,内部裂纹等)按缺陷可见度分为:宏观缺陷微观缺陷此外，还有错焊、漏焊、焊偏、错孔、螺母开焊、严重的焊接变形等。PART2电弧焊常见焊接缺陷电弧焊常见焊接缺陷（1）咬边

在工件上沿焊缝边缘所形成的凹陷叫咬边。咬边是一种危险较大的缺陷，在咬边处造成严重的应力集中，在重要的结构或受动载荷的结构中，不允许有咬边。

电弧焊常见的焊接缺陷：咬边、焊瘤、烧穿、焊接尺寸不符要求、未熔合、未焊透、飞溅、气孔、夹渣、裂纹。咬边电弧焊常见焊接缺陷（2）焊瘤

熔化金属流淌到熔池边缘未熔化的工件上，堆积成焊瘤，与工件没有熔合。焊瘤对静载强度无影响，但会引起应力集中，使动载荷强度降低，故承受载荷的焊接结构，对焊瘤大小及每米焊缝中焊瘤的长度要有一定的限制。焊瘤电弧焊常见焊接缺陷（3）烧穿

烧穿是指部分熔化金属从焊缝反面漏出，甚至烧穿成洞。这种缺陷在底层焊缝和薄板焊接时最容易发生。它使接头强度下降。必要时将漏出部分铲成凹槽，然后进行补焊。电弧焊常见焊接缺陷（4）焊接尺寸不合要求

是指焊缝表面高低不平、焊缝宽窄不齐、尺寸过大或过小，均属焊接尺寸不合要求，这些都会减低接头强度。如焊缝增高量过高，在截面过度处造成应力集中；焊缝过宽，不但浪费填充材料，而且使工件变形，并且应力也增大。焊缝过小,就会降低焊接强度。焊缝过高引起变形焊缝不等宽度电弧焊常见焊接缺陷（5）未熔合、未焊透未熔合指焊缝金属和母材之间未完全熔化和结合的部分,它可以是侧壁、层间、焊缝根部未熔合。未焊透是指焊接的接头未完全焊透。这种缺陷会减弱焊缝工件截面，造成严重的应力集中，大大降低接头强度，它往往成为焊缝开裂的根源。因此，重要结构中焊接接头不允许有未熔合、未焊透存在。

根部未焊透

未熔合电弧焊常见焊接缺陷（6）飞溅

在焊接过程中，有一部分熔化金属飞到熔池之外的现象称为飞溅。特别是粗焊丝CO2气体保护焊时，飞溅更为严重，飞溅率可达20%以上。飞溅是有害的，它不但降低焊接生产率，影响焊接质量，而且使劳动条件变差。

飞溅飞溅焊渣附着电弧焊常见焊接缺陷（7）气孔

气孔是熔池中的气泡在熔化金属凝固时未能及时逸出而残留在焊缝中所形成的孔穴。气孔会降低焊缝的严密性和塑性,减少焊缝的有效截面,降低焊接强度。气孔电弧焊常见焊接缺陷（8）夹渣

夹渣是残留在焊缝中的熔渣,夹渣会降低焊缝的塑性和韧性,其尖角往往会造成应力集中,甚至形成裂纹。（9）裂纹

在焊缝或近缝区，由于焊接的影响，材料的原子结合遭到破坏，形成新的界面而产生的缝隙称为焊接裂缝。裂缝是一种危害最大的缺陷，会降低焊接接头的承载能力，还会引起严重的应力集中，促使裂缝扩展。电弧焊常见焊接缺陷--图集不良焊接外观电弧焊常见焊接缺陷--图集良好焊接外观孔位良好焊点位置、形状良好焊缝外观良好无咬边焊缝尺寸良好无焊瘤烧穿电弧焊常见焊接缺陷--图集良好焊接外观PART3电阻焊常见焊接缺陷电阻焊常见焊接缺陷

电阻焊常见的焊接缺陷：虚焊、漏焊、焊点裂纹、焊点穿孔、边缘焊点、多余焊点、位置偏差、焊点扭曲、压痕过深等。（1）虚焊

无熔核或熔核直径尺寸小于白车身焊接强度检验控制方法规定的尺寸的焊点。产生原因：电极不对中焊接电流小焊接时间短电极压力过大电阻焊常见焊接缺陷（2）漏焊

焊点数目少于规定数目，则遗漏的焊点属于漏焊。（3）焊点裂纹

围绕焊点圆周有裂纹不允许；焊点表面由电极加压产生的焊点表面裂纹（非较大较深的裂缝）可以接受。产生原因：保持时间短；焊接压力高；电极使用时间长。电阻焊常见焊接缺陷（4）焊点穿孔

焊点中含有穿透所有板材的通孔。（5）边缘焊点

电极加压形成的焊点未被金属板料边缘所包含，为不可接受。产生原因：保持时间短；焊接电流大；焊接压力低；板材附着脏物。电阻焊常见焊接缺陷（6）多余焊点

焊点数目不能超过规定的数目。除非是返修需要。（7）位置偏差

焊点位置偏离指定位置10mm以上，未指定位置的不能偏离20mm以上。电阻焊常见焊接缺陷(8)压痕过深

板料厚度减小超过50%。产生原因：焊接电流太大；电极压力不适当；电极端部太小。(9)焊点扭曲

焊点造成板材表面扭曲超过25°。产生原因：电极与板件不垂直；上下电极不正。PART4焊接缺陷的处理方法焊接缺陷的处理方法焊接缺陷产生的原因主要有以下几个方面：

（1）焊接参数或焊接材料选择不当（如焊接方式的选择、电流、电压、焊接时间、焊接速度、气体流量、气压等）；

（2）操作方法不当（如焊接速度过快或过慢,电弧偏吹,焊枪握持角度等）

（3）焊丝和被焊金属坡口表面上有铁锈、油污或其它杂质；

（4）设备或夹具的稳定性不良；

（5）工人操作技能/质量意识较差等。1.焊接缺陷产生的原因

焊接缺陷的处理方法

根据焊接缺陷的性质、大小、所在部位以及对后序加工的影响,按不合格品处理的相关规程进行处理。（1）对于表面缺陷，如划伤、焊瘤、弧坑、焊缝高低不齐、毛刺、飞溅等可以打磨处理；（2）对于开裂、咬边严重的可进行补焊；（3）其它缺陷可临时采取返修(返工)灵活处理；（4）返修后的焊接件要再次进行检验确认。2.常见焊接缺陷的处理方法小结与思考小结与思考1.电阻焊常见的焊接缺陷有哪些？2.请思考在车身焊装过程中，焊装缺陷对焊件质量的影响有哪些？THANKS焊件的质量检验方法汽车制造质量管理与控制CONTENTS目录焊件的质量检验方法小结与思考0102焊件的质量检验方法焊件的质量检验方法破坏性检验1）力学性能试验：拉伸、弯曲、冲击2）化学分析试验：

化学分析，腐蚀3）金相试验非破坏性检验1）外观检查：

焊缝的外形尺寸是否合格，缝宽是否稳定，是否有咬边、表面气孔、裂纹、变形等。2）强度检验：

水压检验、气压检验3）致密性检验：

气密性、吹气、氨渗漏、煤油、载水、沉水、水冲、氦检漏。4）无损检验（NDT）焊件的质量检验方法1、焊点非破坏性检查2、焊点破坏性检查3、焊点试片检查4、白车身检查5、超声波检查6、焊接参数检测7、焊点边界样本1、焊件非破坏性检查

采取各种物理的、目视的和量具等手段，不损坏被检查焊接性能和完整性而检查其焊接缺陷的检验方法。（1）检查使用的工具凿劈铁锤（2）检查频率

约1次/20-50台，地板总成螺栓需全部检查。1、焊件非破坏性检查①操作者将被检查的部件放至检查岗位；②目视检查：检查焊接和工件是否异常；A.清点焊点个数B.检查焊点位置是否均布C.检查是否存在不可接受的焊点③凿子中心线离焊点中心线15mm处插入至与焊点下边缘平齐的位置，以检查焊点是否松动；④若发现异常焊点,记下焊点号,并按照规定对不良进行处理；⑤拔出凿子，用铁锤还原零件。（3）非破坏检查操作方法2、焊接破坏性检查

利用液压张力钳或气动凿子将所有焊点全部撕开。若在一件母材上留下撕洞，在另一件母材上附有焊核，且焊核尺寸符合标准要求，则此焊点合格，否则为不合格，可借助游标卡尺或直尺对焊核尺寸进行测量。（1）检查频率全破坏的频率：1个月/2000台；全破坏的人员：6人(破坏)+1人(记录、确认)；

全破坏的时间：约20小时。2、焊接破坏性检查名称：风铲（主工具）作用：铲开钢板边缘焊点名称：风铲（主工具）作用：铲开钢板下面的焊点名称：扳手（辅助工具）作用：拧紧或松开风铲接头名称：弹簧（风铲零件）作用：风铲冲击力下降时使用

名称：气管（辅助工具）作用：连接风铲与气源名称：零件笼（辅助工具）作用：收集拆解后的白车身零件（2）检查使用工具2、焊接破坏性检查（3）全破坏的步骤顶蓬后隔板行李箱后板左侧围白车身拆解后零件各分总成拆解右侧围仪表台后地板车头总成前地板骨架2、焊接破坏性检查（4）操作注意事项白车身拆解后，需要检查是否存在虚焊、焊核过小、偏位、气孔等焊接不良现象，所以在全破坏时必须将板件与板件完全铲开，让整个焊核完全突出，以便测量和判断。焊核大小=焊核大小确认用2、焊接破坏性检查以下是正确操作后和不正确操作后的对比（标准为OK，非标准为NG）未拆解干净，焊核未露出未拆解干净,焊核未露出未拆解干净，焊核未露出2、焊接破坏性检查（4）操作注意事项风铲的使用会直接影响到全破坏的工作效率。所以在使用的过程中，要注意以下两点：①对于拆较厚的板件,应该把风铲修磨的锋利一点，因为较厚的板件间隙比较小，所以锋利的风铲容易达到效果。风铲太锋利,将板件铲破了2、焊接破坏性检查（4）操作注意事项②对于拆较薄的板件,应该把风铲修磨的钝一些，因为较薄的板件刚性没有厚板强，所以钝一点的风铲不容易铲烂薄的板件。

3、焊点试片检查焊点试片检查主要用于非破坏性检查无法或不方便检查的焊点，试片的厚度根据所检查焊点的钣金厚度进行选择，厚度约为0.8-1.4mm，一般每班进行点焊作业前需进行检查。4、白车身检测白车身的检查实行全数检验，一般由2名专业检验人员进行。（1）白车身检查内容①检查车身有无凸凹点、变形、飞溅等不良点；②检查VIN码、焊接缺陷、漏装、涂胶不良；③检查四门两盖翼子板段差间隙；4、白车身检测（2）白车身检查步骤发动机罩左右翼子板左右侧围上部顶棚左右侧围内部左右侧围下裙门、盖、翼子板涂油检查行李箱盖不良点记录、标识四门扎上扎带进入返修区

5、超声波检测

超声波检测是一种新兴的检测方法，超声波技术对电阻焊的无损检查效率较高，而且几乎能够识别各种有缺陷的焊点，因此超声波检测应用越来越多。超声波检测的优点是可以识别各种类型缺陷焊点，缺点在于不能在线检测，需要专人检测。

6、焊接参数检测

焊点质量监控可分为预防、监控和检验。预防是在没有进行焊接之前，采取相应的措施防止不合格焊点的产生。焊接参数检测就是预防的有效措施之一，比如：定期检查焊枪电流、压力及通电时间，以保证电流、压力及通电时间符合工艺要求。一般来说，检测的频次：关键焊点每月1次，非关键焊点每2月1次或每季度1次。7、焊点边界样本

焊点边界样本是一种目视的质量标准，员工可以通过培训学习，更为形象地认识合格与不合格焊点，防止缺陷焊点出现及遗漏。小结与思考小结与思考1.你学会了哪些焊件质量检验的方法？2.在焊接过程中，全破坏试验的作用是什么？3.你和你的团队有哪些成功和失败的经验可以跟大家分享？THANKS焊装生产的质量控制汽车制造质量管理与控制CONTENTS目录焊装质量控制要点焊装生产过程控制0102小结与思考03PART1焊装质量控制要点焊装生产质量控制要点焊装生产的质量控制重点：

焊接强度、焊接精度、车身外观质量。焊装生产质量控制要点1、焊接强度

影响焊接强度的因素：焊接工艺控制、焊接设备、焊接操作、焊接板材。（1）焊接工艺控制

以点焊为例，其强度质量问题主要表现为焊点虚焊，毛刺、焊穿、裂纹、针孔等焊接缺陷，焊接电流、电极压力及通电时间是影响质量问题的重要工艺参数。

除了工艺设置要合理外，在焊接生产过程中需采用专用工具对工艺参数进行循环监测，保障每天、每班次、每个焊接设备都处于受控状态，并及时进行记录。焊装生产质量控制要点1、焊接强度

影响焊接强度的因素：焊接工艺控制、焊接设备、焊接操作、焊接板材。（2）焊接设备

电极的磨损、电极端面与工件接触不正以及分流等因素会较大程度的影响焊接强度。影响因素危害措施图例电极的磨损会使接触表面直径增大，使焊接电流密度减小，形成加热不足及焊不牢及时打磨或更换电极电极端面与工件接触不正会造成焊点不正、飞溅等质量缺陷正确操作分流电极侧面或钳臂碰及工件表面造成分流，影响焊点质量及损伤工件操作避免、主动隔绝焊装生产质量控制要点1、焊接强度

影响焊接强度的因素：焊接工艺控制、焊接设备、焊接操作、焊接板材。（3）焊接操作

①操作人员严格按照《焊接操作作业要领书》、《岗位指导书》等操作规程进行操作与质量控制；②操作人员需掌握夹具的正常使用、焊钳的垂直度和焊接时间控制、电极的打磨等技能；③操作完成后要做好自工序完结，要按照《焊接操作作业要领书》、《岗位指导书》等操作规程实施自检，如焊点位置、数量和焊点表面形状等。焊装生产质量控制要点1、焊接强度

影响焊接强度的因素：焊接工艺控制、焊接设备、焊接操作、焊接板材。（4）焊接板材

焊接前，板材表面会因前工序留下的油污、灰尘、氧化膜等杂物使焊接电流不稳，产生开焊、假焊、焊点毛刺、焊穿、裂纹、针孔等焊接缺陷，因此，焊前应严格清理焊件表面，避免产生焊接缺陷。焊装生产质量控制要点2、焊接精度

车身焊接精度关系着整车装配的匹配性、整车的安全性，所以有效的控制、提高白车身的焊接精度，是整车质量的重要保证。影响车身焊接精度的因素主要包括：（1）产品设计：主要是指零部件定位系统设计、零件焊接型面设计以及焊接空间的可达性设计等因素，直接影响后期总成焊接的精度和工艺性。（2）焊接夹具：包括夹具的合理设计制造、生产调试、焊接过程中的状态监视、定期校检及维护保养等。（3）其它：焊接工艺的制定、现场技术问题的处理、工人的操作以及零组件的尺寸保证等因素也会影响焊接的尺寸精度。各因素之间不是相互独立的，只有对它们进行各环节和过程的综合控制，才能保证焊接的综合精度。焊装生产质量控制要点2、焊接精度

车身焊接精度监测与检验主要通过检具检测、三坐标检测、激光检测等方法进行。检具检测焊接精度三坐标检测焊接精度焊装生产质量控制要点3、车身外观车身外观质量的检测和控制也是焊装车间必不可少的质量控制点之一。当白车身焊装完成后，还需进入修磨线工序进行检查和打磨，在灯光隧道区，借助于平行光线，经验丰富的工作人员可以迅速发现车身上的不平整以及焊接部位的问题，并进行修磨处理。同时，对于焊接部位焊缝是否牢固、是否有脱焊和漏焊、以及焊缝的美观程度都需要进行检查。PART2焊装生产过程控制焊装生产过程质量控制1.焊接前质量控制：焊接前质量管理工作应从焊接设施设备确定、焊接工艺方法的确定和检验项目的确定三方面开展。

焊接设施设备确定

为保证焊接工作，车间应及时检查焊接电源、排风装置、循环水的水质、气源气体混合比例及气体流量、以及焊接的主要技术参数等。

焊接工艺方法的确定

按照产品结构要求和焊接要求，确定焊接工艺参数，编制设备操作规范、焊接工艺规范和焊接检验规范等；检验项目的确定

确认焊接检测项目及判定准则、检测手段的配备。焊装生产过程质量控制

焊前检验包括母材(冲压件半成品)和焊接材料(螺母,焊丝)的检验、焊接设备和夹具的检验、焊接工艺/规范参数调整；

焊接生产过程中的检验包括焊工技能稳定性、焊接设备(夹具)运行情况(稳定性)、参数稳定情况、现场检查标准与工艺规程是否正确、零件焊接的质量情况检查以及监督工人自检情况；

焊后检验即成品检验，是主要检验内容。成品检验要做好首件检验和返工件的质量检验。2.焊接过程质量控制：焊接过程日常检验工作包括：焊前检验、焊接过程中的检验、焊后检验三部分。焊装生产过程质量控制2.焊接过程质量控制：首件检验内容（针对自动化程度较高的设备连续生产）（1）首件焊接前，焊工确认焊接设备工艺轨迹和产品加工工艺参数；（2）当首件加工完毕，焊工确认产品物流卡提供的材料；（3）采用测量样架，检验首件产品的几何尺寸是否符合规定；

（4）对照缺陷标样，检查焊缝是否有缺陷，并填写“三检”检验卡；（5）检验员对焊工的自检项目进行复验，再检测焊接熔深、金相组织、机械强度和用户的特殊要求是否符合规定要求。