0 前言

隨著我國汽車工業的發展， 在轎車車身上越來越多地采用了歐美系車型通用的受力不大但能固定車身裝飾件或功能件的螺柱， 這些螺柱通過螺柱焊機焊接到車身鈑金件上 。而螺柱焊接質量的好壞直接影響到后續工序的裝配 、車身的使用質量和耐久性，所以在車身焊接過程中， 螺柱焊質量的控制尤為重要 。

1 汽車車身鋼板的特點和對螺柱焊

接的基本要求

汽車車身鋼板的特點： 

(1)鋼板??；

(2)有些鋼板表面有涂層；

(3)鋼板表面有油污 。

對螺柱焊接的基本要求：

(1)焊接螺柱直徑一般為 M3～ M10；(2)有較好的牢固度和抗拉性； (3)有較好的耐久性 。

2 螺柱焊機的選擇

針對汽車車身鋼板的特點和對螺柱焊接的基本要求，必須正確選擇適合用于汽車車身焊接的螺柱焊機 。

針對車身用 M3～ M10的螺柱，焊接方式有電容儲能式和拉弧式兩種 。電容儲能式焊接的不足是工件與焊釘的接觸面未經過燃燒清理， 有雜質存在，易氧化；工件與焊釘之間未能充分熔化和熔合； 因此焊接的牢度不夠， 耐久性差， 更不適合有涂層的工件焊接 。而拉弧式焊接則是通過工件與焊釘之間的引弧燃燒， 清理工件的表面涂層和雜質后， 再焊接焊釘，使得工件與焊釘之間充分熔合， 通過金相檢測，除發現有少量的氣孔外， 很難發現兩者之間的焊痕，經過長期腐蝕也不會發現 。圖 1為國產拉弧式螺柱焊機焊接的工件經強酸腐蝕后的焊釘剖面 。

使用拉弧式焊接方法焊接的螺柱， 強度高 、耐久性好，適用于帶涂層工件的焊接 。

由于轎車車身的焊接螺柱， 除強度要求外，還要求有 15年以上的耐久性，即焊接的焊釘使用 15年后也不能與工件脫落， 再加上大部分汽車車身使用鍍鋅板材，因此，汽車生產中主要采用拉弧式螺柱焊機焊接螺柱 。

雖然轎車車身的螺柱焊接一般使用拉弧式螺柱焊機，但并不是所有拉弧式螺柱焊機都可以用于焊接車身的螺柱 。其主要原因是： 拉弧式螺柱焊機有長周期和短周期 。長周期螺柱焊機只適合焊接母材較厚的工件，用于母材較薄的工件時容易燒穿； 而汽車車身的鋼板都較薄， 現在有的汽車廠家使用的鋼板，經過沖壓拉伸后， 最薄已經不足 0．6 mm，因此必須采用短周期拉弧式螺柱焊機焊接， 且必須是對焊接電流和焊接時間控制精度極高的螺柱焊機才行，否則就會燒穿鋼板 。控制精度不高的短周期螺柱焊機同樣不能滿足汽車車身對螺柱焊接的需要 。因此，研究了專門用于汽車車身焊接的螺柱焊機， 如：EMHART(TUCKER)、NELSON 和深圳鴻 栢科技的國產螺柱焊機等 。

3 在吉利帝豪轎車選擇螺柱焊機過程中的體會

吉利帝豪車型車身上共有 3 種規格螺柱 (M6× 16 ，M6× 20，M6× 30) 共計 45 個，分別位于發動機艙 、前后地板等 。

開始建廠時，由于對國產螺柱焊機不夠了解， 而進口的 EMHART(TUCKER)、NELSON 螺柱焊機價格又太高，于是車間內采用德國某進口品牌手動拉弧式螺柱焊機 。它的最大焊接電流 800 A；可調電流50～ 750A；焊接時間 20～ 600ms(可調 )；輸出工頻電
流，采用晶閘管控制 。由于該品牌的螺柱焊機不是專門針對汽車生產用的螺柱焊機， 對于焊接較厚的板材還好，而對于焊接 1．0 mm 以下厚度的板材， 就暴露出不少問題 。如焊接直徑 M6 的螺釘，其螺釘的法蘭直徑為 M8，而該機器的最大電流為 750 A，只能靠延長焊接時間來實現焊接 。其結果是虛焊嚴重， 在總裝過程中掉釘率高； 在焊接工件的背面出現凸包一直無法避免， 且燒穿的頻次較高 (根據現場統計，5％的頻次出現燒穿， 需要進行 CO 2 氣保焊進行修補)。焊接參數經過廠家多次調整都不理想， 以至于在螺柱焊工位專門配備了一臺 CO 2 氣保焊機 。

為了解決螺柱焊機的虛焊和焊穿問題， 吉利汽車公司咨詢了多個汽車生產廠家 。當得知一汽大眾、奇瑞汽車等廠家都在使用國產螺柱焊機后， 公司于 2010 年 3 月購進了國產品牌的轎車車身專用螺柱焊機 。該機器采用 IGBT逆變技術和 DSP數字控制技術；彩色顯示屏， 中英文菜單， 觸摸屏操作； 頻率20kHz；最大焊接電流 1 500 A。該螺柱焊機對焊接電流和焊接時間的控制十分精確 。從實際焊接效果來看，采用國產的汽車車身專用螺柱焊機焊接后， 工件背面的凸包現象有了明顯改善， 試用一個多月來，工件沒有燒穿現象發生， 焊接后的螺釘也不再需要 CO 2 氣保焊機補焊， 大大減少了工人的勞動強度，提高了工件的焊接質量 。