本站原创摘 要：车身连接质量是汽车安全的重要指标.要使车身具备良好的车身连接质量,必须从焊装开始对车身生产过程进行严密的监控.一直以来,大众生产的汽车以其皮实耐用著称于世.文章以一汽-大众佛山工厂为例,系统介绍了大众汽车的车身连接质量监控手段.
关 键 词：大众汽车；车身连接质量；特殊焊接金相检验
引言
作为德国最大的汽车集团,大众汽车集团生产的大众牌汽车一直以其经济、耐用的特点,在消费者心中留下了深刻的印象.由于大众采用了较多科技含量高的焊接工艺,所以对车身连接质量监控也提出了很高的要求.在车身连接质量监控方面,大众采用了哪些先进的监控手段来确保良好的车身连接质量呢?文章以一汽-大众为例对大众汽车的车身连接质量的金相检验监控手段为主,对大众体系的车身连接质量进行了阐述,以期与国内汽车业的同行相互交流、学习.
1车身连接质量监控
白车身（注：即焊装完成的车身）的车身连接质量监控包含三个方面：对全车身大多数焊点以及以及对四门两盖折边胶质量的破坏性检验监控、车身标准件与非标准件的拧紧工艺监控以及文章将要阐述的一部分特殊焊接的金相检验.
金相检验工作,一般包含外观评价和金相评价两个部分.金相检验,是观察焊缝的内部结构尺寸,用以评价焊缝内部质量是否合格的方法,除此之外,金相检验所测得的数据,还可以用于指导调整焊接工艺参数,以期优化不合格的工艺,使之达到合格.
金相检验需要对所检测连接进行金相制样.对有一定长度的焊缝,金相制样一般用延焊缝伸展方向的垂直方向,抽取位置取焊缝剖面,进行制样,并观察截面金相.每道焊缝抽取截面进行金相观察的数量需要根据焊缝长度来确定.
大众标准对特殊焊接检验的评价分成三个等级：不合格,偏差合格,与合格.偏差合格是该连接至少要达到的标准,连接达到偏差合格后,质量状态可以接受,但仍需在规定时间内继续整改,直至合格为止.
2金相检验
2.1激光熔焊
激光熔焊以激光为热源,由于其焊缝美观,所以多应用区域多为车身表面区域,如高尔夫车型侧围以及奥迪车型的四门/后盖.
激光熔焊的特点：（1）以线代点,焊接强度较点焊提高30%,焊接强度高；（2）焊接速度为40mm/s,工作效率高,焊接速度快.
佛山工厂采用的焊接方式多为双层板平头搭接焊,侧围少数区域采用三层板平头搭接焊.采用搭接焊的优点是耗费在调整两个板的尺寸搭接的时间相对而言较少,因为两个板的重合区域明显.缺点是：（1）焊接后承接力的方向有局限性；（2）熔深较难控制,下层板熔深容易不足,导致连接强度较低.
对激光熔焊的金相评价遵循大众集团标准PV6719.评价分成两个部分：
（1）外观评价：一条长焊缝可能是由多条焊缝拼接而成,多条焊缝的长度之和（d1+d2+d3+d4）,偏差合格标准至少要大于总焊缝要求长度l的80%,合格标准为90%.（2）金相评价：a.对焊缝进行纵向剖切检验.金相表面不得有裂纹；b.多层板焊缝冷却凝固后,焊缝表面略微向内凹陷.凹陷深度过大则板与焊缝的剩余厚度不足,导致连接强度下降.如图1所示,t1与t3为两侧板的厚度,h1与h3为两侧板的凹陷深度.剩余厚度Sn采用凹陷边缘切线到对应板与焊缝借口位置的距离.Sn大于0.7个对应板厚为合格,大于0.6个对应板厚为偏差合格.
（3）如上面所述,熔深控制是激光熔焊的难点.焊接电流小,激光焊熔深不够；焊接电流大,又容易导致熔化部分温度升高,流动性增强,在氧的吹拂下,流动过快,致使凹陷深度过大,剩余厚度不足.而为了保证焊接质量,工厂一般采用大电流的方式,这样就容易造成剩余厚度不足的问题.
佛山工厂激光熔焊采用了蛇形焊的方式,蛇形焊缝,阻碍了熔化部分的流动,减小了凹陷深度.很好的解决了金相检验中剩余厚度不足的问题.
2.2钎焊监控
钎焊,熔点比比母材低的填充金属（钎料）,加热熔化后,液态钎料润湿母材,填充接头间隙并与母材相互扩散,形成焊缝的焊接方法.钎焊变形小,接头光滑美观,用于外观可见零件的焊接.目前在佛山大众工厂应用的主要是激光钎焊与等离子钎焊两种.
钎焊用于顶盖与侧围焊接,其特点是焊缝美观,密封性好,远优于“点焊+密封条”的方法.
钎焊对零件尺寸、清洁度及匹配状态的要求高,顶盖及侧围外板焊前清擦,配有专用的清洁设备；钎焊顶盖前后角（焊缝前后端）的热影响波浪、焊缝气孔是技术难题.
对钎焊的金相检验评价,遵循大众集团标准PV1602,评价方式如下：
（1）表面评价：a.表面焊缝必须连续,不能间断；b.表面目视孔洞直径不得大于0.2mm,孔洞不得和板边缘连接起来,否则不合格；c.焊缝两端不许打磨.
（2）金相评价：a.焊接咬边位置处剩余板厚tr（包含打磨和抛光以后）不能小于原始板厚的0.8倍；b.焊缝厚度不能小于原始板厚的0.8倍.c.焊缝不得有裂纹缺陷.d.焊缝上气孔面积之和不得大于焊缝总面积的10%.
2.3气体保护焊监控
气体保护焊是利用气体作为电弧介质,并保护电弧和焊接区的电弧焊.
电弧热量集中,能量密度大,可轻易焊透厚板材,且焊缝对裂纹的敏感性低,广泛用于返修.其次,气体保护焊也用于底盘下部等汽车结构部件的连接.
佛山工厂多采用CO2气体作为保护气体的气体保护焊,简称MAG焊（MetalActiveGasarcWelding）.在高尔夫车型顶盖上,还采用了MIG焊（MetalInertGasarcWelding）,保护气体为氩气.
对气体保护焊的金相检验评价,遵循大众集团标准PV6728,评价方式如下：
2.3.1外观评价：（1）一条焊缝不得低于零件标准图纸要求长度的80%,合格标准为90%.（2）表面不得有裂纹、烧穿、与板材未融合等缺陷.
2.3.2金相评价：（1）焊缝截面孔洞面积之和,不得大于焊缝面积的10%.（2）图2为焊缝喉深SN的测量方法.喉深不得大于所连接板中最薄板的0.7倍.（3）熔深f如图3所示.当所连接板厚均大于1.0mm时,熔深需大于0.2mm；当所连接板小于1.0mm时,熔深需大于0.1mm.
2.4铆接监控
利用铆钉机械的“镶嵌”作用,实现零件连接的方法.铆接的特点是简单易行,设备投入低,不破坏零件表面镀层,多用在非承重部件及铝件的连接.
佛山工厂用到的铆接有拉铆、冲铆铆钉（锁铆）、冲铆螺母/螺柱以及压铆.拉铆以及冲铆因为其构造不便于金相制样,检测手段主要为扁铲实验和顶出力等力学性能实验.下面就压铆的金相检验评价,进行说明.
对压铆的金相检验评价,遵循大众集团标准VW01124-2,评价方式如下：
（1）如图4所示,铆钉顶部不得低于板平面0.15mm以上.（2）铆钉不得穿透所连接板,且铆钉截面上不得有裂痕.（3）如图5所示,铆钉咬合深度不得小于0.1mm.