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[不锈钢] 汽车不锈钢消声器的焊接

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发表于 2013-1-10 22:32:00 | 显示全部楼层 |阅读模式
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图1 消声器不良部品

SF-409Ti是一种适用于平焊和平角焊金属粉型药芯焊丝,在薄板焊接时焊接效率高,且不容易烧穿。由于409Ti焊丝中加入了钛成分,使得熔池的流动性增加,在焊接过程中,熔池能更好地摊开,余高降低。此外,与不锈钢焊丝相比,它还具有极大的成本优势。
近年来,汽车行业的发展十分快速,国内各汽车制造企业每年均有新车型不断推出。随着竞争日趋激烈,整车制造企业对汽车零部件配套厂的产品品质和成本要求更加严格。如何在保证品质的同时,提高焊接效率,成为各配套厂家共同关注的内容。下面简要介绍一下4系列不锈钢焊丝在汽车消声器上的应用。
在汽车消声器上,弧焊占焊接量的70%左右。目前,多数厂家使用不锈钢作为主要材质,使用304、308等焊丝进行焊接。众所周知,不锈钢焊丝金属材料中主加元素“铬”,还需加入镍、钼等其他元素,虽然使钢处于钝化状态,具有不锈特性,但也带来了一些焊接难题,主要包括:
1. 焊接时熔池粘稠,不易摊开,因此在焊接消声器的环焊缝时,有熔合不良的现象(如图1所示),余高较大(车辆长期颠簸,易使焊缝开裂);
2. 消声器的母材较薄,使用中小电流焊接会使飞溅增多(若随颠簸脱落进入排气室,会带来噪音),影响产品质量;
3.不锈钢焊丝的成本相对较高,制约了成本的降低。
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图2 加入2%的氧气焊缝的熔合更好(金相观测)


针对上述出现的问题,已经有企业采用了SF-409Ti 焊丝进行焊接。SF-409Ti是一种适用于平焊和平角焊金属粉型药芯焊丝,在薄板焊接时焊接效率高,且不容易烧穿。尤其值得一提的是,409Ti焊丝中加入了钛成分,增加了熔池的流动性。在焊接过程中,熔池能更好地摊开,降低余高。在成本方面,与原有的不锈钢焊丝相比,每公斤的焊丝成本可降低约25%,在韩系汽车上,这种工艺已得到大量应用。
运用SF-409Ti 焊丝,所采用的焊接工艺主要有:
1. 如果采用纯氩气体保护,熔池表面张力大,焊缝成形不良,呈“驼背”焊缝形状。因此,加入2%~3%的氧气,降低熔池表面张力,焊缝成形平整美观,同时能将部分钛元素烧损掉,提高焊缝的质量(如图2所示)。
2. 实心不锈钢焊丝MIG焊接时,φ1.2mm焊丝,当电流I≥260~280A,才能实现射流过渡;小于此值熔滴为短路过渡,飞溅较大,一般不能使用。只有使用带脉冲的MIG电源,脉冲电流大于300A,才能实现80~260A焊接电流下的脉冲射滴过渡,无飞溅焊接(如图3所示)。
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图3 无飞溅的焊接效果


唐山松下的YD-350GL3焊机特有的固化脉冲功能能够实现理想的“一脉一滴”(如图4所示),得到焊件的同等熔化深度,其所需的焊接电流(平均电流)比普通MIG焊的连续电流小得多,且对焊件既有脉冲加热熔化,又有随之短暂散热凝固,因此对焊接接头的热影响小,有利于预防金属过热、软化及焊接裂纹,特别适合焊接对热敏感的薄板不锈钢。
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图4 高速摄影拍下的“一脉一滴”过渡状态

举例来说,唐山松下为某消声器配套企业推荐的脉冲MIG焊接工艺,使其焊接量由原来的每小时50个提高到55个,产品的一次合格率由原来的70%提高到97%,缩短了补焊和检测的时间,提高了生产效率,大大改善了焊接质量(如图5所示)。
此外,利用350GL3焊机全数字化的高精度控制,还可直接与电脑或网络进行连接,进行数据的传输与管理,实现联网监测功能。通过监控软件实现“焊接”的数值化,记录每个产品的焊接数据,为追溯产品质量提供依据。
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图5 焊接工艺改进的效果


总之,良好的焊接设备是实现高品质焊接的必要条件,但与人、物料、工艺及环境等的关系也都密不可分。相信随着焊接技术的不断进步,会有更多新工艺、新技术应用到汽车制造行业中,中国也会由汽车大国变成汽车强国。
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