一、前言
随着绿色制造理念和结构轻量化要求的推广，，， ，铝合金作为一种质量轻、耐侵蚀、经济效益好，，， ，再生使用率高的结构质料，，， ，被普遍的应用于汽车制造领域。。特殊是车辆载重的提高，，， ，发念头马力的加大，，， ，汽车对油箱的容积也在一直的加大。。古板的钢制油箱已不可知足使用要求。。铝合金油箱由于外貌钝化膜的抗侵蚀作用，，， ，不但使用寿命长，，， ，并且无需涂装，，， ，现已普遍应用于汽车油箱上。。
可是与钢铁的质料相比，，， ，铝合金的熔焊性较差，，， ，容易泛起未熔合、气孔等焊接缺陷，，， ，给铝合金的油箱生产带来一定的难题。。尊龙凯时电气的DEX PM3000熔化极惰性气体脉冲保唬护焊，，， ，由于接纳全数字化软件控制，，， ，逆变频率抵达180KHZ,焊接电弧稳固，，， ，对金属无氧化，，， ，且焊丝作为电极，，， ，具有熔覆效率高,焊接铝合金时可以接纳双脉冲，，， ，焊接变形小焊接成型好，，， ，同时由于接纳脉冲的强弱电流弧长调理，，， ，对焊接熔池外貌的氧化膜有阴极破碎作用，，， ，能够包管焊接的冶金质量，，， ，故脉冲气体保唬护焊在铝合金油箱是普遍接纳的焊接要领。。
关于汽车铝合金油箱自动MIG焊接历程中，，， ，在油箱的顶部环焊缝上，，， ，容易泛起较严重的未熔合、气孔等质量问题，，， ，举行剖析。。通过生产跟踪及现场的工艺实验，，， ，确定了影响焊接质量的主要因素是自动焊专机的焊枪角度、强弱脉冲的弧长、占空比、频率的转变状态。。在焊枪倾角小于30°或焊丝干伸凌驾20㎜时，，， ，容易泛起焊接缺陷。。强弱脉冲及占空比不对适时焊缝容易焊穿或焊缝偏高等问题。。在对焊接工艺参数及焊枪角度、装备结构做适当的调解刷新后，，， ，焊接的铝合金油箱的一次及格率从75%提高到98%以上。。
二、铝合金油箱的制造工艺及质量问题
铝合金油箱的方形结构，，， ，油箱主体由方形筒体和两个方形端盖组焊而成，，， ，形状尺寸为1100㎜×700㎜×700㎜，，， ，额定容量为500L，，， ，箱体质料厚度2.5㎜，，， ，材质为5052铝镁合金板。。方形筒体又铝合金通过辊压成型，，， ，然后焊接而成。。筒体的对接焊缝，，， ，现在在自动化专机接纳MIG双脉冲工艺焊接，，， ，能够包管焊接质量。。可是接纳相同的工艺，，， ，焊接油桶的方形端盖时，，， ，容易泛起未熔合气孔及焊楼工件等问题。。如图一；；油箱端盖及筒体环缝的一次及格率为75%，，， ，缺乏格率25%，，， ，不但需要大宗的氩弧补焊并且焊缝的成型及二次渗漏危害也很是高。。
图 1 油箱端盖与筒体焊缝上的焊接质量问题
油箱端盖接纳辊压缩口工艺，，， ，成型完毕与油箱桶对接，，， ，缩口部分插入筒体内，，， ，形成环形的搭接讨论。。唬环形焊缝接纳双脉冲自动MIG专机焊接，，， ，单层单道焊缝，，， ，两侧环缝同时同向施焊，，， ，详细焊接参数见表1。。焊接历程中焊枪牢靠，，， ，油箱随变位机转动，，， ，由于油箱为圆角方形结构，，， ，转动历程中，，， ，焊枪的倾角和电弧长度随时会爆发转变，，， ，因此在焊接历程中。。需要焊接操作职员实时熟练的人为调解焊枪角度及高度，，， ，以包管焊枪倾角和电弧长度在合适的规模内。。
表 1 铝合金油箱环形焊缝的 MIG 脉冲焊接参数
| 讨论形式 |
焊接电流A |
焊接电
压V
|
焊接速率mm/min |
弱脉冲电流 % |
弱脉冲弧长 |
占空比% |
频率
HZ
|
| 搭接 |
80 |
17.5 |
60 |
40% |
0 |
50% |
1.5 |
备注；；接纳1.2㎜焊丝，，， ，材质ER5356 铝镁，，， ，保唬护气体99.99%Ar
三、铝合金油箱的工艺剖析
1、在油箱筒体与端盖焊接前，，， ，端盖经由辊压缩口成型。。辊压成型后，，， ，端盖缩口处的成型褶皱集中漫衍端盖圆周围，，， ，在与直筒体对接装配后，，， ，圆角周围的装配间隙最大。。但经由生产跟踪，，， ，成型褶皱一样平常泛起在内缩口部分，，， ，对装配间隙影响有限，，， ，且最大装配间隙不凌驾2㎜经由工艺验证，，， ， 2 mm 以下的间隙量对焊接质量影响不大。。 即端盖与筒体的装配间隙控制在 2 mm以内时，，， ， 辊压成形褶皱不是造成现在焊缝缺陷的主要缘故原由。。燃油箱筒体与端盖装配毕后将被装夹牢靠在自动焊专机的变位器上。。 最先焊接前，，， ， 操作职员一样平常用纱布蘸无水乙醇将待焊区擦拭一遍，，， ， 目的是去除待焊区的油污。。 但焊接最先时并不可包管无水乙醇已完全挥发，，， ， 特殊是流进装配间隙中的乙醇，，， ， 一旦有残留，，， ， 很容易使焊缝爆发气孔。。因此焊接前用无水乙醇待焊区能否改善焊接质量值得质疑。。虽然制造燃油箱的铝合金板材外貌有一层塑料保唬护膜保唬护，，， ， 但在制造历程中保唬护膜已破损，，， ，油箱焊接装配前会将这层膜揭除，，， ，即铝合金外貌在焊接前已有差别水平的氧化和污染。。 油箱环形焊缝施焊前，，， ， 并没有对环缝待焊区及环缝与筒体直缝交叠处举行机械整理，，， ， 而筒体直缝的两头部余高较大，，， ，或保存弧坑及较厚的氧化皮，，， ， 这些倒运因素会影响环缝的焊接质量。。油箱的自动焊历程中，，， ，由于焊接专机的焊枪机构和变位器分立，，， ， 二者的运动不相关，，， ， 加上油箱的方形结构特点，，， ， 使油箱随变位器作匀速旋转时，，， ， 油箱与焊枪接触处的线速率、 周半径和法线在时刻变换，，， ， 即现实的焊接速率、 焊丝伸出长度 （干伸长） 及焊枪倾角 （焊丝与工件接触处切线的夹角） 在时刻变换中。。 这些不确定的工艺参数必将影响焊接质量。。 为了降低这些不确定工艺参数的影响，，， ， 焊接历程中由操作职员手工实时调解焊枪高度和倾角，，， ， 这就会失去自动焊的优势。。
2、焊接参数剖析
主要焊接参数中，，， ，除表 1 给出的参数外，，， ，尚有焊枪倾角、 焊丝干伸长等参数值没有确定。。 凭证现在生产燃油箱所使用的自动 MIG 焊专机结构来看，，， ， 焊枪是牢靠的，，， ， 其姿态事先已设置好，，， ， 与工件的运动无关，，， ， 可推断出焊枪倾角 α、 焊丝干伸长 l 和焊接线速率 v 随工件 （燃油箱） 的运动会呈周期性转变，，， ， 简化后的示意图如图 2 所示。。当焊接变位器带着装夹好的待焊油箱，，， ， 从位置 P经 P′转动至 P" 的历程中，，， ， 焊丝与油箱的接触点会由点 A 经点 B 再移动至点 C。。 这个历程中 ，，， ，焊丝干伸长 l 会先变短后变长，，， ，而焊枪倾角 α 响应地先变大后变小 （α→α′→α"），，， ， 焊接线速率 v也会转变。。 思量到现实油箱截面形状并非严酷的方形，，， ， 而是四个直边稍有突出的 “鼓形”，，， ，以是截面边线上各点到中心的距离差没有示意图中那么大，，， ， 即焊接速率 v 的转变有限。。 焊接历程中，，， ，焊枪倾角 α 和干伸长 l 的转变较大，，， ，保唬护气就难以抵达保唬护效果，，， ，对焊接质量的影响也就大.
为了验证铝合金燃油箱焊接历程 中各项不确定工艺参数对焊接质量的影响，，， ， 举行了一系列工艺试验，，， ， 效果证实，，， ， 当焊丝与油箱的接触点位于方形油箱直边中心位置周围时 （见图 2 中 P" 位置），，， ， 焊枪倾角 α 将小于 30°，，， ， 焊丝干伸长 l 凌驾20 mm，，， ， 泛起未熔合或气孔的概率凌驾 50%。。 而铝 合 金 MIG 焊 合 适 的 工 艺 参 数 中 ，，， ， α 是 75°～80°，，， ， l 是 12～18 mm[8-11]。。 以是，，， ， 未熔合与气孔往往泛起在焊枪越过油箱圆角行至直边中心的历程中，，， ， 该处也是焊接操作职员人为干预焊枪姿态的位置。。
三、装备刷新与工艺调解
凭证以上剖析，，， ， 该铝合金油箱的整个焊接生产历程中，，， ， 工艺上保存诸多不对理之处，，， ， 因此对工艺举行适当的调解，，， ， 对自动焊装备举行合理的刷新。。
（1） 要扫除不确定工艺参数对焊接质量的影响，，， ， 就要刷新现在的焊接装备。。 最好的步伐是引进焊接机械人事情站，，， ， 但思量到经济性和企业生产规模，，， ， 可针对现在装备的焊枪机构举行刷新。。将原来牢靠的焊枪，，， ， 牢靠在一个能上下移动的从动杆上，，， ， 从动杆的下端装有一对可以转动的仿形轮子，，， ， 轮子跨坐在环形待焊区边线上，，， ， 随油箱的转动而转动，，， ， 同时推动从动杆上下移动。。 刷新后焊枪与油箱运动关联示意如图 3 所示，，， ， 焊枪机构经由刷新后，，， ， 待焊油箱自位置 P 转动至位置 P′的历程中，，， ， 牢靠焊枪的从动杆在油箱外廓的推动下能自由上下伸缩，，， ， 焊枪机构整体随着移动，，， ， 整个历程中焊丝干伸长 l 和焊枪倾角 α 均不会爆发转变。。 即焊枪机构经由刷新后，，， ， 焊枪倾角 α 和干伸长 l 两个焊接参数可以确定了。。
（2） 除了增强焊材库存管控和防潮外，，， ， 还需调解工序。。 成形完毕的油箱端盖在装配到筒体前，，， ， 就用无水乙醇将端盖的待焊区及缩口边一并擦拭，，， ， 除去油污。。 待无水乙醇彻底挥发后再举行装配。。 施焊前看待焊区举行机械整理。。 需用砂纸打磨筒体直缝的两头部，，， ， 包管环缝与直缝交叠处的焊缝余高不至过大，，， ， 减小其对焊丝干伸长和保唬护气流的影响，，， ， 然后整体打磨一遍环形焊缝的待焊区，，， ，最后用毛刷扫除磨屑和灰尘。。然后再执行焊接
四、结语
经由工艺和装备刷新，，， ， 该铝合金油箱焊接质量和生产效率均获得了大幅提高。。 解决了批量泛起未熔合和气孔的焊接质量问题，，， ， 一次焊接及格率从 75%以上提高到98%以上。。 生产效率获得大幅度提高，，， ， 原来一台自动焊专机由的两名焊接职员操作，，， ， 刷新后一名焊接职员可以操作两台自动焊专机。。
