研究汽车用镀锌钢板点焊质量控制

　1 引言

　　据有关调查表明，一般国产新车运行一年即出现腐蚀斑点，3 至4 年即出现腐蚀穿透，为此全国年维修费用达数十亿元人民币。近十年来，我国汽车工业发展迅速，随之而来的汽车车体防蚀问题也日渐突出。因此，为了提高车体使用寿命和增强车体材料的抗腐性能，表面带镀层的低碳钢板被广泛使用，但目前用得最多的是镀锌钢板，欧美国家汽车用镀锌钢板占整个车体材料的60%左右，日本则更多。我国也早就制订了相关政策鼓励汽车制造业推广使用国产镀锌钢板，还曾把镀锌薄板的焊接列入国家基金项目。

　　镀锌钢板虽然具有较好的抗腐蚀性能，但在国内外汽车车体制造中，大量采用的都是电阻点焊方法，与无镀层钢板相比，镀锌钢板的点焊过程中存在以下问题：先于钢板熔化的锌层形成锌环而分流，致使焊接电流密度减小；锌层表面烧损、粘连、污染电极而使电极寿命降低；锌层电阻率低，接触电阻小；容易产生焊接飞溅、裂纹、气孔或组织软化等缺陷。

　　正是由于镀锌钢板的点焊存在上述问题，因而引起国内外相关领域的广泛关注，并做了大量的研究工作。目前对于镀锌钢板点焊工作的研究主要从四个方面着手：一是镀锌板的点焊焊接性，二是电极材料和形状的正确选择，三是主要工艺参数对点焊质量的影响，四是点焊质量控制的模式和方法。

　　2 镀锌方式和厚度对点焊的影响

　　根据镀锌工艺的不同，镀锌钢板大致可分为电镀锌钢板和热镀锌钢板，还有一种合金化渗锌钢板，是在热浸锌后保温在450oC 以上进行合金化处理。这三者相比较而言，电镀锌板镀层薄，焊接性相对较好，但造价高；热镀锌钢板镀层厚，耐蚀性好，但焊接性差；合金化渗锌钢板的焊接性相对热镀锌钢板则有所改善；在锌层厚度相同的情况下，热镀锌板比电镀锌板具有更优良的焊接性。

　　锌层对于钢板来说厚度虽然非常小，但对于焊接性的影响却很大。一般认为，随着锌层厚度的增加，所需焊接电流越大，但程轩挺等［4］通过试验比较，发现在一定镀层厚度范围内，锌层越厚，所需电流越大；但当锌层达到一定厚度时，则所需电流反面减小。而美国金属学会主编的有关资料［5］则明确提出，镀锌钢板在镀层厚度增加时（锌层厚度在0.005～0.025mm 范围内），焊接性降低，但锌层厚度在1.52mm 以上时，焊接性不受镀层厚度的影响。在国内外汽车车体制造中，使用的电镀锌板镀层厚度一般为20 ～90g/m2(0.003～0.013mm)，热镀锌钢板镀层厚度为40～180g/m2 (0.006～0.025mm)，可见汽车用镀锌钢板的点焊需要合理选择工艺参数以保证焊接质量。但笔者工厂实践证明，尽管有锌层的存在，但只要选择适当的设备、工艺等，镀锌钢板的电阻点焊质量完全可以达到车体制造的技术要求。所以镀锌钢板本身的镀锌方式或锌层厚度，并不是影响车体点焊质量好坏的决定因素。