汽車鈑金的常用焊接方法
時(shí)間:2023-03-01 09:16:36
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摘要:鈑金實(shí)訓(xùn)是汽修專業(yè)教學(xué)的一項(xiàng)重要內(nèi)容,能夠幫助學(xué)生把理論知識(shí)轉(zhuǎn)為實(shí)踐技能,進(jìn)而具備更強(qiáng)的就業(yè)能力。而焊接方法則是鈑金實(shí)訓(xùn)教學(xué)的關(guān)鍵所在,直接關(guān)系著學(xué)生畢業(yè)后能否順利就業(yè)。鑒于此,文章先簡(jiǎn)要闡述了汽車鈑金修復(fù)常用的焊接方法,然后具體分析了汽車鈑金實(shí)訓(xùn)中焊接教學(xué)現(xiàn)狀,并據(jù)此探討了有效的優(yōu)化策略。
關(guān)鍵詞:焊接技術(shù)鈑金修復(fù)汽修專業(yè)中職
1引言
汽車作為一種消耗品,經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的使用或是遇到一些意外事故,會(huì)出現(xiàn)各種損壞情況。其中,行李箱蓋、車門支柱、前后車門、前后翼子板、發(fā)動(dòng)機(jī)罩、前后保險(xiǎn)杠等無疑是較易受損的部件[1]。在這些部件出現(xiàn)變形時(shí),就可通過焊接的方法展開鈑金修復(fù),以保證汽車的安全使用。隨著我國汽車保有量的逐漸增加,也持續(xù)加大著國內(nèi)的汽修人才需求。從當(dāng)前市場(chǎng)情況而言,汽車鈑金人員收入較為可觀,但其中具備扎實(shí)理論基礎(chǔ)和專業(yè)操作技能的人員較少,多為傳統(tǒng)“師帶徒”模式培養(yǎng)出來的,并未接受過專業(yè)的安全知識(shí)培訓(xùn)與理論知識(shí)培訓(xùn),因此常因?yàn)椴灰?guī)范作業(yè),導(dǎo)致出現(xiàn)工傷事故。由此可見,要想推動(dòng)我國汽車維修行業(yè)的良好發(fā)展,需要盡快補(bǔ)齊汽車鈑金維修人才短板。
2鈑金修復(fù)的常用焊接方法
2.1CO2氣體保護(hù)焊
2.1.1技術(shù)特點(diǎn)
該技術(shù)是采用CO2作為保護(hù)氣體的熔化極焊操作,其擁有諸多優(yōu)勢(shì),如焊接質(zhì)量好、成本低、生產(chǎn)效率高及保護(hù)效果好等。尤其是具有較為廣泛的焊接適應(yīng)范圍,能夠展開全位置焊接,可采用多層多道焊,幾乎不會(huì)限制最大焊接厚度,最薄能夠焊接約1mm的薄板,所以在修復(fù)損壞的車身板時(shí)十分適用。
2.1.2焊機(jī)的選用與焊接電流調(diào)整
雖然通常而言,進(jìn)行汽車鈑金修復(fù)需采用車身焊接專用焊機(jī),但目前很多小型汽修廠都用工業(yè)焊機(jī)作為CO2氣體保護(hù)焊機(jī)[2]。在這種情況下,如果不注重合適焊接電流,就可能出現(xiàn)焊不透或者燒穿的情況。同時(shí)在進(jìn)行焊接時(shí)工業(yè)焊機(jī)電流不夠平穩(wěn),受電網(wǎng)電壓的影響較大,不能良好完成薄板件的焊接修復(fù),所以需要將電流調(diào)整到較小的值,通常為35~40A。
2.1.3選擇焊絲
焊絲選擇是否合理將直接關(guān)系鈑金修復(fù)效果,就當(dāng)前國內(nèi)的情況而言,通常小型汽修廠都未固定焊絲的牌號(hào),對(duì)于焊絲的選用具有較大的隨意性。正確的做法應(yīng)是結(jié)合待修復(fù)件的厚度,進(jìn)行相應(yīng)焊絲直徑的選擇。如果焊接厚度≤1mm,所選焊絲直徑應(yīng)為0.8mm;如果板厚在1.5~3mm,所選焊絲直徑應(yīng)為1mm。
2.1.4氣體流量與純度的選擇
一方面,焊接電流和焊接速度越大,以及焊絲伸出長(zhǎng)度越長(zhǎng)的時(shí)候,需要更大的氣體流量。通常氣體流量數(shù)值,應(yīng)為焊絲直徑數(shù)值的10倍,譬如,0.8mm焊絲的氣體流量應(yīng)為8L/min[3]。倘若用室外焊接、仰焊或是較大電流迅速焊接的時(shí)候,氣體流量需要適當(dāng)?shù)丶哟?。?jiǎn)而言之,氣體流量要結(jié)合焊接速度、焊接電流的大小進(jìn)行選擇。要對(duì)噴嘴直徑以及焊絲伸出的長(zhǎng)度進(jìn)行合理選擇。另一方面,CO2氣體純度要≥99.5%,若不能達(dá)到這一純度要求,就會(huì)給焊接質(zhì)量產(chǎn)生直接影響。
2.2電阻焊
2.2.1技術(shù)特點(diǎn)
該技術(shù)的特點(diǎn)是節(jié)省材料、操作簡(jiǎn)便、效率高、成本低等。針對(duì)汽車的車頂、車門、車架及側(cè)圍等部位,可運(yùn)用這一技術(shù)完成大量焊接。
2.2.2焊接工藝
電阻焊通常要經(jīng)過四個(gè)階段,即加壓、通電、保持與卸壓,并且要在持續(xù)壓力作用下才可完成。一是,加壓階段。展開焊接作業(yè)時(shí),影響焊接質(zhì)量的一項(xiàng)重要因素,便是能否對(duì)板件正確施加壓力,若壓力過小,則可能由于板件間接觸不良而焊接困難,或是造成焊點(diǎn)減?。惶热魤毫^大,可能會(huì)減小焊透率,焊點(diǎn)尺寸變小與強(qiáng)度降低,甚至可能無法形成焊點(diǎn)。二是,通電電流。采用電阻焊方法時(shí),通電電流的選擇也是一項(xiàng)關(guān)鍵點(diǎn)。須知,焊接時(shí)通電電流值的平方和電阻熱成正比關(guān)系,電流過高可能會(huì)擠出熔化的金屬,導(dǎo)致板件表面出現(xiàn)凹坑,使得焊接效果不理想;電流過低,則會(huì)導(dǎo)致焊點(diǎn)強(qiáng)度降低,通常而言焊接電流應(yīng)保持在8000~13500A范圍內(nèi)[4]。三是,保持時(shí)間。保持時(shí)間與電阻熱同樣為正比關(guān)系,越短的保持時(shí)間,焊點(diǎn)強(qiáng)度越低、焊點(diǎn)越小。伴隨時(shí)間的增加,也會(huì)相應(yīng)增強(qiáng)焊接強(qiáng)度,增大焊點(diǎn)。但是若是保持時(shí)間繼續(xù)延長(zhǎng),幾乎不會(huì)改變焊接強(qiáng)度,不會(huì)明顯增大焊點(diǎn)。四是,焊點(diǎn)間距。焊點(diǎn)間距過大或是過小,均會(huì)使焊接強(qiáng)度受到負(fù)面影響。故此,要結(jié)合待焊板件的厚度,明確焊點(diǎn)到板件邊緣的距離與焊點(diǎn)間距。
2.3激光焊接
激光焊接技術(shù)是當(dāng)前除了電弧焊、電阻焊之外,又一較為先進(jìn)的汽車車身焊接技術(shù)。該技術(shù)包含了多種焊接技術(shù),如激光熔焊、激光釬焊、激光拼焊板。雖然該技術(shù)相較于電阻焊和電弧焊而言發(fā)展時(shí)間較短,但已然表現(xiàn)出顯著的優(yōu)勢(shì),譬如實(shí)際作業(yè)中焊接速度快、熱影響區(qū)狹窄、能量密度高、工作變形小、無后續(xù)加工困擾與易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制系統(tǒng)等。伴隨激光焊接技術(shù)近些年的快速發(fā)展,其被更廣泛地應(yīng)用于金屬材料加工領(lǐng)域,發(fā)揮了愈加明顯的作用。同時(shí),該焊接技術(shù)的應(yīng)用并不局限于汽車車身領(lǐng)域,在海洋工程、造船、國防工業(yè)、航空航天以及核電設(shè)備等領(lǐng)域均得到有效應(yīng)用。
3汽車鈑金實(shí)訓(xùn)中焊接教學(xué)現(xiàn)狀
得益于我國交通建設(shè)的持續(xù)快速發(fā)展,越來越多民眾購買汽車來便利自身出行,進(jìn)而不斷增加著國內(nèi)汽車的保有量。在此背景下涌現(xiàn)了大量的汽車維修企業(yè),而專業(yè)的汽修人才,則是促進(jìn)汽修企業(yè)良好發(fā)展的關(guān)鍵。因此,近些年很多中職學(xué)校都開設(shè)了汽車維修專業(yè)。但研究發(fā)現(xiàn),中職學(xué)校所開展的汽車鈑金專業(yè)課,明顯少于一般的機(jī)修專業(yè)實(shí)訓(xùn),而造成此情況的主要問題,便是安全問題與耗材量大。唯有課程開設(shè)時(shí)所遇問題得到良好解決,才可取得更理想的鈑金教學(xué)成效,使學(xué)生的專業(yè)技能需求得到良好滿足。尤其是汽車鈑金,不管是在日常教學(xué)抑或是技能大賽中,均屬于一門重要的專業(yè)課。
3.1焊條耗材量大,學(xué)習(xí)效果不佳
開展汽車鈑金課的時(shí)候,能否良好控制耗材量十分關(guān)鍵,尤其是目前許多中職學(xué)校不管是技能訓(xùn)練或是日常教學(xué),都會(huì)用到很多材料。下面將結(jié)合鈑金焊接方面的例子進(jìn)行簡(jiǎn)單說明:例1,焊條是進(jìn)行手工電弧焊焊接的必備材料,正常情況下一根焊條的使用時(shí)間一般約1min,若讓學(xué)生結(jié)合焊接材料、電流大小等進(jìn)行多次焊接,來達(dá)到焊接手法提升的目的,通常2~3min便會(huì)用完[5]。但事實(shí)上對(duì)于中職學(xué)生焊接手法的提升而言,2~3min的訓(xùn)練效果甚微。要知道,汽車鈑金修復(fù)屬于一種強(qiáng)調(diào)積累大量操作經(jīng)驗(yàn)的熟練工種。要讓全班數(shù)十名學(xué)生都能熟練掌握手工電弧焊焊接方法,那么必然會(huì)消耗大量的焊條。例2,雖然開展氣體保護(hù)焊接訓(xùn)練的時(shí)候,所用焊絲不用投入較多資金,但需要很大的混合氣使用量。如果班級(jí)內(nèi)有學(xué)生20~30名,且均為初學(xué)焊接,那么標(biāo)準(zhǔn)的一瓶二氧化碳混合氣,大概能夠讓每個(gè)學(xué)生練習(xí)10min的焊接。而這種時(shí)長(zhǎng)的練習(xí),很難顯著提升學(xué)生的焊接技術(shù)水平。并且,在焊接教學(xué)過程中還會(huì)消耗塞焊打孔鐵片、焊接鐵片以及金屬板等焊接材料。因此,在開展鈑金教學(xué)時(shí),怎樣在節(jié)省耗材的情況下,保證學(xué)生的學(xué)習(xí)時(shí)間、提升其焊接基礎(chǔ)操作水平,就成為專業(yè)教師應(yīng)重點(diǎn)思考的問題。
3.2安全意識(shí)薄弱,影響教學(xué)質(zhì)量
部分中職學(xué)校開展鈑金實(shí)訓(xùn)教學(xué)時(shí),由于許多學(xué)生是首次接觸焊接方法,因此在實(shí)際練習(xí)中偶有安全問題發(fā)生。安全問題的出現(xiàn),既會(huì)威脅學(xué)生的身體健康,也可能使學(xué)校面臨一些糾紛,進(jìn)而給學(xué)校聲譽(yù)形成負(fù)面影響。筆者通過整合日常工作經(jīng)驗(yàn)和現(xiàn)有相關(guān)文獻(xiàn),發(fā)現(xiàn)主要是兩方面因素,導(dǎo)致中職汽車鈑金實(shí)訓(xùn)中安全問題的不時(shí)發(fā)生:一方面,學(xué)生缺乏良好的安全意識(shí)。客觀來講中職學(xué)校的生源情況較差,多數(shù)學(xué)生缺乏良好的學(xué)習(xí)態(tài)度和學(xué)習(xí)習(xí)慣。即便專業(yè)教師在日常教學(xué)中多次強(qiáng)調(diào)一些注意事項(xiàng),但不少學(xué)生并不在意,導(dǎo)致操作出錯(cuò),進(jìn)而引發(fā)一些安全問題。尤其是鈑金實(shí)訓(xùn)中進(jìn)行焊接時(shí),會(huì)遇到高溫焊渣飛濺、電焊弧光灼傷眼部和高壓電等問題;又或是門板修復(fù)包含了氣動(dòng)切割鋸、角磨機(jī)等工具的使用。唯有規(guī)范操作上述設(shè)備,才能保證焊接質(zhì)量和使用安全。然而部分學(xué)生在實(shí)訓(xùn)中隨意使用設(shè)備,無疑加大了安全風(fēng)險(xiǎn)。另一方面,汽車鈑金實(shí)訓(xùn)中缺乏健全的安全管理體系。具體表現(xiàn)為,部分學(xué)校往往基于國家的相關(guān)要求標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定實(shí)訓(xùn)基地設(shè)備管理和維修制度、實(shí)訓(xùn)基地安全管理制度,對(duì)于自身情況未進(jìn)行充分考慮[6]。同時(shí),學(xué)生缺乏操作經(jīng)驗(yàn)和相關(guān)工作經(jīng)歷,甚至部分學(xué)生為初次接觸這些工具,因此,往往難以良好理解和執(zhí)行國家、行業(yè)以及企業(yè)標(biāo)準(zhǔn),如此一來自然難以良好保證汽車鈑金實(shí)訓(xùn)教學(xué)的安全性。
4優(yōu)化汽車鈑金實(shí)訓(xùn)教學(xué)的有效策略
4.1采用VR模擬軟件,提高學(xué)習(xí)效率
通過日常教學(xué)觀察,發(fā)現(xiàn)許多汽修鈑金專業(yè)的學(xué)生,不愿坐在教室聽教師講述乏味、枯燥的理論知識(shí)。與學(xué)生展開訪談交流,不少都表示“我選擇鈑金專業(yè),就是想要鍛煉自身的實(shí)操能力,畢業(yè)后能夠順利就業(yè)”。由此可見,實(shí)際上中職學(xué)生的學(xué)習(xí)目的十分明確,不愿在理論知識(shí)學(xué)習(xí)上浪費(fèi)時(shí)間,更希望自己的實(shí)操能力得到良好提升。但若理論知識(shí)不牢靠,在實(shí)際操作中就會(huì)出現(xiàn)耗材浪費(fèi)的情況。唯有理論和實(shí)踐良好結(jié)合,才能使學(xué)生技能得到良好提升。因此,在開展實(shí)際教學(xué)前,專業(yè)教師可采用播放多媒體視頻的方式,替代傳統(tǒng)的口頭說教,增強(qiáng)理論教學(xué)的趣味性。譬如,門板修復(fù)時(shí)怎樣使金屬收縮或延展?焊接時(shí)為什么要如此焊接?在展開實(shí)訓(xùn)前,播放相關(guān)教學(xué)視頻讓學(xué)生能夠一定了解整個(gè)焊接過程。當(dāng)學(xué)生完成基本焊接操作的學(xué)習(xí)后,并通過相關(guān)測(cè)驗(yàn),教師就可利用焊接VR仿真模擬軟件,讓學(xué)生展開焊接作業(yè)的仿真實(shí)操,下圖為模擬軟件的操作界面:經(jīng)過VR仿真模擬軟件的操作之后,學(xué)生能夠初步掌握實(shí)操技巧,積累一定的操作經(jīng)驗(yàn),這對(duì)于其之后真正的動(dòng)手操作,具有很大裨益。更重要的是,如此一來則不會(huì)由于缺乏經(jīng)驗(yàn),而導(dǎo)致耗材與學(xué)習(xí)時(shí)間的浪費(fèi),提高學(xué)習(xí)效率。為了進(jìn)一步判斷VR仿真模擬軟件的作用,我將班內(nèi)學(xué)生分為了兩組,一組采用了VR仿真模擬訓(xùn)練,而一組并未應(yīng)用該訓(xùn)練方法。結(jié)果顯示,采用VR仿真模擬軟件的一組,學(xué)生平均5~8min就能熟練掌握手工電弧焊,消耗4~7根焊條。而未經(jīng)過模擬訓(xùn)練的一組,消耗焊條的數(shù)量為8~10根,且平均用時(shí)10~15min,才能熟練掌握手工電弧焊操作方法。這進(jìn)一步證實(shí)了,采用VR模擬軟件,有助于實(shí)習(xí)耗材的節(jié)省,以及學(xué)生學(xué)習(xí)時(shí)間的節(jié)約。
4.2多措并舉,強(qiáng)化學(xué)生安全意識(shí)教育
前文提到安全問題是阻礙鈑金實(shí)訓(xùn)教學(xué)良好開展的一項(xiàng)重要因素,而學(xué)生安全意識(shí)薄弱和缺乏健全的安全管理體系是導(dǎo)致該問題的關(guān)鍵因素,對(duì)此,建議從如下幾點(diǎn)著手避免該問題的發(fā)生:一是,在本學(xué)期實(shí)訓(xùn)課開始前,應(yīng)進(jìn)行專門的實(shí)訓(xùn)安全教育,以使學(xué)生能夠足夠重視安全問題;二是,在開始每節(jié)實(shí)訓(xùn)課之前,也要進(jìn)行適當(dāng)?shù)陌踩逃?,滲透安全操作的理念,教育時(shí)長(zhǎng)一般控制在5~10min,重點(diǎn)是說明本節(jié)課可能出現(xiàn)的一些安全隱患,以及傳授學(xué)生規(guī)避安全事故的方法。如此一來,學(xué)生在開展實(shí)際練習(xí)時(shí)會(huì)更關(guān)注作業(yè)的規(guī)范性,注重生產(chǎn)安全,留意一些安全細(xì)節(jié),顯著降低安全問題的發(fā)生率;三是,建設(shè)和完善課程安全體系。健全的課程安全體系,是有效解決汽車鈑金實(shí)訓(xùn)過程中安全問題的有效舉措。具體而言,建議中職學(xué)校通過做好如下兩點(diǎn)內(nèi)容,落實(shí)好實(shí)訓(xùn)的安全管理工作:其一,安排專門的人員,來負(fù)責(zé)實(shí)訓(xùn)室的日常安全管理。其具體的工作職責(zé)是,對(duì)設(shè)備與場(chǎng)地存在的安全隱患進(jìn)行全面檢查,通過定期的檢查,保證能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備的老化情況、損壞問題,第一時(shí)間消除場(chǎng)地的安全隱患,以實(shí)現(xiàn)安全風(fēng)險(xiǎn)的良好防控。其二,由任課教師負(fù)責(zé)實(shí)訓(xùn)室的使用安全管理。正式上課前,要仔細(xì)檢查所借取的設(shè)備。到了正式開始實(shí)訓(xùn)的時(shí)候,則要嚴(yán)格落實(shí)學(xué)生的安全指導(dǎo)工作與教學(xué)指導(dǎo)工作,倘若發(fā)現(xiàn)場(chǎng)地或設(shè)備存在安全隱患,要與實(shí)訓(xùn)室管理人員及時(shí)聯(lián)系,尤其完成及時(shí)、有效的處理。另外,要竭力排除和及時(shí)制止學(xué)生的操作安全隱患。
5結(jié)語
總之,鈑金實(shí)訓(xùn)是汽修專業(yè)教學(xué)的一項(xiàng)重要內(nèi)容,能夠幫助學(xué)生把理論知識(shí)轉(zhuǎn)化為實(shí)踐技術(shù),進(jìn)而具備更強(qiáng)的就業(yè)能力。而焊接方法則是鈑金實(shí)訓(xùn)教學(xué)的關(guān)鍵所在,直接關(guān)系著學(xué)生畢業(yè)后能否順利就業(yè)。所以需要相關(guān)專業(yè)教師,不斷查找和總結(jié)鈑金焊接教學(xué)存在的問題,并結(jié)合問題探索有效的解決方法,從而有效提高學(xué)生的焊接能力,助力其成功就業(yè)。
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作者:孫明芳 單位:濟(jì)寧市工業(yè)技師學(xué)院