某车型车架焊接开裂问题分析

H O 芏 P 产S 0 L U T 0 N 某车型车架焊接开裂问题分析 史东杰贾世川刘翰志彭雷刘攀 （长城汽车股份有限公司技术中心，河北省汽车工程技术研究中心，保定071000） 摘要：为解决某乘用车在前期道路测试试验过程中出现的车架焊道开裂问题，对失效零件开裂位置的断口形貌、显微组织、零件基体材质和焊接熔核质量等方面进行了检测和分析。结果表明，车架焊接位置的开裂是焊接质量不合格所导致的，焊缝熔核深度不合格、存在焊缝气 孔和焊缝组织疏松是导致车架开裂的主要原因。 关键词：车架焊道开裂失效分析中图分类号：T（；407文献标识码：B 1基本情况 车架是非承载乘用车底盘的重要零件，承担着乘用车所承载的全部质量，并承受着传递过来 接连接。焊接时分前、后两段先后进行焊接，焊接工艺为惰性气体保护焊连接。惰性保护气体为氩气和二氧化碳的混合气体，混合气体比例为氩气：二氧化碳：80％：20％；焊丝材料选用ER50一6。前上 的各种力和力矩，车架质量直接影响整车的使用寿命丛某试验车车架在进行路试试验过程中，在车辆行驶至5（）km里程时，发现该试验车右侧前上摆臂安装支座与L形加强板焊道开裂，且右前上摆臂安装支座严重变形并撕裂；将车架与车身分离后，发现左侧前上摆臂安装支座与L形加强板焊接焊道处开裂，如图1所示。经初步分析原因为前上摆臂安装支座与L形加强板焊道开裂导致，为分析失效真因，现对焊接质量进行详细分析。 如图2所示，前上摆臂安装支座与车架纵梁上部通过L形加强板焊 34 |汽车工艺与材料AT&M （a）右前上摆臂安装支座 图1 （b）左前上摆臂安装支座失效位置 后段 前《筻0 图2前上摆臂安装支座布置 2016年第1期 S H 0 P S O L U T O N 安装支座与L形加强板焊道开裂位置进行断口 摆臂安装支座和L形加强板的基体材料都为汽车 扫面分析，结果如图3所示。由图3a和图3b可 大梁钢510L，零件厚度都为5mm；前上摆臂安装 知，右前上摆臂与L形加强板焊接后侧焊道断口 支座与L形加强板的焊接方式为焊工手工焊接 形貌为韧性断裂和疲劳断裂；图3C和图3d则显 2试验结果与分析 示前侧焊道主要以韧性断裂为主，且在焊道处存在大量焊接气孔及疏松的焊缝组织，表明焊缝质 2，1试验结果 量不合格 2．凵断口检测 为分析失效零件的断裂形式，对右前上摆臂 0 （e）焊接气孔 （树裂纹源断口组织一剪切断口 （d）疏松组织 （a）瞬断区断口一韧窝断口 图3断口扫面分析结果 2，1，2材料成分分析 为检验焊接基材质量是否合格，对前上摆臂安装支座和L形加强板的材料成分进行了分 析，结果如表1所示，结果表明材料成分满足标准要求 表I材料成分分析结果 （a）熔核区域 前上摆臂安装支座L形加强板 标准要求 成分 0，10 0．08 巡0．20 0．50 0．05 0．07 L26 L24 l. 飞0，020 0，016 0、0巧 0．（用7 0．025 0．（旧7 2主3熔核区域显微组织分析 对熔核区域的显微组织进行分析，结果如图4 （b）基板区域 所示。山图4可知，熔核区域的金相组织为铁素 图4熔核位置的金相组织 体+珠光体+上贝氏体，组织品粒细小，无明显焊接 区、热影响区和焊接基材等位置进行维氏硬度检 夹杂；基板为铁素体+少量珠光体，表明焊缝熔核 测，结果见表2。由表2可知，熔核区和热影响区 区域和基材区域的金相组织正常。 维氏硬度明显大于基材区域硬度，熔核区硬度满 2，1.4熔核区域硬度检测 足要求 为检测焊缝区域硬度是否合格，对焊接熔核 汽车工艺与材料 AT&M 2016