【摘要】基于对汽车外覆盖件焊疤印问题产生机理的分析， 收集解决该问题的可行性方案，通过对比实验和实践验证， 创新性地提出模具型面硅青铜钎焊修复技术。结果表明：该项技术在效率和质量方面均优于传统的模具型面修复技术。

关键词：覆盖件；模具；型面修复；钎焊

1 引言

汽车外覆盖件焊疤印问题是指：拉伸模型面受损进行焊补修复后， 在焊补位置所对应的零件表面产生涂装之后仍然可见的印记 （见图1） ， 最终影响整车外观质量的问题。汽车外覆盖件焊疤印不仅会在首次焊补后产生， 即使修复后通常在2万冲次内仍会复发。以某年产能30万辆整车厂的冲压车间为例， 2019年发生10例焊疤印问题， 其中3例为新压伤焊补修复后产生， 其余7例均为复发。并且焊疤印问题并非汽车外覆盖件的专属问题， 所有对面品质量要求较高的冲压件以及注塑件都困扰于这一业界难题。

图1 某车型翼子板轮罩区域焊疤印问题

2 焊疤印问题的产生机理

焊疤印作为长期困扰业界的一大难题， 其产生原因是得到业界共识的：由于模具钢普遍含碳量较高，大型的汽车外覆盖件模具型面甚至采用含碳量3%~4%的球墨铸铁， 在焊补修复的接缝区域极易出现白口组织， 焊接白口的硬度可达到600HB， 在打磨研配和后续生产的过程中， 都将成为一个局部硬点， 造成制件的焊疤印缺陷。

而焊接白口的产生原理是：基于铁碳合金相图（见图2） ， 铸铁或高碳钢由液态冷却至固态的过程中，发生共晶转变， 析出渗碳体FeC 3 ， FeC 3 在高温下不稳定， 会分解成Fe和C， 但当冷却速度过快时， 渗碳体无法及时分解， 得到的就是白口组织， 而焊补通常都是快速熔化再快速冷却的过程， 焊接白口 （见图3） 就难以避免的产生了。

图2 铁碳合金相图

图3 焊补白口金相图

3 解决焊疤印问题的可行性方案分析

3.1 不进行焊补

对于汽车外覆盖件模具型面受损， 按照一般经验， 当受损深度小于0.2mm时， 可不进行焊补修复。可采用320#以上的细油石网状交叉推顺， 然后依次使用400#、 600#、 800#的砂纸进行网状交叉抛光， 最后沿拉伸方向进行终抛光。当受损深度大于0.2mm时， 仅推顺抛光无法修复受损型面， 如不进行焊补， 可制造镶块过盈配合至受损型面， 过盈量一般为 0.03~0.05mm。该方案虽然不产生焊疤印， 但镶块制造周期较长， 与焊补相比费用较高， 且不适用量产模具的抢修， 同时对过盈量的精度控制要求较高， 存在型面挤压变形或镶块脱出的风险， 一般不建议采用。