汽车发动机气门焊接质量调查分析报告

汽车发动机气门焊接质量调查分析报告

摘要：通过汽车发动机气门磨擦焊接不合格率现场调查、检测和统计分析，找出了产品不合格率较高的主要问题，分析了产生问题的原因，提出了解决问题的措施，并通过校企合作企业加以落实，使产品的不合格率得到了有效降低，促进了校企融合，在多渠道多、层次的校企合作、产教融合模式上进行了有效的探索。

受当地一校企合作企业邀请，笔者和另一名专业课教师带领6名顶岗实习学生到公司进行汽车发动机气门焊接质量调查。较长时期以来，该公司发动机气门焊接加工中产品合格率低，一直是困扰公司发展的重大问题，如何提高产品焊接质量，降低不合格率，为公司决策层提供决策基本数据，分析原因，采取有针对性措施，使产品不合格率降低到0.03%以下，是我们此行的主要目的。

目前，汽车发动机气门加工中广泛使用的一项重要工序就是连续驱动摩擦焊接，该焊接属于固相压力焊接范畴，其基本原理是利用焊件接触端面相对旋转运动中相互摩擦所产生的热量使两种不同类型材料的端面达到热塑性状态，然后迅速顶锻，完成焊接的一种压焊方法。

从形状看，汽车发动机气门属于轴类零件范围，一般对于轴类工件有三种摩擦焊方案：① 一个工件旋转，另一个工件静止；② 两工件反向旋转；③ 中间工件旋转，两边工件静止，同时焊两个接头。

我们入驱公司采用的加工方案属于第一类，即工件由电机驱动以恒速旋转，然后施加轴向力使工件间摩擦加热。达到预定加热温度或轴向缩短量后立即停止转动，进行顶锻。

一、不合格率现场调查

2020年下半年，我们对四种不同型号发动机气门进行对超声波无损探伤的检查，这种检查是通过超声波与试件相互作用，对试件进行宏观缺陷检测、几何特性测量、组织结构和力学性能变化的检测和表征，并进而对其特定应用性进行评价的技术。这是目前对发动机气门焊接质量检查的常用方法。检查发现，产品不合格率最高达0.084%，具体统计如下表：

二、不合格率较高的主要问题

经过长达半年的调查、检测和统计分析，我们发现，影响发动机气门焊接合格率主要是以下7个方面因素：

1、焊接头的表面缺陷，这是在焊接过程中在焊接接头中产生的金属不连续、不致密或接触不良的现象，其主要特征表现为表面质量差、在外力作用下容易形成焊缝开裂。

2、原材料中微量元素含量的影响。

3、设备造成的虚焊、假焊等。

4、产品杆部直径、长度的不同影响工艺参数的选择。

5、焊缝有夹杂。

6、员工质量意识淡薄。

7、焊疤小。

三、原因分析：

经过实地察看，走访车间管理人员和一线员工，查阅相关资料等，我们分析，造成不合格率高的原因有人、设备、材料、方法和环境5个方面。

1、人：焊接新操作工未进行及时培训，对操作规程及作业指导书要求不清楚，对出现问题后不能及时调整等。

2、机：摩擦焊设备老化，经常出现电压和油压不稳等影响焊接质量现象。

3、料：不同厂家的材料中微量元素的含量不同；不同产品，同一炉号中同一产品长短不均匀。

4、法：夹持块未调整到位，尾部摆动过大而未及时调整；未严格按照工艺参数加工等。

5、环：高温作业温度高，噪音大，设备拥挤，零件堆放混乱。

四、确定原因

五、对策实施

1、通过开展员工培训活动，对部分质量意识淡薄的员工进行教育，要求其掌握安全技术操作规程及作业指导书的具体要求，并要求及时抽检。

2、机修人员及时配合一线员工对其设备进行维修、维护、检查。

3、要求员工进行自检在作业前，排除因料短而造成的焊疤小；适当加大摩擦压力和顶煅压力保证固溶质量。

4、要求员工对原材料进行焊接前检验，杜绝焊接缺陷。

5、要求员工在焊接前对材料端面进行处理，消除端面杂质。

6、结合现场实际情况，优化工艺参数。

7、对原材料进行进厂检验，通过金相组织抽检，排除微量元素对焊接质量的影响。

六、效果检查

改善后超声波无损探伤质量情况如下：

七、结语

此次汽车发动机气门焊接质量调研为期时间较长，来往奔波于企业和学校之间，工作非常辛苦，但苦中有甜，苦中有乐。一是找出了产品质量问题，分析了产生问题的原因，提出了解决问题的措施，并通过合作企业加以落实，使产品的不合格率得到了有效降低，企业方很满意，老师和学生非常有成就感。二是促进了校企融合，多渠道多层次的校企合作、产教融合模式的探索，对职业院校的发展和人才培养具有重要意义。此次质量调查，学到了书本以外的知识，结交了企业朋友，锻炼了即将走向工作岗位的学生，可谓一举数得，收获良多。