大众汽车车身连接金相质量监控
吴方
（一汽-大众汽车有限公司佛山分公司，广东佛山528200）
引言
作为德国最大的汽车集团，大众汽车集团生产的大众牌汽车一直以其经济、耐用的特点，在消费者心中留下了深刻的印象。由于大众采用了较多科技含量高的焊接工艺，所以对车身连接质量监控也提出了很高的要求。在车身连接质量监控方面，大众采用了哪些先进的监控手段来确保良好的车身连接质量呢？文章以一汽-大众为例对大众汽车的车身连接质量的金相检验监控手段为主，对大众体
系的车身连接质量进行了阐述，以期与国内汽车业的同行相互交
流、学习。
1车身连接质量监控
白车身（注：即焊装完成的车身）
的车身连接质量监控包含三个方面：对全车身大多数焊点以及以及对四门两盖折边胶质量的破坏性检验监控、车身标准件与非标准件的拧紧工艺监控以及文章将要阐述的一部分特殊焊接的金相检验。
金相检验工作，一般包含外观评价和金相评价两个部分。金相检验，是观察焊缝的内部结构尺寸，用以评价焊缝内部质量是否合格的方法，除此之外，金相检验所测得的数据，还可以用于指导调整焊接工艺参数，以期优化不合格的工艺，使之达到合格。
金相检验需要对所检测连接进行金相制样。
对有一定长度的焊缝，金相制样一般用延焊缝伸展方向的垂直方向，抽取位置取焊缝剖面，进行制样，并观察截面金相。每道焊缝抽取截面进行金相观察的数量需要根据焊缝长度来确定。
奥迪q3新款价格大众标准对特殊焊接检验的评价分成三个等级：不合格，偏差
合格，与合格。偏差合格是该连接至少要达到的标准，连接达到偏差合格后，质量状态可以接受，但仍需在规定时间内继续整改，直至合格为止。
2金相检验2.1激光熔焊
激光熔焊以激光为热源，由于其焊缝美观，所以多应用区域多为车身表面区域，如高尔夫车型侧围以及奥迪车型的四门/后盖。
激光熔焊的特点：（1）以线代点，焊接强度较点焊提高30％，焊
接强度高；（2）焊接速度为40mm/s ，工作效率高，焊接速度快。佛山工厂采用的焊接方式多为双层板平头搭接焊，侧围少数区域采用三层板平头搭接焊。采用搭接焊的优点是耗费在调整两个板的尺寸搭接的时间相对而言较少，因为两个板的重合区域明显。缺点是：（1）焊接后承接力的方向有局限性；（2）熔深较难控制，下层板熔深容易不足，导致连接强度较低。
对激光熔焊的金相评价遵循大众集团标准PV6719。评价分成两个部分：
（1）外观评价：一条长焊缝可能是由多条焊缝拼接而成，多条焊
缝的长度之和（d 1+d 2+d 3+d 4），偏差合格标准至少要大于总焊缝要求
长度l 的80％，合格标准为90％。（2）金相评价：a.对焊缝进行纵向剖
切检验。金相表面不得有裂纹；b.多层板焊缝冷却凝固后，焊缝表面
略微向内凹陷。凹陷深度过大则板与焊缝的剩余厚度不足，导致连接强度下降。如图1所示，t 1与t 3为两侧板的厚度，h 1与h 3为两侧板的凹陷深度。剩余厚度Sn 采用凹陷边缘切线到对应板与焊缝借口位置的距离。Sn 大于0.7个对应板厚为合格，大于0.6个对应板厚为偏差合格。
（3）如上面所述，熔深控制是激光熔焊的难点。焊接电流小，激
吸尘车光焊熔深不够；焊接电流大，又容易导致熔化部分温度升高，流动性
增强，在氧的吹拂下，流动过快，致使凹陷深度过大，剩余厚度不足。而为了保证焊接质量，工厂一般采用大电流的方式，这样就容易造成剩余厚度不足的问题。
佛山工厂激光熔焊采用了蛇形焊的方式，蛇形焊缝，阻碍了熔化部分的流动，减小了凹陷深度。很好的解决了金相检验中剩余厚度不足的问题。
2.2钎焊监控
钎焊，熔点比比母材低的填充金属（钎料），加热熔化后，液态钎
bmw i8 壁纸料润湿母材，填充接头间隙并与母材相互扩散，形成焊缝的焊接方法。钎焊变形小，接头光滑美观，用于外观可见零件的焊接。目前在佛山大众工厂应用的主要是激光钎焊与等离子钎焊两种。
钎焊用于顶盖与侧围焊接，其特点是焊缝美观，密封性好，远优于“点焊+密封条”的方法。
nexen钎焊对零件尺寸、清洁度及匹配状态的要求高，顶盖及侧围外
板焊前清擦，配有专用的清洁设备；钎焊顶盖前后角
（焊缝前后端）的热影响波浪、焊缝气孔是技术难题。
对钎焊的金相检验评价，遵循大众集团标准PV1602，评价方式如下：
（1）表面评价：a.表面焊缝必须连续，不能间断；b.表面目视孔洞直径不得大于0.2mm ，孔洞不得和板边缘连接起来，否则不合格；c.焊缝两端不许打磨。
（2）金相评价：a.焊接咬边位置处剩余板厚t r （包含打磨和抛光以后）不能小于原始板厚的0.8倍；b.焊缝厚度不能小于原始板厚的0.8倍。c.焊缝不得有裂纹缺陷。d.焊缝上气孔面积之和不得大于焊缝总面积的10％。
2.3气体保护焊监控
气体保护焊是利用气体作为电弧介质，并保护电弧和焊接区的电弧焊。
电弧热量集中，能量密度大，可轻易焊透厚板材，且焊缝对裂纹的敏感性低，广泛用于返修。其次，气体保护焊也用于底盘下部等汽车结构部件的连接。
佛山工厂多采用CO 2气体作为保护气体的气体保护焊，简称MAG 焊（Metal Active Gas arc Welding ）。在高尔夫车型顶盖上，还采用了MIG 焊（Metal Inert Gas arc Welding ），保护气体为氩气。
对气体保护焊的金相检验评价，遵循大众集团标准PV6728，评价方式如下：
2.3.1外观评价：（1）一条焊缝不得低于零件标准图纸要求长度
的80％，合格标准为90％。（2）表面不得有裂纹、烧穿、
与板材未融合等缺陷。
2.3.2金相评价：（1）焊缝截面孔洞面积之和，不得大于焊缝面
积的10％。（2）图2为焊缝喉深SN 的测量方法。喉深不得大于所连接板中最薄板的0.7倍。（3）熔深f 如图3所示。当所连接板厚均大于1.0mm 时，熔深需大于0.2mm ；当所连接板小于1.0mm 时，熔深需大于0.1mm 。
2.4铆接监控
利用铆钉机械的“镶嵌”作用，实现零件连接的方法。铆接的特
点是简单易行，设备投入低，不破坏零件表面镀层，多用在非承重部件及铝件的连接。
摘要：车身连接质量是汽车安全的重要指标。要使车身具备良好的车身连接质量，必须从焊装开始对车身生产过程进行严密
的监控。一直以来，大众生产的汽车以其皮实耐用著称于世。文章以一汽-大众佛山工厂为例，系统介绍了大众汽车的车身连接质量监控手段。
关键词：
大众汽车；车身连接质量；特殊焊接金相检验
图1激光焊焊缝剩余厚度评价
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魏洁
黄发忠
辛化梅
（山东师范大学物理与电子科学学院，山东济南250014）
引言
在二维凝胶图像中，大量的蛋白质点以圆或者椭圆的形式存在，它们有着不同的大小，不同的蛋白质
点有占有相同凝胶表面的趋势，这就导致了一些点的部分重叠，从而形成难以分析的点重叠区[1]，影响蛋白质点的准确检测。利用数字图像处理与分析技术设计一种有效的重叠蛋白质点分离算法，对提高蛋白质点检测的精度和可信度具有重要的意义。
现有的蛋白质点检测方法主要可以分为基于模型、
基于分割以及基于特定新理论的检测方法。其中基于模型的方法是采用某种数学模型，如高斯函数和扩散函数，拟合蛋白质点的灰度值，从而得到
蛋白质点的边界和体积，实现蛋白质点的检测[2]
。基于分割的方法是将凝胶图像分成多个小区域，每个区域理论上只包含一个蛋白质点[3]
。基于特定新理论的检测方法，如基于水平集的检测方法，利用这一数学理论对能量函数进行极小值求解的曲线演化过程，最终获得
目标轮廓边缘从而进行蛋白质点检测[4]
。已有的蛋白质点检测方法未能很好的分离重叠蛋白质点，文章提出一种基于最小周长多边形
近似[5]
（Minimum Perimeter Polygon ，MPP ）的重叠蛋白质点分割方法，用逼近蛋白质点数字边界的多边形来近似表示蛋白质点边界，再利用凹点匹配对得到的近似多边形的顶点进行匹配连线，达到有效分离重叠蛋白质点的效果。
ca41761基于区域跟踪的蛋白质点预分割方法
区域跟踪能给出二值图像中所有物体的内边界和外边界，在图像中寻满足某种检测准则的点，将其全部邻点进行检查，将具有相似属性如强度，灰度级，纹理颜等的相邻点及该点全部合并，从而产生小块目标区域。然后检查该区域的全部邻点，并把满足该检验准则的点并入该区域，经过迭代过程，直到处理完每个像素，形成
不同的区域[6]
。
基于区域跟踪算法，首先对图像1-（a ）进行预处理并得到其二
值图像，遍历该二值图像，标记第一个像素块的第一个前景像素（i ，j ）；对该像素八邻域逆时针搜索，若搜索到前景像素，则将（i ，j ）更新
为（i'，j'），进行标记；不断执行上步直到再次遇见该像素块的第一个前景像素；继续遍历图像，直到处理完整幅图像，得到图1-（b ）。
通过区域跟踪方法得到凝胶蛋白质点的初始外围轮廓信息，为后续重叠点的分离奠定了基础。
2重叠蛋白点的判别
蛋白质点预分割得到蛋白质点的外围轮廓之后，判断蛋白质点是否发生重叠，若发生重叠则需进行下一步重叠蛋白质点的分离。根据图像蛋白质点的形状，采用形状因子[7]来判断蛋白质点是否发生重叠，定义如下：P＝4πS
L
2其中，L 表示检测得到的蛋白质边界的周长，用边缘相邻像素间距离之和表示；S 表示检测得到的蛋白质点的面积，可以用该区域内像素个数来表示。
对于蛋白质点重叠现象，可以分为三种情况：
（1）单向双点重叠，两个蛋白质点相互重叠；（2）单向多点重叠，多个蛋白质点沿同
一方向重叠；（3）多向重叠，蛋白质相互重叠部分的中心两两连线或
其延长线组成一个多边形。
（a ）单向双点重叠
（b ）单向多点重叠
（c ）多向重叠
图2蛋白质点重叠分类
3基于MPP 算法的重叠蛋白质点分割3.1基于MPP 算法的多边形近似方法
摘要：二维凝胶图像电泳过程中可能出现蛋白质点重叠和堆聚的现象，文章利用图像处理与分析技术设计了一种有效重叠蛋白
质点分离的算法。利用多边形近似方法，将检测到的蛋白质点边缘转化成数字边界，对该数字边界用多边形进行有效近似，计算近似多边形顶点对应的内角，通过阈值的设定，得到边界上的凹点，对凹点进行匹配连线，从而实现对重叠蛋白质点的有效分割。关键词：凝胶图像；重叠
蛋
白质
点
；多
长安a800
边形近似；凹点；分割注：凹陷焊缝评价方法（左）
；凸出焊缝评价方法（右）图2焊缝喉深测量方法佛山工厂用到的铆接有拉铆、
冲铆铆钉（锁铆）、冲铆螺母/螺柱以及压铆。拉铆以及冲铆因为其构造不便于金相制样，检测手段主
要为扁铲实验和顶出力等力学
性能实验。下面就压铆的金相检验评价，进行说明。
对压铆的金相检验评价，遵循大众集团标准VW01124-2，评价方式如下：
（1）如图4所示，铆钉顶部不得低于板平面0.15mm 以上。（2）铆钉不得穿透所连接板，且
铆钉截面上不得有裂痕。（3）如
图5所示，铆钉咬合深度不得小于0.1mm 。
参考文献
[1]大众集团标准.PV6719：2008钢板上的激光熔焊评价标准[S].[2]大众集团标准.PV1602：2012激光钎焊与等离子钎焊的评价标准[S].
[3]大众集团标准.PV6728：2009钢板上的气体保护焊评价标准[S].[4]大众集团标准.VW01124-2：2000铝制铆钉在钢板上压铆的评价标准[S].
作者简介：吴方（1985-），男，湖南长沙人，
学历
：硕士，
研究
方向：车身材料与焊接技术。
图4铆钉压深示意图图5铆钉咬合深度
图3熔深示意图（a ）原始凝胶图像（b ）区域跟踪算法预分割结果
图1基于区域跟踪算法的蛋白质点预分割25--
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