汽车大梁断裂时有发生,特别是货车更为突出。由于汽车不但承受自重和载荷的静载荷,同时承受汽车运动中的动载荷,容易造成车架(主要是大梁)早期疲劳断裂。从大梁裂纹和断裂状况分析,大梁断裂主要有动载断裂和疲劳断裂两种情况。
动载断裂,汽车在行驶中承受在方向和数值不断变化的交变载荷。当载荷超过材料的屈服极限时,就容易造成车架大梁的损坏,这种损坏主要是由于超载和路况较差所造成的动载断裂。一般车辆行驶中的动载荷弯曲应力是静载荷弯曲应力的3～4倍。疲劳断裂是由于疲劳应力超过材料的疲劳极限所致。而不是因为应力超过材料的屈服极限造成的,实践证明:车架大梁断裂部位大多在纵梁宽度改变的地方。
汽车大梁大多用16Mn钢制造的,它比低碳钢淬硬倾向大,焊接时产生冷裂纹的倾向也大。为减小维修焊工的劳动强度,大梁纵梁的焊接可不解体,不挖补的对接焊接工艺。
焊前准备,焊接前应该彻底清除大梁裂缝或断裂部位附近的油漆、油泥、尘土等杂质,然后在焊缝不受负荷的情况下,在裂纹或断裂处的内外表面打磨出45～50°的V形坡口。焊缝焊补修复时必须对接和顶好断裂部位的两端(如图中②③),使焊缝两端的负荷接近于零。
在焊接过程中,要保持焊缝自由伸缩,以防大梁焊接部位产生残余应力和参与变形。为使焊缝自由伸缩,必须注意焊接顺序和方向,应先焊收缩量大的部位,以保证焊缝有较大的自由收缩,产生较小的残余应力。因此,大梁纵梁焊接时需先焊垂直内外腹面,再焊上下翼面,翼面先焊下翼面再焊上翼面,方向都是向腹面焊接。腹面两段焊接,先由腹面中心往上焊,再由腹面下部向中间焊。这种方法能使收缩只在腹面横向自由进行,上下翼面不受牵制,从而使内应力减小。
焊接参数要适当,由于大梁大多为16Mn钢，其焊接热影响区不会发生脆硬组织。焊接时，焊接速度适当放慢，焊接热输入可适当调大些。但是，也不能过慢，否则焊件温度过高，会导致冷却速度过慢而形成粗晶组织能使力学性能下降。如果焊接电流过小，则冷却速度过快，杂志不易浮出焊缝熔池，反而使焊缝的韧性下降。同时，焊缝中容易出现焊不透和夹渣等缺陷。
在焊接时，要选用满足焊缝力学性能和使用性能的焊条外，应对焊条进行烘干处理，采用短弧焊接，以减少高温时有害气体对焊缝的渗透。断裂纵梁焊缝的起点和终点是薄弱的地方，必须使焊缝金属饱满，结构紧密，过渡平缓光滑，不允许有未焊透、夹渣、气孔、凹陷等缺陷存在。车架纵梁上下翼面翼缘处扭转盈利最大。如果上述缺陷存在会产生应力集中，但承受载荷后，应力集中的部位就有可能再次断裂，焊接时要十分小心。
如果采用以上方法焊补后觉得不放心，还可以在大梁上外敷与大梁截面形状相仿的槽钢或废大梁进行敷焊，效果更佳，可以确保大梁此处不再断裂。
