电阻焊工艺规范和质量控制

长城汽车股份有限公司企业标准Q/CCQ/CCGY023—2009电阻焊工艺规范和质量控制2009-XX-XX发布2009-XX-XX实施长城汽车股份有限公司发布Q/CCGY023—2009I前言本标准是根据国际、国家标准和汽车焊接业行业标准并结合公司的实际情况编制而成。本标准自2009年XX月XX日起实施。本标准由长城汽车股份有限公司工程院焊装技术部提出。本标准由长城汽车股份有限公司工程院焊装技术部归口。本标准由长城汽车股份有限公司工程院焊装技术部负责起草。本标准主要起草人：马少臣。Q/CCGY023—20091电阻焊工艺规范和质量控制1范围本标准为工艺人员设定工艺参数和事业部部门日常参数点检、设备维修维护提供依据。本标准规定了新产品过程开发点焊焊接参数选取和验证规范。本标准适用于长城汽车股份有限公司车身焊装车间以及有点焊作业的单位。2规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。ISO10447:2007焊接.点焊.凸焊和有缝焊的剥离和凿剥离试验焊接工程师手册焊接工艺人员手册汽车车身制造工艺学焊接手册：第1卷-焊接方法及设备汽车装焊技术及夹具设计3术语和定义规范电阻焊点焊凸焊接收准则剥离4电阻点焊工艺规范4.1点焊参数选取规范和一般原则新车型工艺设计时，焊接参数的选取遵循以下原则：ａ）本标准中的规定的板厚指:两层板焊接时较薄焊件厚度,多层板焊接时焊件总厚度的二分之一；ｂ）按照表1中规定的参数规范进行设置，生产现场可根据实际情况，对焊接规范进行调整，调整量为±10%；ｃ）对于不同厚度的板件点焊时，规范参数可先按薄件选取，再按总厚度的二分之一通过试片试焊修正，通常选用大电流，短通电时间，来改善溶核的偏移；ｄ）多层板焊接，按外层较薄零件厚度选取焊接参数，再按总厚度的二分之一通过试片进行修正，当一台焊机既焊双层板又焊三层板时，首先按双层板参数为基准，然后通过试片验证修正参数，达到既满足双层板焊接又满足三层板焊接；ｅ）对于镀锌板等防锈板的焊接，焊接电流应增大20%~40%；对于高强度板的焊接，随着其强度的增加，焊接压力应增大10%~30%，焊接电流延长2CY；ｆ）电极压力与气压及焊钳结构等有关，表1中电极压力可供焊钳选型和参数设置时参考。电极压力由压力计进行测得，通过改变限压阀的输出气压值改变电极压力的输出值（电极压力值可由焊接压力值和气压值用正比关系求得）。表1电极尺寸及焊接规范板厚(mm)焊接规范电极尺寸（mm）焊接时间(S)电极压力(KN)焊接电流(KA)最大D最小d0.64.81061.56.6Q/CCGY023—20092表1(续)电极尺寸及焊接规范板厚(mm)焊接规范电极尺寸(mm)焊接时间(S)电极压力(KN)焊接电流(KA)最大D最小d0.84.81071.97.81.06.41382.38.81.26.413102.79.81.66.413133.611..51.88.016154.112.52.08.016174.713.32.38.016205.815.03.29.516278.217.44.2焊前准备4.2.1表面清理、对焊接部位去油、去污、除锈等处理；ａ）设备操作：首先打开冷却水路，再打开焊机电源开关进行预热，检查水、电、气等是否正常；ｂ）电极是否更换或已经修复并且符合标准，参考表1；ｃ）检查气压是否正常，气管、电缆、绝缘防护等是否良好；d）以下几种情况需重新确定焊接规范，工艺验证合格后，方可进行焊接：——对于新购置的、停用3个月以上的、故障排除后的焊机；——板材的材质、厚度发生变化；——出现焊接质量问题时。５点焊焊接强度检验及质量控制５.1焊点质量接收准则５.1.1焊点尺寸一个焊点其熔核尺寸应该大于或等于表2相应数值才是可接受的，实际尺寸小于规定值则被判定为不合格。双层板焊接的最小熔核尺寸按照较薄板的规定，三层或三成以上板厚的尺寸按照次薄板确定最小融核尺寸。表2焊点熔核尺寸板厚（mm）熔核直径（mm）0.64.70.85.31.05.81.26.21.66.91.87.42.07.92.38.6５.1.2熔核尺寸的计算和测量Q/CCGY023—20093熔核为焊点的部分，包括整个或部分熔核，会在破坏试验中撕裂而得到，熔核的直径由长轴测量数值加上与长轴垂直轴的测量数值再除以2计算得到，测量数据要在接触面上测量得到，图1为熔核尺寸计算方法，图2为量具测量方法。图1熔核尺寸的计算注：1为带刃口的检测量具图2熔核尺寸的测量５.1.3裂缝周边有裂缝的焊点是不合格的焊点，由电极留在表面的压痕区域内的裂缝是允许的。５.1.4孔含孔的点且由各种原因被击穿的视为不合格。５.1.4焊接区域点焊区域为电极焊接后压痕所在区域，点焊区域应该包含在金属边缘之内，否则视为不合格，如图3所示：d1～21～2结合层直径d2～3结合层直径d=熔核直径D,d=凸台直径凸台直径=2dD注：在接触面上测量凸台直径a）金相检验参考图示ddDDb）试样剥离或撕裂检验参考图示Q/CCGY023—20094图3焊接区域极限５.1.5位置公差按照工艺文件中内容焊点位置进行焊接须在偏差10mm范围以内，超出则视为不合格。５.1.6压痕深度由电极压力引起的，导致点焊区域金属厚度比本身厚度变薄超过50%的视为不合格（以薄板为基准），必须调整工艺以减少压痕深度如图4所示：图4压痕深度计算方法５.1.7漏焊实际焊接数量少于规定的焊点数量时或被遗漏的焊点为不合格。５.1.8焊接变形焊接变形需控制在25°范围之内，否则视为不合格，如图5所示：图5焊接面变形极限25°ABCD压痕深度%=BA×100，或DC×100Q/CCGY023—200956.点焊焊接强度质量检验6.1车间试验6.1.1凿裂试验6.1.1.1试验方法通过用凿子强迫砸入焊缝中，判断焊点是否开焊或裂纹，方法如图6所示：图6凿裂试验方法6.1.1.2凿入深度及规范以錾子头部距离焊点10—15mm，凿入至焊点焊接末端为准，如图7所示：图7凿入深度尺寸6.1.1.3錾子尺寸的选择表3錾子尺寸的选择錾子图样检测形式（破坏性或非破坏性）焊点直径D/mm板厚/mm图8a）均适用D＜8－图8b）均适用D＜13－图8c）非破坏性－t≤2.0图8d）非破坏性－t≤2.0150Q/CCGY023—20096图8錾子式样6.1.2焊点剥离试验6.1.2.1单点破坏手动扭转试验将焊接式样，按照如图9所示的方法进行操作，将焊接试样沿一个方向连续旋转扭绞直至焊点破裂，通过测量残留在其中一个板材上的凸台的尺寸（参照表2）及撕裂效果来判定焊接质量是否合格。图9手动扭转操作方法6.1.2.2多点连续剥离破坏按照焊接式样选取规范，焊接焊点以30mm为点距一般焊接5-10点，将试样其中一板材加入虎钳中，用专用工具进行旋转扭绞，以进行多点连续破坏，如图10所示，以下两种方法均能得到相同的试验效果。a)D＜8mmb)D＜13mmc)t≤2mmd)t≤2mmQ/CCGY023—20097a)专用工装b)夹钳拉斯图10连续破坏方法6.1.2.3试片及试件尺寸用于扭转试验的样品单独进行焊接，距离边缘的点焊最短距离应大于10mm对于不同的板厚，其尺寸应以较薄的板为基础，也可以按照试验设备来调整样品尺寸，但应能足以保证试件的刚性，焊点应该位于试样的中心，如图11推荐尺寸：6.2实验室试验6.2.1拉伸试验：将焊接好的试片装夹在拉伸试验机上，在室温下进行拉伸，并输出试验报告。试验报告应该包含一下信息：——试验报告——焊接工艺——焊接条件与设备——材料及其条件——试件与样品的尺寸——撕裂力的单个值、平均值以及标准偏差——失效类型（母材撕裂、焊点撕裂、熔核残留）——焊接直径的单个值、平均值以及标准偏差δδ40±2140±240±2图11点焊剪切试片式样Q/CCGY023—20098表4不同板厚抗剪切强度对照表板厚(mm)抗剪强度(KN)±１４％0.63.00.84.41.06.11.27.81.610.61.813.02.014.52.318.53.231.06.2.2金相试验(宏观)6.2.2.1试样规格将焊接好的标准试样通过线切割或其它的切割方法将焊点正中切开，以便于试样镶嵌及金相检验操作，试样规格如下：图12金相试验式样规格6.2.2.２试验方法ａ）对切割后的试样断面进行镜面抛光；ｂ）用２％～５％的硝酸酒精溶液进行腐蚀；ｃ）将式样放置于显微镜下进行观看并拍摄宏观照片；ｄ）输出试验报告，试验报告应该包含以下内容：——熔核尺寸——显微组织情况——焊点外貌状态6.2.2.3超声波探伤试样要求：焊点无飞溅物、无毛刺、单板厚度小于等于３ｍｍ。试验报告应包含以下内容：——熔核尺寸——焊透率——气孔——过烧ｂａａ尺寸要求：ａ＝１５～２０ｂ＝３０±１Q/CCGY023—200996.2.2.4整车破坏车间应按照1台/30000台，2次/年的频次进行整车破坏，以掌握整车焊点合格率。7凸焊工艺规范7.1凸焊参数的选取规范和一般原则a）首先按照表4中规定的参数规范进行设置，在生产现场可根据实际情况，对焊接规范进行调整，焊接时间缩短10%～50%，焊接电流增大5%～20%，通过试焊选取合适的工艺参数；b）对于镀锌板等防锈板的焊接，焊接电流应增大20%～40%；对于高强度板的焊接，随着其强度的增加，焊接压力应增大10%～30%，焊接电流延长2CY；C）电极压力与焊机气压有关，通过改变限压阀的输出气压值改变电极压力的输出值（电极压力值可由焊接压力值和气压值用正比关系求得）。表4凸焊焊接规范螺栓或螺母型号板厚焊接电流通电时间电极压力mmKACYKNM5螺母0.8-1.59000102.8M6螺母0.8-2.09100133.7M8螺母0.8-2.01200153.8M10螺母0.8-1.813200104.07/16螺母1.5-2.214500153.8M6螺栓1.4-1.89000102.5M8螺栓0.8-2.211500104.0M10螺栓1.5-2.214500153.8８凸焊焊接强度检验与质量控制８.１凸焊过程接受准则８.1.１裂缝凸焊焊点周边有裂缝视为不合格，由电极留在表面的压痕区域内的裂缝是允许的。８.1.２孔含孔的点且由各种原因被击穿的视为不合格。８.1.３焊接位置螺栓凸焊后螺栓螺纹部分垂直板材焊接面为合格，螺母焊接以不挡孔为合格。８.1.4螺纹质量Q/CCGY023—200910螺栓、螺母焊接完毕后螺纹有烧蚀、焊渣、变形、螺距变短等视为不合格，要求用国标制螺纹规进行检验。8.2质量控制8.2.1剥离试验（计量型）按照图13所示的方法进行剥离扭矩测试，以满足表5中的最小剥离扭矩。图13凸焊螺母螺栓剥离扭矩试验方法表5不同螺母螺栓型号最小剥离扭矩值对照表螺纹规格最小剥离扭矩(N·m)螺纹规格最小剥离扭矩(N·m)M424.5M844.1M525.5M10（7/16〞）58.8M634.3M1278.48.2.2锤击试验（计数型）在工程内检验螺母栓强度时可以按照图16所示的方法用1磅的锤子对螺母或螺栓进行敲击，以落母螺栓不脱落为合格。图16锤击方法Q/CCGY023—2009118.2.3剔试试验（计数型）用錾子凿入焊接凸点部位直至母材破坏停止，以焊点无开焊为合格。图17剔试方法