悬点凸焊焊接件质量控制及要求

焊接件质量控制及要求制造二部讲解人：肖迎康日期：2014.12.18目录1、前言2、凸焊焊接3、点焊焊接前言汽车制造的四大生产工艺为：冲压、焊接、涂装、总装。车身焊接是四大工艺之一，焊接质量的好坏直接影响汽车的质量，焊点出现问题后，轻则降低车身使用寿命，重则导致安全事故。所以在焊接过程中，必须按工艺要求操作并进行必要的可行的检查，确保不出现假焊、漏焊、错焊等质量问题。焊接：是通过加热或者加压,或者两者并用;加或不加填充材料;使两分离的金属表面达到原子间的结合,形成永久性连接的一种工艺方法。焊接组件主要包括：螺母、螺柱凸焊焊接、点焊焊接、二氧保护焊焊接。常用焊接方法熔化焊接固相焊接钎焊电弧焊气焊激光焊电阻点，缝焊电阻对焊爆炸焊锻接焊条电弧焊二氧化碳保护焊点焊缝焊凸焊氩弧焊焊接分类（族系法）焊接质量的好坏与焊接设备、焊接参数、焊钳、电极头、焊胎、单品件形状、焊接操作人员的水平等有直接关系，所以必须对这些因素进行有效的管理和控制。此次培训主要针对这些环节的管理、控制方法开展。凸焊焊接定义：凸焊是点焊的一种变形，通常是在两块板件之一上冲出凸点，然后进行焊接。分类：凸焊有板件凸焊，还有螺母凸焊，螺栓凸焊线材交叉凸焊，管子凸焊和板材T型凸焊等。我们车间主要采用前两种方式:螺母凸焊板件凸焊1.在一个焊接循环内可同时焊接多个焊点。生产率高，且没有分流影响。2.采用板件凸焊时，由于电流密集于凸点，电流密度大，可以采用较小的焊接电流进行焊接。3.凸点的位置准确，尺寸一致，各点的强度比较均匀。4.由于采用大平面电极，且凸点设置在一个工件上，可以最大限度的减轻另一工件外露表面的压痕。5.与点焊比，电极磨损少，工件表面的油、锈、氧化皮等的影响小。6.凸焊的不足之处是要冲制凸点的附加工序；电极比较复杂；需要高电极压力，高机械精度的大功率焊机。凸焊的特点凸焊的电极有三种基本类型：1.点焊用的圆形平头电极2.大平头棒状电极3.具有一组局部接触面的电极绝缘物凸焊螺母的电极凸焊电极凸焊工艺参数：电极压力、焊接时间、焊接电流1、电极压力凸焊的电极压力取决于被焊金属的性能，凸点的尺寸和一次焊成的凸点数量等。电极压力应足以在凸点达到焊接温度时将其完全压溃，并使用使用使两工件紧密贴合。电极压力过大会过早地压溃凸点，失去凸焊的作用，同时因电流密度减小而降低接头强度，压力过小又会引起严重飞溅。电极压力的判定：（1）电极压力适当：螺母与板件紧密贴合、焊点熔合良好、板件压痕适中、无飞边。（2）电极压力过大：易造成板件压痕过深、螺纹变形及飞边等焊接缺陷。（3）电极压力过小：螺母与板件不能紧密贴合、焊点熔合不良、有飞边等焊接缺陷。2、焊接时间对于给定的工件材料和厚度，焊接时间由焊接电流和凸点刚度决定。在凸焊低碳钢和低合金钢时，与电极压力和焊接时间是次要的。在确定合适的电极压力和焊接电流后，再调节焊接时间，以获得满意的焊点。如想缩短焊接时间就要相应增大焊接电流，通常凸焊的焊接时间比点焊长，而电流比点焊小。焊接时间的判定：（1）焊接时间适当：焊点熔合良好、板件压痕适中、无飞边。（2）焊接时间过长：易造成板件压痕过深、螺纹变形、飞边较大等焊接缺陷。（3）焊接时间过短：螺母凸点不能完全熔溶、螺母与板件不能紧密贴合、焊点熔合不良、有飞边等焊接缺陷工。3、焊接电流凸焊每一焊点所需电流比点焊同样一个焊点时小。但在凸点完全压溃之前电流必须参使用权凸点熔化。推荐的电流应该是在采用合适的电极压力下不致于挤出过多金属的最大电流。对于一定凸点尺寸，挤出的金属量随电流的增加而增加。采用递增的调幅电流可以减小挤出金属。和点焊一样，被焊金属的性能和厚度仍然是选择焊接电流的主要依据。焊接电流的判定：（1）焊接电流适当：焊点熔合良好、螺母与板件贴合紧密、板件压痕适中、无飞边。（2）焊接电流过大：易造成板件压痕过深、螺纹变形、飞边等焊接缺陷。（3）焊接电流过小：螺母凸点不能完全熔溶、螺母与板件不能紧密贴合、焊点熔合不良、有飞边等焊接缺陷。3、确认工件表面质量和孔径。（一）焊接前准备工作：1、凸焊螺母、螺柱的检验：材质图（材质单）；通止规检测螺纹精度（成都量具）。●特别注意：①凸焊螺母凸点高度厚度的一致性（如不一致容易开焊）。②凸焊螺柱根部圆角的大小（圆角小易断）。2、检查上下电极的表面是否有凹陷、磨损，上下电极是否对中。●特别注意：下电极的直径是否符合标准（凸焊螺母的内径-0.3到-0.5，凸焊螺柱的外径+0.3到+0.5）。（二）凸焊螺母的焊接参数匹配（仅供参考）标准扭矩（Nm）螺母规格最佳规范良好规范时间（HZ）压力（N）电流（A）时间（S）压力（N）电流（A）25M46400012000830001100030M56500013000840001200040M66600014000850001300065M867000150008600014000100M1068000160008700015000120M1269000170008800016000注：HZ为周波数，从二次电流表中直接读出。凸焊的工艺表示方法：O，21表示点焊符号21d表示焊点直径dnn表示焊点数量×（e）e表示焊点间距在国际标准中点焊用PSW表示凸焊的操作顺序1、启动焊机，打开水，气，电开关。2、按工艺要求规定的电极尺寸及形状，修整好上下电极。3、进行工艺试板的焊接。4、将相关工件按照装配关系，放置于夹具上并按要求定位夹紧。对上道工序的零部件进行互检。5、按工艺文件规定的焊接部位和点焊要求进行操作。自检完成工件的点数,点位,继续进行第四步骤。(三）焊接质量检查：1、扭力检查(见“凸焊螺母的焊接参数匹配表”)：检测工具用表盘式扭力扳手2、錾开试验:(1)专用扁铲沿焊点边缘垂直于焊缝方向打入焊缝内，且扁铲的前端部应超过焊点中心，如焊点不脱离，则焊点合格，否则为不合格。(2)焊点破坏部位应加焊CO2气体保护焊且焊后打磨平整。3、通止规检测精度4、NP检查：即数量和位置的检查，最好采用色笔点点儿的确认方法。5、做好记录：每批多少件，检测批次，检测结果等。确保能进行追溯。点焊焊接定义：将被焊工件压紧于两电极之间，并通以电流，利用电流流经工件接触面及邻近区域产生电阻热将其加热到熔化或塑性状态，使之形成金属结合的一种方法。工作原理：根据电流的热效应，焊接时工件在焊钳或焊枪气缸的作用下通过上下电极压紧，然后通过焊接电流(一般在几千到几万安培)，根据焦耳定律Q=0.24I²Rt，使被焊处金属熔化，达到焊接温度后切断电流，在电极的压力作用下，熔化金属冷却结晶形成焊核。点焊多数用于薄板焊接，接头形式多采用搭接接头和翻边接头。点焊的种类很多，我们车间主要有：双面单点，它的特点是一次通电只能焊一个焊点。点焊电极一.点焊电极是保证点焊质量的重要零件，它的主要功能有：1.向工件传导电流；2.向工件传递压力；3、迅速导散焊接区的热量二.点焊电极由四部分组成：端部、主体、尾部和冷却水孔。标准电极（直电极）有五种形式。（锥形/夹头/球面/偏心/平面）三.为节约铜合金的消耗，可以采用图示的帽状电极,当电极磨损后,只需更换其中一小部分。也有将杆形电极头压接于电极主体上的杆状电极。但这种电极散热差，精度要求高。节约铜合金的电极a)帽状电极b)杆状电极工艺参数焊接电流电极压力焊接时间电极端面形状点焊示意图工艺参数的选择通常是根据工件的材料和厚度，参考该种材料的焊接条件表选取。步骤：确定电极的端面形状与尺寸初步选定电极压力和焊接时间调节焊接电流，以不同的焊接电流焊接试样不符合检验熔核直径符合是否要求符合适当的调节电极压力综合考虑试样和工件在分流，铁磁性物质影响，以及工件间焊接间隙的差异，适当的加以调整获得满足焊点质量的工艺参数检验焊接强度采用试板检验。最常用的检验试样（试板）的方法是撕开法。撕裂孔圆凸台撕开法图示焊点NP检查NP检查就是焊点数（N）、焊点位置（P）正确与否的检查。对焊接质量影响很大，尤其少焊点直接降低车身强度，要求检查者熟练掌握本工位点焊工艺，对本工位焊点的数量位置了如执掌。检查工具：色笔、钢板尺检查方法：与工艺对照检查焊点数量、测量焊点距离焊点NP检查：所有焊件的点焊质量应符合下列技术要求：同一焊件上，相同厚度处的焊点尺寸应均匀一致同一方向上的焊点中心应在一条直线上，焊点之间的距离应均匀。焊点的凹陷深度不应超过焊件厚度的20%。焊点不允许烧穿漏焊。焊点应无裂缝，气孔及金属外溢等缺陷。焊点数量N焊点位置P要求焊点均匀工艺试板合格判定：(1)采用与工件同材料,同板厚,同层数的工艺试板。(2)用手左右往复扭动两试板,如图所示(见上页），直至焊点脱离。(3)用卡尺测量如上图的撒裂孔直径，要求试件最小熔核直径满足右表要求，否则应调整工艺参数重新试焊直至合格.各板厚的最小熔核直径要求板厚δ（mm）熔核直径d（mm）0.84.51.05.01.25.51.66.31.86.72.07.12.37.6板厚最佳规范良好规范时间压力电流时间压力电流mmHZNAHZNA0．66225095007200085000．762600103008230093000．8630001110082650100001．08370012500103250113001．29450013900113900125001．410540015000124600135001．812730016900156200154002．014820017800167000163002．4161000019300198500178002．81912000207002210200192003．02012800213002311000198003．22113750218002411900203003．4241575022600271375021100点焊低碳钢板的工艺参数（仅供参考）焊接参数对焊接质量至关重要，因此对焊接参数三要素焊接电流、焊接时间、焊钳压力进行管理是必要的。对电流、时间压力定期测量，每月检测一次，并与焊接工艺对照，对检测不合格的参数进行及时调整，使之符合工艺要求。注：（1）点焊冷轧低碳钢板时其电极压力应比点焊热轧低碳钢板大20%-30%。（2）镀锌板的焊接参数电流增加30%—50%，电极压力加大20%—30%。规定点距最小值主要是考虑分流影响。采用强规范和大电极压时，点距可以适当减少。单个焊点的抗剪强度取决于两板交界上熔核的面积。为了保证接头强度，除熔核直径外,焊透率和压痕深度也应符合要求。焊透率的表达式为：η=h/(δ-c)×100%。两板上的焊透率应分别测量。焊透率应介于20%～80%之间。每一工件上的最小焊透率可为接头中薄板厚度的20%，压痕深度不应超过板厚的15%。δcdhd-熔核直径δ-工件厚度h-熔深c-压痕深度焊核依下表表示，不同板厚的组合时以最外侧的薄板为主板厚T焊核（径D）参考寸法A级B级C级缘距离E间距S0.43.2以上2.5以上1.9以上4以上8以上0.53.5以上2.8以上2.1以上4以上9以上0.63.9以上3.1以上2.3以上5以上11以上0.74.2以上3.3以上2.5以上5以上13以上0.84.5以上3.6以上2.7以上5以上14以上0.94.7以上3.8以上2.8以上6以上16以上1.05.0以上4.0以上3.0以上6以上18以上1.25.5以上4.4以上3.3以上7以上22以上1.45.9以上4.7以上3.5以上7以上25以上1.66.3以上5.1以上3.8以上8以上29以上1.86.7以上5.4以上4.0以上8以上32以上2.07.1以上5.7以上4.2以上8以上36以上2.37.6以上6.1以上4.5以上9以上41以上2.68.1以上6.4以上4.8以上10以上47以上2.98.5以上6.8以上5.1以上10以上52以上3.28.9以上7.2以上5.4以上11以上58以上注：1.板厚相异的场合以薄板侧为基准判定之。2.缘距离E及间距S是设计上参考用。一级保养：1.电极帽使用一段时间后，需用锉刀修磨保持光洁，以保证焊点质量。2.每天工作完毕后必须清除焊钳上的