第二篇汽車車身裝焊工藝

第九章汽車車身裝焊工藝

授課：廖抒華§9-1

裝焊基礎(chǔ)焊接的特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：焊接結(jié)構(gòu)容易引起較大的殘余變形和焊接內(nèi)應(yīng)力；焊接接頭中易存在一定數(shù)量的缺陷，如裂紋、氣孔、夾渣等；焊接接頭具有較大的性能不均勻；焊接過(guò)程中產(chǎn)生高溫、強(qiáng)光及有毒氣體，對(duì)人體有害節(jié)省金屬材料，減輕結(jié)構(gòu)質(zhì)量，經(jīng)濟(jì)效益好；簡(jiǎn)化加工與裝配工序，生產(chǎn)周期短，生產(chǎn)效率高；結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高，接頭密封性好；為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供較大的靈活性；焊接工藝過(guò)程容易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化缺點(diǎn)：金屬結(jié)構(gòu)連接方式一、焊接的基本概念1.焊接的實(shí)質(zhì)冶金連接：其實(shí)質(zhì)是利用局部加熱或局部加壓,或者兩者兼用的方法，使被連接處的金屬熔化或者達(dá)到塑性狀態(tài),以促使兩金屬的原子相互滲合并接近到一定的金屬晶格距離(約為0.3~0.5nm),原子之間的結(jié)合力就可以把兩個(gè)分離的金屬構(gòu)件連接成一體2、焊接過(guò)程的特點(diǎn)車身裝焊的意義：組裝成車身，保證車身的質(zhì)量焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求：一般鋼材熔化焊：加熱—熔化—冶金反應(yīng)—結(jié)晶—固態(tài)相變—形成接頭熔化焊接過(guò)程：焊接熱過(guò)程、化學(xué)冶金過(guò)程、金屬結(jié)晶和相變過(guò)程Tm-金屬熔化溫度(液相線);Ts-金屬凝固溫度(固相線);T0-初始溫度;A1-鋼的A1變態(tài)點(diǎn)圖9-1焊接過(guò)程示意圖3、焊接熱影響區(qū)1-焊接;2-熔合區(qū)(線);3-熱影響區(qū);4-母材圖9-2焊接接頭示意圖二、汽車車身裝焊的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)保證焊縫/點(diǎn)在剪應(yīng)力下工作盡量避免交匯或密集布置合理布置焊縫/點(diǎn)二、汽車車身裝焊的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)（續(xù)）1.汽車車身裝焊結(jié)構(gòu)1-頂蓋;2-前風(fēng)窗框上部;3-后風(fēng)窗框上部;4-前圍外板;5-后圍板;6-加強(qiáng)撐;7-側(cè)門框部件;8-前擋泥板;9-散熱器框架;10-底板;11-地板前縱梁;12-行李箱后板圖9-3典型的承載式轎車車身殼體1-前圍;2-車門;3-頂蓋;4-后圍;5-側(cè)圍圖9-4小型廂式旅行車車廂殼體圖9-5小型廂式貨車車身框架圖9-6大型車整體承載式車身骨架1-右側(cè)前下部骨架;2-右側(cè)中下部骨架;3-右側(cè)后下部骨架;4-左側(cè)前下部骨架;5-左側(cè)中下部骨架;6-左側(cè)后下部骨架;7-右側(cè)上部骨架;8-左側(cè)上部骨架圖9-10框架式車門1-門外板;2-框架;3-內(nèi)板1.汽車車身裝焊結(jié)構(gòu)（續(xù)）2.車門的裝焊1-駕駛室;2-車廂圖9-7貨車車身圖9-8貨車車廂圖9-9特種車輛車身圖9-11車門殼體1-窗框;2-車門外板;3-車門內(nèi)板三、焊接結(jié)構(gòu)工藝性焊接結(jié)構(gòu)工藝性—良好的焊接性能車身選用板材—可焊性較好的冷軋鋼板焊接性能定義—指被焊材料在采用一定的焊接工藝和結(jié)構(gòu)形式下，能夠獲得好的焊接結(jié)構(gòu)和接頭的難易程度。包含物理焊接性、工藝焊接性物理焊接性：指金屬或合金能與同種或異種金屬相互結(jié)合形成良好接頭的能力工藝焊接性：指在實(shí)際焊接結(jié)構(gòu)生產(chǎn)中，采用不同的結(jié)構(gòu)形式和焊接方法，選取不同的工藝參數(shù)和工藝措施而獲得良好的接頭的能力接頭—對(duì)接接頭、角接接頭、T形接頭、搭接接頭

—彎邊接頭、鎖底接頭、套管接頭、斜T形接頭1、結(jié)構(gòu)材料的選擇2、焊接接頭的形式2、焊接接頭的形式（續(xù)）3.焊接接頭厚度圖9-12焊接接頭形式圖9-13風(fēng)窗橫斷面圖圖9-14搭接與彎邊接頭圖9-15改變車身零件的形狀消除或減少缺陷圖9-16過(guò)度接頭的形式4、焊縫的布置焊縫—指焊接后焊件中形成的結(jié)合部分焊縫結(jié)構(gòu)的開敞性:指設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)在裝配焊接過(guò)程中，以既保證焊接裝配質(zhì)量，又能采用經(jīng)濟(jì)的焊接裝配加工方法，無(wú)需特殊的夾具和其他專用設(shè)備，就能方便自如地接近工件進(jìn)分焊接裝配工作焊縫布置應(yīng)遵守的原則：盡量減少結(jié)構(gòu)的焊縫數(shù)量和焊縫的長(zhǎng)度盡量使得焊縫對(duì)稱分布盡量減少交叉焊縫盡量避免將焊縫布置在結(jié)構(gòu)應(yīng)力集中處5、結(jié)構(gòu)的開敞性圖9-17夾角處焊縫設(shè)計(jì)圖9-18電阻焊結(jié)構(gòu)的開敞性6、結(jié)構(gòu)的分解裝配方法—對(duì)于結(jié)構(gòu)復(fù)雜、尺寸較大的產(chǎn)品，將其分解為若干個(gè)部件和組件，分別進(jìn)行裝配和焊接，然后再裝配為整體結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)尺寸的控制和檢驗(yàn)7、互換性的難易程度和精度要求公差確定問(wèn)題：過(guò)大公差，要求裝配接頭上所留的加工余量增大，會(huì)使整修工作帶來(lái)困難過(guò)小公差，由于焊接收縮量極不穩(wěn)定，工藝上往往達(dá)不到所規(guī)定的公差范圍精度要求：焊接后交點(diǎn)接頭尺寸距離公差：IT14級(jí)一般機(jī)加工方法精度：IT7~IT11級(jí)（擴(kuò)空或鉸孔）自由公差要求：IT12級(jí)（組成焊接件的機(jī)加工零件）

IT14級(jí)（其他件）§9-2

車身裝焊方法的確定原則及內(nèi)容一、車身制件分塊車身設(shè)計(jì)分離面1、車身分塊的優(yōu)點(diǎn)有利于保證裝焊質(zhì)量，降低裝焊夾具制造困難分部件制造可以避免許多在總裝后難以焊接的工作可以降低裝焊夾具的復(fù)雜程度，有利于夾具的制造和降低成本每個(gè)部件或合件可以平行地開展作業(yè)，可以組織連續(xù)流水作業(yè)以縮短裝焊時(shí)間2、車身分塊的結(jié)構(gòu)分離面結(jié)構(gòu)分離面—若把車身分解為若干裝配單元，相鄰的兩個(gè)裝配單元的結(jié)合面設(shè)計(jì)分離面—依據(jù)使用和結(jié)構(gòu)上的要求，將車身分解為部件和組件等可單獨(dú)進(jìn)行裝配的單元，各裝配單元之間的結(jié)合面即為設(shè)計(jì)分離面車身工藝分離面工藝分離面—生產(chǎn)過(guò)程中，為了更合理滿足工藝上的要求，可將部件進(jìn)一步分解為一些可獨(dú)立進(jìn)行裝配的單元，此種裝配單元之間的分離面即為設(shè)計(jì)分離面圖9-19駕駛室工藝分離3、車身分塊工藝分離面的原則車身覆蓋件分塊的總體原則——根據(jù)工廠本身的設(shè)備情況和技術(shù)水平，在沖壓工藝允許的前提下，應(yīng)盡量采用整體結(jié)構(gòu)，零件數(shù)量越少越好具體原則：汽車車身大都由薄板沖壓零件組成，應(yīng)盡量保證部件和組臺(tái)件構(gòu)造上的完整性所劃分的部件和組合件本身要有一定的剛度，在自身重量作用下不能產(chǎn)生永久變形分離的部件和組合件尺寸大小還受采用設(shè)備本身幾何特征尺寸的可達(dá)性限制工藝上和經(jīng)濟(jì)上的合理性盡量保證分離后的組臺(tái)件、部件的定位基準(zhǔn)與總成的定位基準(zhǔn)相一致

分離面對(duì)總成尺寸的影響盡量小，以減少總體尺寸的積累誤差

考慮同生產(chǎn)批量增人生產(chǎn)率提高的要求部件有進(jìn)一步第二次分解的可能性圖9-20駕駛室二次分離二、裝配方案及原則的確定確定裝配方案的原則——對(duì)某一焊接產(chǎn)品的裝配工作集中在較少的工作地點(diǎn)(即工位)，使用較少的工藝裝備(即胎具)來(lái)完成裝配工作集中裝配原則分散裝配原則

確定裝配方案的要點(diǎn)部件的設(shè)計(jì)/工藝分離面的劃分和劃分的數(shù)量：若按分散裝配的原則裝配，結(jié)構(gòu)則必須有足夠的設(shè)計(jì)和工藝分離面，否則只能按集中原則裝配產(chǎn)品生產(chǎn)量的大?。褐挥性诋a(chǎn)量較大時(shí)，分散裝配才是合理的工廠的生產(chǎn)條件：指現(xiàn)有的生產(chǎn)面積大小，生產(chǎn)設(shè)備和技術(shù)工人的配備情況等——對(duì)某一產(chǎn)品的裝配工作，可以分散在較多的工作地點(diǎn)和工藝裝備上完成三、裝焊過(guò)程和裝焊圖表

裝焊過(guò)程——即先將零件裝焊成組合件和部件，然后再將這些組合件和部件裝焊成結(jié)構(gòu)總成的過(guò)程三、裝焊過(guò)程和裝焊圖表（續(xù)）裝配圖表——即按照部件的設(shè)計(jì)和工藝分離面將部件劃分成若干個(gè)可獨(dú)立進(jìn)行裝配的單元，并將所有這些裝配單元按照裝配順序進(jìn)行排列而成的流程圖裝配圖表須說(shuō)明的重要問(wèn)題部件的指令性裝配順序可分散和平行工作的工作地點(diǎn)數(shù)量供應(yīng)裝配用的主要工藝裝備的種類和數(shù)量供裝配用的夾具和待裝配零件的供應(yīng)順序

裝配方法的分類按照定位方法可以分為畫線裝配、夾具裝配和利用裝配孔裝配按照互換程度劃分為完全互換裝配法、多數(shù)互換裝配法、選擇互換裝配法、調(diào)整裝配法、修配裝配法

裝配基準(zhǔn)與基準(zhǔn)件裝配基準(zhǔn)——第一個(gè)裝配的零件、組合件或部件基準(zhǔn)件——用作裝配基準(zhǔn)的零件、組合件或部件圖9-21孔定位裝配四、裝焊工藝規(guī)程的編制裝焊工藝規(guī)程——規(guī)定裝焊工藝過(guò)程的工藝技術(shù)文件指令性工藝規(guī)程

指令性工藝規(guī)程編制的步驟編制和確定結(jié)構(gòu)分解為各個(gè)裝配單元的裝配圖表

協(xié)助設(shè)計(jì)人員確定設(shè)計(jì)和工藝分離面的連接方法確定部件的裝配方法以及主要零件和組合件的定位基準(zhǔn)確定保證部件和對(duì)接分離面的互換性方法及設(shè)備確定所需要的裝配工藝裝備的種類、數(shù)量及技術(shù)條件確定裝配件的檢驗(yàn)或試驗(yàn)方法及所用設(shè)備、各裝配過(guò)程所需的起重運(yùn)輸設(shè)備等

工作工藝規(guī)程——是指令性工藝規(guī)程中每一工序內(nèi)容的詳細(xì)和具體說(shuō)明，根據(jù)部件指令性工藝規(guī)程而編制1、生產(chǎn)中常采用的裝配工藝規(guī)程形式——即為裝配工藝方案，對(duì)裝配過(guò)程中的主要問(wèn)題作出原則性規(guī)定

內(nèi)容規(guī)定各裝配零件在夾具內(nèi)的安裝順序、定位和焊接方法、焊接規(guī)范、工人的工種及等級(jí)、時(shí)間定額、所用的工具和設(shè)備以及消耗性器材等四、裝焊工藝規(guī)程的編制（續(xù)）典型工序備料及裝配定位工序——主要包括型材的切割和沖裁、矯正、預(yù)處理等工作

定位焊接工序——定位焊是用來(lái)固定各焊接零件之間的相對(duì)位置，以保證焊件得到正確的幾何形狀和尺寸而進(jìn)行的焊接2、裝焊工藝規(guī)程典型工序——主要包括備料及裝配定位、定位焊接、焊接、矯正、熱處理、檢驗(yàn)等

矯正工序

焊接工序

關(guān)鍵：控制變形和消除內(nèi)應(yīng)力控制變形和消除內(nèi)應(yīng)力的方法：預(yù)留余量變形法、合理的焊接順序、剛性固定法、反向變形法

矯正方法——冷加工方法、熱加工法

焊接熱處理工序類型：預(yù)先熱處理、中間熱處理、最后熱處理、重復(fù)熱處理

整修工序

檢驗(yàn)工序類型：外觀檢驗(yàn)，機(jī)械性能檢驗(yàn)，X光檢驗(yàn)，磁力探傷檢驗(yàn)，氣密性能檢驗(yàn)，金相檢驗(yàn)§9-3

車身焊接方法及其選擇車身制造中常用的焊接方法一、車身的裝焊工藝表9-1車身制造中常用的焊接方法及典型應(yīng)用實(shí)例二、電阻焊工藝車身裝焊工藝流程定義:電阻焊是將被焊工件結(jié)合后通過(guò)電極施加壓力，并通以電流，利用電流流經(jīng)工件接觸面及鄰近區(qū)域產(chǎn)生的電阻熱將其加熱到熔化或塑性狀態(tài)，使之形成金屬結(jié)合的一種方法1-發(fā)動(dòng)機(jī)罩前支撐板;2-水箱固定框架;3-前裙板;4-前框梁;5-前翼子板;6-地板總成;7-門檻;8-前門;9-后門;10-車輪擋泥板;11-后翼子板;12-后圍板;13-行李艙蓋;14-后立柱(“C”柱);15-后圍上蓋板;16-后窗臺(tái)板;17-上邊梁;18-頂蓋;19-中立柱(“B”柱);20-前立柱(“A”柱);21-前圍側(cè)板;22-前圍板;23-前圍上蓋板;24-前擋泥板;25-發(fā)動(dòng)機(jī)罩;26-門框梁圖9-22轎車白車身結(jié)構(gòu)圖9-23轎車車身焊裝工藝流程圖

電阻焊方法

—點(diǎn)焊、縫焊、凸焊、對(duì)焊圖9-24電阻焊方法二、電阻焊工藝（續(xù)）物理本質(zhì)

特點(diǎn)焊接質(zhì)量好，生產(chǎn)率高省材料，成本低勞動(dòng)條件好，不放出有害氣體和強(qiáng)光操作簡(jiǎn)單，容易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化1、電阻焊的特點(diǎn)——利用焊接區(qū)本身的電阻熱和大量的塑性變形能量，使兩個(gè)分離面的金屬原子之間接近到晶格距離形成金屬鍵，在結(jié)合面上產(chǎn)生足夠量的共同晶粒而形成焊點(diǎn)、焊縫或?qū)咏宇^

2、電阻點(diǎn)焊原理及工藝焊接設(shè)備費(fèi)用較高，投資較大需要電力網(wǎng)供電功率大，一般電阻焊機(jī)的功率為幾十甚至上百千瓦焊件的尺寸、形狀和厚度受到設(shè)備的限制（1）點(diǎn)焊的熱源及加熱特點(diǎn)式中：i(t)—通過(guò)焊接區(qū)的瞬時(shí)電流，AR(t)—焊接區(qū)的電阻，Wtw—通過(guò)焊接電流的時(shí)間，s圖9-25電阻焊原理（1）點(diǎn)焊的熱源及加熱特點(diǎn)（續(xù)）討論:由（9-1）知電流對(duì)析熱的影響要大于電阻和時(shí)間兩者的影響焊接電流可用電流脈幅值IM來(lái)表征，焊接電流有效值I與IM關(guān)系:（2）點(diǎn)焊電阻及其對(duì)焊接的影響電容式焊機(jī)或工頻交流焊機(jī)在全相導(dǎo)通下焊接時(shí)，其焊接電流脈沖幅值為：式中：ai—指數(shù)值，與電路時(shí)間常數(shù)有關(guān)圖9-26電焊的電阻直流式焊機(jī)，其焊接電流脈沖幅值為：

電焊時(shí)的電阻

電阻類型：接觸電阻，內(nèi)在電阻式中：Rjb—電極與焊件之間的接觸電阻，WRb

—焊件內(nèi)部電阻，WRc

—焊件與焊件之間的接觸電阻，W說(shuō)明：

Rjb、Rb、Rc

都是隨時(shí)間變化的動(dòng)態(tài)電阻（2）點(diǎn)焊電阻及其對(duì)焊接的影響（續(xù)）接觸電阻:產(chǎn)生的機(jī)理：由于零件表面的凹凸不平，兩焊件只是在凸點(diǎn)接觸，電流通過(guò)凸點(diǎn)時(shí)便會(huì)因?qū)щ娒娣e的減少，造成電流線彎曲與收縮，增強(qiáng)了帶電粒子運(yùn)動(dòng)時(shí)的碰撞和阻尼，這樣就產(chǎn)生了接觸電阻接觸電阻的析熱量約占內(nèi)部熱源Q的5%~10%相關(guān)影響因素：電極壓力、焊件材質(zhì)、表面狀態(tài)及溫度等

討論：電極與焊件之間的接觸電阻Rjb

對(duì)焊接不利，Rjb大容易使焊件和電極間過(guò)熱而降低電極壽命，甚至是電極和焊件接觸表面燒壞圖9-27接觸電阻與電極壓力的關(guān)系圖9-29接觸電阻與溫度有關(guān)1-低碳鋼;2-不銹鋼;3-鋁及鋁合金圖9-28典型材料的動(dòng)態(tài)電阻比較（2）點(diǎn)焊電阻及其對(duì)焊接的影響（續(xù)）焊件的內(nèi)部電阻:表9-2常見(jiàn)金屬材料的物理性能—其大小與焊件厚度(或長(zhǎng)度)、截面(或電極與焊件的接觸面)及材料的電阻系數(shù)有關(guān)式中：rT—溫度為T℃時(shí)，焊件金屬電阻系數(shù)，W·mm，d

—焊件厚度，mmS

—電極與焊件的接觸面積，mm2材料種類20℃時(shí)電阻系數(shù)W·mm×10-6熔點(diǎn)℃20℃時(shí)導(dǎo)熱系數(shù)W/(m·℃)低碳鋼（20）15.900153015.08硬鋁LY12（M）3.346638117.20黃銅(95Cu-5Zn)3.1001065244.93黃銅(60Cu-40Zn)7.100905125.60奧氏體不銹鋼(1Cr18Ni9Ti)70.000144015.90圖9-28電焊熱平衡組成（2）點(diǎn)焊電阻及其對(duì)焊接的影響（續(xù)）點(diǎn)焊熱平衡:—電流產(chǎn)生的電阻熱一方面用來(lái)加熱焊接區(qū)金屬，同時(shí)不斷補(bǔ)償向周圍物質(zhì)傳導(dǎo)、輻射的熱損失式中：Q—焊接區(qū)總析出熱量；Q1—熔化母材金屬形成熔核的熱量,~(10-30%)Q；Q2—通過(guò)電極熱傳導(dǎo)而損失的熱量,~(30-50%)Q；Q3—通過(guò)焊件熱傳導(dǎo)而損失的熱量,~20%Q；

Q4—通過(guò)對(duì)流、輻射散失到空氣介質(zhì)中的熱量,5%Q。

點(diǎn)焊所需的平均熱功率：討論：平均熱功率越大，加熱時(shí)間越快，焊接時(shí)間就越短平均熱功率越小，所需焊接時(shí)間就越長(zhǎng)圖9-29熱功率與Iw的關(guān)系(2)點(diǎn)焊電阻及其對(duì)焊接的影響（續(xù)）焊點(diǎn)的形成過(guò)程(焊接循環(huán)):—焊點(diǎn)是在電極壓力作用下，對(duì)焊件通電加熱而實(shí)現(xiàn)的。一個(gè)焊點(diǎn)形成過(guò)程稱作一個(gè)點(diǎn)焊循環(huán)

點(diǎn)焊循環(huán)的程序：預(yù)壓焊接鍛壓休止電阻電焊焊接工藝

焊點(diǎn)質(zhì)量—取決于焊點(diǎn)表面、內(nèi)部質(zhì)量和焊點(diǎn)尺寸焊點(diǎn)尺寸：主要包括焊點(diǎn)直徑、焊透率及表面壓坑深度——焊接工藝性包括焊點(diǎn)的質(zhì)量、焊接工藝參數(shù)的選擇焊點(diǎn)直徑d：式中：d—被焊件厚度，mm焊透率A（焊點(diǎn)高度h):式中：h—單板上熔核高度，mm；

d—單板板厚，mmc—壓痕深度，mm圖9-31焊點(diǎn)尺寸討論：A的選?。?0%~80%范圍內(nèi)壓痕深度：c≤(15%~20%)板厚圖9-30復(fù)雜點(diǎn)焊焊接循環(huán)示意圖（2）點(diǎn)焊電阻及其對(duì)焊接的影響（續(xù)）焊接的工藝性應(yīng)遵循的原則：材料的物理性能焊接過(guò)程中不應(yīng)產(chǎn)生飛濺產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與質(zhì)量要求點(diǎn)焊焊接參數(shù)的選擇

焊接參數(shù)選擇步驟：——主要取決于金屬材料的性質(zhì)、板厚、結(jié)構(gòu)形式及所用設(shè)備的特點(diǎn)（能提供的焊接電流波形和壓力曲線）確定電極的端面形狀和尺寸初步選定電極壓力和焊接時(shí)間然后調(diào)節(jié)焊接電流，以不同的電流焊接試樣檢驗(yàn)熔核直徑是否符合要求在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)調(diào)節(jié)電極壓力、焊接時(shí)間和電流，進(jìn)行試樣的焊接和檢驗(yàn)，直到焊點(diǎn)質(zhì)量符合技術(shù)條件所規(guī)定的要求為止檢驗(yàn)試樣方法：——撕開法點(diǎn)焊常用接頭形式：——搭接接頭，彎邊接頭表9-4焊點(diǎn)的最小點(diǎn)距表9-3接頭的最小搭接量表9-5低碳鋼薄板的點(diǎn)焊規(guī)范（3）電阻縫焊及工藝縫焊的焊接過(guò)程——加壓、通電加熱熔化、冷卻結(jié)晶縫焊與點(diǎn)焊的區(qū)別：縫焊分類(按滾盤轉(zhuǎn)動(dòng)與饋電方式分)——連續(xù)縫焊、斷續(xù)縫焊、步進(jìn)縫焊縫焊分類(按接頭方式分)——搭接縫焊、壓平縫焊、墊箔對(duì)接縫焊、銅線電極縫焊主要參數(shù)：焊接電流、電極壓力、焊接時(shí)間、休止時(shí)間、焊接速度、滾盤直徑等傳遞壓力和通電加熱的滾盤不斷轉(zhuǎn)動(dòng)而變換焊接的位置由于點(diǎn)距極小，不可避免地存在較大分流工藝參數(shù)對(duì)縫焊質(zhì)量的影響焊接電流：—決定了熔核的焊透率和重疊率討論：A的選?。?0%~70%范圍(45%~50%)重疊率：

15%~20%焊接電流：比點(diǎn)焊時(shí)增大（15%~40%）a-單面單縫形式Ⅰ;b-單面單縫形式Ⅱ圖9-32單面單縫縫焊a-單面雙縫形式Ⅰ;b-單面雙縫形式Ⅱc-單面雙縫形式Ⅲ;d-單面雙縫形式Ⅳ圖9-33單面雙縫縫焊（3）電阻縫焊及工藝（續(xù)）電極壓力——過(guò)高使壓痕過(guò)深，會(huì)加速滾盤的變形和損耗

——過(guò)低易產(chǎn)生縮孔、接觸電阻過(guò)大使?jié)L盤燒壞焊接時(shí)間與休止時(shí)間

——焊接時(shí)間控制熔核尺寸，冷卻時(shí)間控制重疊量

焊接速度——與被焊金屬、板件厚度、對(duì)焊縫強(qiáng)度和質(zhì)量要求有關(guān)

——決定滾盤與板件的接觸面積、及滾盤與加熱部位的接觸時(shí)間氣密縫焊接頭要求：焊點(diǎn)間距應(yīng)比焊點(diǎn)直徑小（30%~50%）較低焊接速度時(shí)：焊接與休止時(shí)間之比為1.25:1~2:1

較高焊接速度時(shí)：焊接與休止時(shí)間之比>1:3縫焊工藝參數(shù)的選擇焊點(diǎn)間距選?。菏街校篊—縫焊焊點(diǎn)間距，mm；

d—兩焊件中較薄焊件的厚度，mm表9-6低碳鋼的縫焊規(guī)范（4）電阻凸焊及工藝凸焊特點(diǎn)——在焊件上預(yù)先加工出凸點(diǎn)，或利用焊件上原有能使電流集中的型面、倒角等作為焊接時(shí)的局部接觸部位凸焊優(yōu)點(diǎn)：在一個(gè)焊接循環(huán)內(nèi)可以同時(shí)焊接多個(gè)焊點(diǎn)。不僅生產(chǎn)率高，而且無(wú)分流影響；可以在窄小的部位布置焊點(diǎn)而不受點(diǎn)距限制

由于電流密集于凸點(diǎn)，電流密度大，故可以用較小的電流進(jìn)行焊接，并能可靠地形成較小的熔核。凸點(diǎn)的位置準(zhǔn)確，尺寸一致，各點(diǎn)的強(qiáng)度比較均勻。對(duì)于給定的強(qiáng)度，凸焊焊點(diǎn)的尺寸可以小于點(diǎn)焊凸焊適用性：0.5~4mm板件

由于采用大平面電極，且凸點(diǎn)設(shè)置在一個(gè)工件上，可最大限度地減輕另一工件外露表面上的壓痕。大平面電極的電流密度小、散熱好，電極的磨損要比點(diǎn)焊小得多，大大降低了電極的保養(yǎng)、維修的費(fèi)用與點(diǎn)焊相比工件表面的油、銹、氧化皮、鍍層和其他涂層對(duì)凸焊的影響較小，干凈的表面仍能獲得較穩(wěn)定的質(zhì)量。a-環(huán)形凸焊形式Ⅰb-環(huán)形凸焊形式Ⅱ圖9-36預(yù)壓件的環(huán)形凸焊（4）電阻凸焊及工藝（續(xù)）凸焊實(shí)例圖9-34線材凸焊a-吊耳凸焊;b-框板凸焊;c-框側(cè)凸焊圖9-35T型零件凸焊

凸焊接頭圖9-37幾種凸焊接頭形式和凸起部分

凸焊的工藝特點(diǎn)—是點(diǎn)焊的一種變形，電流集中，凸焊工件厚度比大，凸焊機(jī)電極隨動(dòng)性好凸焊工藝參數(shù)—電極壓力、焊接時(shí)間、焊接電流表9-7板厚與凸點(diǎn)尺寸及焊接規(guī)范三、二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊定義:二氧化碳保護(hù)焊是利用二氧化碳?xì)怏w作為保護(hù)氣的氣體保護(hù)電弧焊，簡(jiǎn)稱CO2焊。

利用焊絲與工件間產(chǎn)生的電弧來(lái)熔化金屬，由氣體作為保護(hù)氣并利用焊絲作為填充金屬

CO2焊優(yōu)點(diǎn)：焊接成本低、抗裂能力強(qiáng)、焊后不需清渣、生產(chǎn)率高、使用范圍廣?；」夂蜔彷椛鋸?qiáng)，怕風(fēng)，不能采用交流電1-焊接電源;2-送絲滾輪;3-焊絲;4-導(dǎo)電嘴;5-噴嘴;6-CO2氣體;7-電弧;8-熔池;9-焊縫;10-焊件;11-預(yù)熱干燥器;12-CO2氣瓶圖9-38CO2氣體保護(hù)焊過(guò)程三、二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊(續(xù))氧化性氣孔飛濺2、焊接過(guò)程—熔滴過(guò)渡1、CO2氣體保護(hù)焊特點(diǎn)圖9-38短路過(guò)程示意圖圖9-39電弧電壓與電流波形

3、短路過(guò)渡短弧焊的工藝參數(shù)焊接電流：—根據(jù)焊絲直徑、送絲速度和焊接位置綜合選擇電弧電壓：—與焊接電流配合選擇，短路過(guò)渡16~24V，粗滴過(guò)渡25~45V焊接速度：—過(guò)快會(huì)引起咬邊、未焊透及氣孔等；一般15~40m/h焊絲干伸長(zhǎng)度：—過(guò)大，焊絲會(huì)成段熔斷，飛濺嚴(yán)重，CO2保護(hù)效果差；干伸長(zhǎng)度應(yīng)為焊絲直徑的10~20倍氣體流量及純度：—過(guò)大會(huì)產(chǎn)生湍流，保護(hù)效果變差通常焊接電流<200A時(shí)，氣體流量10~15L/min

焊接電流>200A時(shí)，氣體流量15~25L/min

純度>99.5%四、激光焊接激光焊接—是以聚焦的激光束作為能源轟擊焊件所產(chǎn)生的熱量進(jìn)行焊接的方法

特點(diǎn)輸入熱量少、焊接速度高、接頭熱變形和熱影響區(qū)小熔池形狀深度比大、組織細(xì)、韌性好焊接無(wú)機(jī)械接觸，易實(shí)現(xiàn)在線質(zhì)量監(jiān)控和自動(dòng)化生產(chǎn)減少零件和模具數(shù)量，減少點(diǎn)焊數(shù)目，降低成本優(yōu)化材料用量，降低零件重量，提高尺寸精度，經(jīng)濟(jì)效益顯著1、激光焊設(shè)備（如右圖）（1）激光器1-激光器；2-光束檢測(cè)儀；3-偏傳聚焦系統(tǒng);4-工作臺(tái)；5-控制系統(tǒng)圖9-40激光加工設(shè)備——激光工作物質(zhì)和泵燈安裝在激光器中，聚光器把泵燈發(fā)射出來(lái)的光聚集到激光工作物質(zhì)上，激光工作物質(zhì)實(shí)現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)，發(fā)射激光固體激光器氣體激光器——CO2激光焊工作原理：受到電子碰撞后CO2分子可躍遷到激發(fā)態(tài)能級(jí)，在分子回落到低能級(jí)時(shí)就會(huì)輻射出光子，激光器中便輸出一定波長(zhǎng)的激光

輸出光束：指光束橫截面上的能量分布情況。與光束的聚焦特性密切相關(guān)。模式越低，聚焦后的光點(diǎn)愈小，功率密度越大。四、激光焊接（續(xù)）(2)光束偏轉(zhuǎn)及聚焦系統(tǒng)（參見(jiàn)右圖）表9-8透鏡球差常數(shù)C聚焦后的最小光斑直徑d

(TEM00模式)(3)光束檢測(cè)器作用：一可隨時(shí)監(jiān)測(cè)激光的輸出功率;二可檢測(cè)激光束橫斷面上的能量分布a-透鏡式聚焦;b-反射式聚焦圖9-41激光加工設(shè)備1-激光束；2-平面反射鏡；3-透鏡;4-球面反射鏡式中：l—激光波長(zhǎng),mm;F—透鏡焦距,mm；D—聚光前透鏡上的光束直徑,mm；C—透鏡球差常數(shù),見(jiàn)表9-8。2、激光焊接的原理：——金屬中的自由電子吸收光子導(dǎo)致電子溫度升高，然后通過(guò)振動(dòng)將能量傳遞給金屬離子，金屬溫度升高，光能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?、激光焊接的原理（續(xù)）激光焊分類—熔化焊、小孔焊

激光焊過(guò)程中的等離子云3、激光焊接工藝——等離子云相當(dāng)一種屏蔽，使金屬表面得到的激光能量減少，焊接熔深減小，寒風(fēng)表面增寬，焊接過(guò)程不穩(wěn)定激光焊接特征：熔池的熔深和形狀a-功率密度<105W/cm2；b-功率密度>106W/cm2

；c-小孔效應(yīng)圖9-42不同功率密度時(shí)的加熱現(xiàn)象抑制等離子云的措施

——通過(guò)噴嘴對(duì)熔池表面噴吹惰性氣體

——利用氣體的吹力驅(qū)除等離子云，使其偏離熔池上方主要影響因素：激光光斑性質(zhì)、功率密度、焊接速度及保護(hù)氣體等激光束的調(diào)整：a-束腰；b-示意圖圖9-43激光聚焦的光路圖聚焦尺寸式中：d0—激光光斑直徑；q—