1、焊接工藝/質量控制,南京名爵車身生產部培訓教材,目錄,電阻焊基礎知識介紹 焊接設備與工藝 分析判斷生產中的點焊質量問題,一、電阻焊基礎知識介紹,電阻焊的定義： 焊件組合后通過電極施加壓力，利用電流通過接頭的接觸面及鄰近區(qū)域產生的電阻熱進行焊接的方法。 Heat =I2RT 熱量是由焊接電流和電阻形成的： 鋼鐵的電阻值范圍是60到150微歐； 電阻焊接鋼鐵的焊接電流是700018000A 焊接時間范圍是8到48個周波 典型焊接程序： 10000安2 X 0.0001歐 X 0.24 秒(12周波)= 2400 J 電阻焊的種類： 點焊，凸焊，縫焊和對焊。 目前名爵車身電阻焊只使用點焊和螺母焊。

2、點焊/凸焊的定義： 點焊： 焊件裝配成搭接接頭，并壓緊在兩電極之間，利用電阻熱熔化金屬，形成焊點的電阻焊的方法。 凸焊：在一焊件的貼合面上預先加工出一個或多個突起點，使其與另一焊件表面相接觸并通電加熱，然后壓塌，使這些接觸點形成焊點的電阻焊方法。,點焊的優(yōu)點： 快速 價廉 零件匹配容差 可靠 能焊度層材料 相對簡單,焊核,點焊的使用范圍： 厚度從0.6mm到3.5mm的鋼板 熱浸鍍鋅 電鍍鋅 鋁材,電阻焊阻值,二、焊接設備與工藝介紹,1、弧焊（CO2焊） “弧焊”應用金屬板材與電極之間的電弧產生熱量，溶合金屬。 電極可以在過程中提供填充金屬，也可以不提供。 雖然大部分弧焊工藝是由手工操作的，機

3、器人和自動弧焊系統(tǒng)也有應用。,焊接工藝參數,影響熔化極氣體保護焊點焊縫熔深、焊縫幾何形狀和所有焊接質量的工藝參數如下： 焊接電流（送絲速度） 極性（直流反接-電弧穩(wěn)定） 電弧電壓（弧長） (U=0.04*I+16+/-2 V) 焊絲伸出長度（干伸長）（L=10*） 焊接速度（0.3-0.6m/min） 焊槍角度（10-15）（左焊法-便于觀察焊接接頭位置） 焊接接頭位置 焊絲直徑 保護氣體成分和流量 典型的CO2焊焊接工藝參數（目前車間所采用的焊接工藝參數）： 焊絲直徑0.8mm，保護氣體流量1015L/min， 電流70120A，電弧電壓1822，干伸長812mm 短路過渡，適合全位置焊接。

4、,焊槍角度/焊接位置的影響,收弧填坑辦法,缺陷焊縫識別檢查圖,MAG電弧焊焊縫： 焊縫均勻飽滿，表面光滑無焊瘤，無飛濺。 無燒穿、裂紋、氣孔，咬邊等缺陷。 焊縫需搭接在兩層板上（如下圖所示），焊縫尺寸符合產品設計要求。,CO2焊焊接缺陷產生原因及防止措施,2、電阻點焊設備 點焊焊接循環(huán)過程：,點焊機基本構件,控制器 變壓器 電極,控制器,提供信號控制點焊機動作 接通和切斷焊接電流 設定焊接周波時間 控制焊接電流至變壓器 進行故障監(jiān)控和處理,焊接變壓器,阻抗匹配（電阻成分：焊點、無感電纜、導體、變壓器）； 能產生大量電流（30 volts / 0.0015 ohms = 20,000amps ）

5、； 兩個次級線圈； 變壓比范圍從14:1至 60:1； 次級電壓范圍從6至30伏；,持續(xù)電流控制,焊接電流由次級安培數編程； 焊接控制器測量初級安培數； 變壓器的匝數比必須設定； 焊接控制器可以補償多種變量，包括：線電壓波動，次級阻抗變化。 焊接控制器能夠偵測到次級阻抗的細小變化，并跟蹤和通告故障； 焊接控制器趨于過渡補償零件的附著臟物，匹配較差及焊槍的動作不暢等；,電極,向焊接區(qū)傳遞壓力； 向焊接區(qū)傳輸電流； 導散焊件表面及焊接區(qū)的部分 熱量； 調節(jié)和控制電阻焊加熱過程的 熱平衡等。,向焊接區(qū)傳遞壓力,壓緊零件； 維持焊接電阻： -如果電阻太低，生成熱量不夠； -如果電阻太高，生成熱量過多；

6、 建立封閉壓力： -當焊接熱量形成，在壓力下熱量擴散至焊接金屬。,向焊接區(qū)傳輸電流,最小化電極帽與工件間的接觸電阻； 保持焊接界面的電流強度。,導散焊件表面及焊接區(qū)的部分熱量,焊接核心處生成的溫度足以熔化銅電極； 當焊點形成過大而超出表面，就生成焊接飛濺。,電極材料質量,良好的導電性； 良好的傳熱性； 高溫硬度與強度； 良好的加工性能； 高的抗氧化能力，并與被焊材料形成合金的傾向性小。 目前汽車企業(yè)點焊電極主要采用的是鉻鋯銅CuCrZr（軟化溫度550），硬度135HV，電導率43MS/m。,點焊電極結構,電極形狀一般要求： 維護方便，便于安裝及拆卸； 不生成熱量； 常用電極如右圖所示，電極的

7、公稱直徑D根據標準規(guī)定其系列為10、13、16、20、25、32、40，對于這些直徑D的電極，其最大電極力應符合右表要求的，且當D25mm時，電極尾部錐度為1：10；當D25mm時，錐度為1:5。 特殊電極： 用于特殊情況下； 通常熱容量較差； 十分昂貴； 維護很困難；,焊接工藝參數,幾乎有無數種焊接參數的結合方式來達到好的焊點； 電流，壓力，時間，電極材料，電極端面直徑，冷卻能力等相互作用，影響著焊接焊點質量；焊件材料本身的影響；,點焊過程的影響因數,點焊分流的影響,點焊過程中感應電阻對焊接電流的影響,點焊熔核偏移,焊件材料的影響,金屬材料的板材厚度增加時: 最小焊核尺寸增加； 焊接壓力增加

8、； 電極尺寸增加； 焊接時間增加； 焊接電流增加； 鍍鋅板材 增加焊接電流1/3; 電極壓力約1/3； 稍增加或不增加焊接時間； 高強度鋼 增加焊接壓力； 可能需要增加焊核尺寸；,焊點過程參數對焊接工藝參數的影響,點焊焊點無損檢測鑿檢,鑿檢焊點選擇規(guī)則 確定檢查工位的數量及位置，從而確認該檢查工位涉及的焊槍和對應的焊接程序。對于每把焊槍，如果相同板材匹配的同排列焊點，可選取兩端和中間的焊點；對于相同焊槍，且相同焊接程序的焊點，可選取接合面焊接要求最高的焊點；此外，可以加入平時檢查中缺陷頻率較高的焊點，控制風險。 下列焊點一般不適于進行鑿檢： 鑿子無法達到的焊點 車身外表面，平整度要求較高的焊點

9、（包括銅板焊接） 厚板焊接（GMT1.4），包括高強度鋼（GMT1.1）的焊點 對于以上焊點，可以采用目視檢查的方法，觀察焊點的大小、顏色和壓痕等特征，如果必要，還可以制作圖示模板進行參照。有條件的話，還可以采用超聲波無損檢測的方法進行輔助檢查。另外，在每次破壞性檢查的時候應該重點關注此類焊點。 鑿檢焊點的數量，建議不少于車間焊接焊點總量的30%。,鑿檢方法,3、螺柱焊機 螺柱焊：將金屬螺柱或類似的其他金屬 緊固件（栓，釘等）焊接到工件（例如鈑金 管道或其他結構）上去的方法。 特點：焊接時間短，焊接強度高，焊接 能量集中，操作方便，焊接效率高，對母材 熱損傷小特點。 種類：電容放電尖端引燃螺柱

10、焊和拉弧 式螺柱焊兩類，我們車間的屬于短周期拉弧 螺柱焊：焊接過程由短路，提升引弧，焊接， 落釘和有電頂鍛等幾個過程組成。,焊接工藝參數,參數：先導電流、先導電弧電壓，焊接電流，焊接時間，電弧電壓，落釘時間，回程距離,焊接參數的確定： 引弧電流：IP =30A； 引弧時間：TP=40ms(裸板)， TP=60ms(鍍鋅板)； 焊接電流：Is =螺柱直徑 X 100A； 焊接時間：Ts=螺柱直徑 X 5ms； 電弧電壓：UA=24V4V(裸板)， 18V4V (鍍鋅板)。,螺柱焊無損檢測辦法,用0.5磅的橡皮榔頭在一定的距離，角度和力度范圍內敲擊螺柱，正反敲擊，螺柱不脫落為合格。（示意圖如下，圖

11、一中距離d在20cm-30cm范圍內，角度a大于45度，榔頭自由下落，確保敲擊力度；圖二中角度小于45度，確保敲擊方向。）檢驗結束，檢驗工件必須修復后方可發(fā)交。,短周期拉弧螺柱焊的缺陷和校正方法,車間焊接工藝參數的管理,焊接參數的設定 焊接工藝參數初始設定參照焊接工藝規(guī)范制訂參考標準MG31-G0404-2008，然后可根據實際工藝進行適量調整。穩(wěn)定后進行記錄，備案。 焊接工藝參數的調整 沒有焊接工程師指導或授權，任何人不能進行焊接工藝參數的調整。 維修人員在焊接工程師不在場，而現(xiàn)場出現(xiàn)焊接質量問題時，可根據實際情況對焊接參數進行調整。 對維修人員調整后的參數，焊接工程師必須負責審核和跟蹤。

12、調整記錄的管理 焊接參數調整結束后，生產現(xiàn)場負責跟蹤并作好記錄(焊接質量問題跟蹤單)。 焊接工程師負責解決跟蹤中出現(xiàn)的問題。 在跟蹤周期結束后，質量無問題，由焊接工程師及工段長共同確認后關閉。跟蹤文件由焊接工程師歸檔，保存期限為12個月，并更新原來的焊接工藝參數卡片。,三、分析判斷生產中的點焊質量問題,公司標準，以下為有缺陷焊點： 虛焊：無熔核或熔核直徑尺寸小于白車身焊接強度檢驗控制方法規(guī)定的尺寸的焊點； 裂紋：沿著焊點周圍有裂紋的焊點，周圍有裂紋的焊點是不合格的； 位置偏離：焊點之間的最大距離超過了產品技術圖紙規(guī)定間距的30% ； 壓痕過深：非暴露面焊點壓痕深度（D）不得超過鋼板厚度（T）的

13、50；在暴露面上，焊點壓痕深度（S）不得超過鋼板厚度（T）的20，成型缺陷都要拋光。 扭焊：如果母材扭曲變形超過焊接面30度； 變形：如果鋼板被拉超過緊靠焊點周圍的厚度的兩倍，就判定該焊點有缺陷； 漏焊 ；燒穿；邊緣焊點 ； 注意：如果一條焊接邊不允許有兩處或者兩處以上的缺陷焊點，缺陷焊點不得連續(xù)發(fā)生；焊縫末尾的焊點不得有缺陷（發(fā)現(xiàn)追溯核查補焊）。,虛焊,無熔核或熔核直徑尺寸小于白車身焊接強度檢驗控制方法規(guī)定的尺寸的焊點； 焊點熔核直徑的計算方法是互成直角時取兩個測量值的平均值，其中一個明顯是最小值。焊點熔核直徑標準取兩種厚度組合中的最薄厚度，三層板或三層以上的選擇次薄厚度板材要求的熔核直徑作

14、為規(guī)定的尺寸。,壓痕過深,非暴露面焊點壓痕深度（D）不得超過鋼板厚度（T）的50；在暴露面上，焊點壓痕深度（S）不得超過鋼板厚度（T）的20，成型缺陷都要拋光。,裂紋扭焊變形,裂紋：沿著焊點周圍有裂紋的焊點，周圍有裂紋的焊點是不合格的（焊點表面由于電極壓下而留下的有限裂紋是合格的 ） 扭焊：如果母材扭曲變形超過焊接面30度； 變形：如果鋼板被拉超過緊靠焊點周圍的厚度的兩倍，就判定該焊點有缺陷；,邊緣焊點,焊點不得超過任何焊接鋼板的邊緣,加強認識與學習,目前我們大家要加強對以下缺陷加強認識與辨別： 扭焊 壓痕過深 位置偏移 邊緣焊點 裂紋 燒穿/氣孔/鎖孔 毛刺 飛濺 上述缺陷成批出現(xiàn)，要等同于

15、虛焊通知技術/設備平臺尋求解決辦法。 電極異常消耗也應及時通知（原因：參數不合適/冷卻不暢通等/電極材料不合適）,焊接工藝/質量控制流程,焊接質量問題,板材之間飛濺； 板材表面飛濺（粘電極）； 電極墩粗成蘑菇頭； 焊接強度低； 壓痕過深； 焊穿及裂紋； 焊點過度發(fā)黑,板材之間飛濺 直接原因：預壓時間短；焊接壓力低；板材附著贓物；配合間隙差；焊點接近板材邊緣；焊槍動作滯后；焊接角度不垂直 間接原因：焊接電流高；電極對中性差；板材金屬特性 列舉生產中實例并討論,板材表面飛濺（粘電極） 直接原因：預壓時間短；焊接時間長；保持時間短；焊接壓力低；冷卻不通暢；板材附著贓物；配合間隙差；焊槍動作滯后；焊接

16、角度不垂直；電極使用時間過長 間接原因：焊接電流高；電極對中性差；板材金屬特性 列舉生產中實例并討論 冷卻不通暢：（流量2.5L/min）,電極墩粗成蘑菇頭 直接原因：焊接時間長；焊接壓力低；焊接電流高；電極頭部面積小；冷卻不通暢；電極使用時間過長 間接原因：板材附著贓物；焊槍動作滯后； 列舉生產中實例并討論,焊接強度低 直接原因：焊接時間短；焊接壓力高；焊接電流低；電極頭部面積??；電極頭部面積大；冷卻不通暢；配合間隙差；焊點相鄰太近等 間接原因：焊點接近板材邊緣；板材金屬特性；焊接角度不垂直 列舉生產中實例并討論 電極對中： 板材配合間隙： 邊緣焊點,壓痕過深 直接原因：焊接時間長；電極使用時間過長 間接原因：預壓時間短；焊接壓力低；焊接電流高；電極頭部面積??；冷卻不通暢；板材金屬特性；焊接角度不垂直等 列舉生產中實例并討論 焊接角度不垂直,焊穿及內部裂紋 直接原因：保持時間短；焊接壓力低；板材附著臟物；板材金屬特性 間接原因：焊接時間長；電極頭部面積大；電極使用時間長 列舉生產中實例并討論,焊點周邊裂紋 直接原因：板材金屬特性 間接原因：保持時間短；焊接壓力高；電極頭