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1、分类号：分类号：048152004年年12月月德国大众汽车公司德国大众汽车公司镀层镀层/无镀层板件电阻点焊之设计、计算与工艺质量保证无镀层板件电阻点焊之设计、计算与工艺质量保证VW01105-1Konzern标准标准关键词关键词焊接、点焊、电阻点焊、焊点、板件、钢板、薄钢板焊接、点焊、电阻点焊、焊点、板件、钢板、薄钢板本标准英文版翻译准确，如果出现前后不一致，则以德文版为准。使用前请检查本标准的最新版本。机密文件，注意保密。版权所有；未事先得到德国大众集团标准部的书面同意，不得传输或复制本文件中的任何部分。签约方只能够从主管部门获取本标准。目次目次1.范围范围2.定义定义.2.1.点焊2.2.
2、热影响区2.3.未受影响的母材2.4.焊接设计3.焊接要求焊接要求3.1.母材(可焊性)3.2.焊接设计(焊接性)3.3.生产(焊接能力)4.点焊基础点焊基础4.1最小剪切力Fmin4.2.横向拉力FK4.3.剥离力FSchl4.4.扭力Mt4.5.静态和动态应力负载4.6.工艺质量保证5.图纸图纸.6.引用标准引用标准前言前言如需计算例证，请参阅本标准附件1。修订修订本标准修改采用德国大众VW01105-1,2003-11标准，修改部分如下所示：第1章：修订了“镀层板件的板件厚度比”第3.1节中的图2：增加“初始电流值”，将“电流差”减小到1.2kA第3.2.5.10节中的表1：增加焊接法兰
3、宽度并且更新了引用标准附件1中包括点数计算旧版本1977-05;1993-12;2003-05;2003-06;2003-11机密文件，注意保密。版权所有；未事先得到德国大众集团标准部的书面同意，不得传输或复制本文件中的任何部分。合同签约方只能够从主管部门获取本标准。1.范围范围下述基本规定基于不同焊接机械化水平积累的经验、相关测试结果、工业标准和技术规程(即DVS规程2902-1,-2,-3)。本标准旨在规定静态/动态负载电阻点焊薄钢板结构的设计、计算和加工(以下简称“点焊”)。本标准内容包括：对单面剪切的接头进行电阻点焊(DINENISO4063标准规定的代码为21)，板件厚度比3.0:1
4、，厚度：0.5-4mm，以及单点/多点点焊工艺质量保证。在特殊情况下，可采用更高的板件厚度和厚度比，但应征得工程部的同意。根据DINEN10139标准规定：薄钢板厚度不得超过3.0mm。如果采用镀锌板(即符合DINEN10142或DINEN10292规定的镀锌板)和使用高强度钢或超高强度板件，则需要更大的电极头直径(16mm或20mm)和更大的电极尾直径。使用这些直径的电极时，熔核距离管屏(Panelwall)会更加远，以防焊接法兰倾斜。但是，随着熔核与管屏的距离增大，部件的硬度和强度也随之减小。对点焊的其它规定标准包括：VW011052点焊；铝质母材，VW011054电阻点焊；三板件焊接(T
5、hree-SheetJoints)。对于点焊质量检查，应以PV6702和PV6717检测规程中规定的程序为准。2.定义定义2.1.点焊点焊(Spotwelding)在电阻点焊过程中，同时采用电阻加热和施加电极压力方式，使部件之间的焊接区温度加热至熔化点。焊接母材的尺寸、形状和位置是由焊接区及其周围产生的加热量的时间和空间相互作用决定的。在电极压力的影响之下，当熔化部分凝固时，工件被焊接在一起。呈核状的焊接接头被称作“焊点”(见图27)，它将部件连接在一起(见图6)。熔核直径(dL)是熔化材料在焊接平面上的直径，该直径通过微切片测量。2.2.热影响区热影响区(heataffectedzone,H
6、AZ)热影响区是指母材仍然保持固态但是由于焊接过程中产生的热能使得母材微观组织已经发生变化的部分。2.3.未受影响的母材未受影响的母材(Uninfluencedbasematerial)未受影响的母材是指施焊过程中产生的热能使得母材微观组织未发生明显变化的部分。化学成份及稳定性未发生重大变化的点焊用母材(DIN8528-1)视为同类材料，而化学成份及稳定性发生重大变化的点焊用母材视为不同类材料。2.4设计2.4.1点焊焊接点焊焊接(Spotweldjoint)点焊焊接是指通过一个或多个“焊点”或“焊缝”直接将两个或多个部件连接起来的一种焊接方法。焊接部件在图纸上被称为ASSY(焊接装配件)或W
7、GR(焊接组件)2.4.2接头接头(weldjoint)接头是指利用点焊将部件连接在一起。不同的连接类型是由各种部件之间的设计关系决定的。2.4.3.板件厚度板件厚度(Sheetthickness)t1和t2表示单面剪切的点焊接头的板件厚度。为了保证定义前后一致，尤其是为了便于计算，在板件厚度不同的情况下，接头最薄板件厚度和外层最薄板件厚度通常都用t1表示。接头板件最高厚度用t2表示。3.设计要求设计要求为了在生产中获得最高的设计强度，为了实现足够安全的设计目标和最佳的成本质量比率，每项点焊设计必须“合乎焊接”，即：在前期工程设计中，必须考虑点焊设计的尺寸、电极空间要求和工件的使用性。焊接性是
8、由以三种因素决定的：可焊性(母材)焊接性(设计)焊接能力(生产)以上三种标准都有一种相同的前提条件，即：部件的可焊性(见图1)。图1：根据DIN8528-1标准规定的点焊焊接的可焊性图示。3.1.母材母材(可焊性可焊性)可焊性是指材料的属性是否适合焊接。也就是说，由于化学成份原因，利用这种材料进行的焊接能否满足相关标准的要求。为了测算初始焊接参数，则建议绘制一份焊接电流范围图(图2：焊接通电时间/焊接电流图)；该图可以显示恒定电极压力和形状所需要的熔核直径限值；也可以参阅DINENISO14327标准。焊接电流IkASpatter：焊渣Weldspottoosmall:焊点太小焊接初始参数约0
9、.2kA，低于出现焊渣的限值。图2：焊接电流范围图为于便于测算焊接参数，建议选择焊接通电时间和焊接电流值，以便于根据dLmin和dPmin以及dLmax和dPmax之间的极限线来计算下列电流差：1.2kA，带电极头切割装置的电阻点焊设备1.5kA，不带电极头切割装置的电阻点焊设备。母材化学成份通常能够影响点焊接头的微观组织、硬度、熔核形状和强度。在生产和设计过程中，母材的影响因素越少，母材级别(见DVS2902-2)中的一种母材的焊接稳定性应越高。如果是不同材料之间的点焊焊接(尤其是铁素体材料与奥氏体材料之间的焊接)，则需要检测熔核位置、形状及焊接电流范围。含碳量超过0.25%(最高0.3%)
10、的所有钢板都适合采用点焊焊接。在多数情况下，碳当量(CE)数值用于确定合金钢和低合金钢板是否适合采用点焊方法(硬化)。根据DVS2902-2标准规定，初次测算焊接金属的硬度时，应采用下列方程式：CE=C+Mn/6碳当量CE=C+Mn/6熔核中的最高硬度HV1图3：与碳当量数值有关的熔核最高硬度图3举例证明碳当量数值与熔核最高硬度的关系。由于合金元素能够影响熔核硬度，所以对于合金钢板需要采用特殊测量方法(如：二次加热、多脉冲焊接等等)。因此，使用合金焊接必须事先征得主管工程部门的同意，并且单独进行检测。建议熔核/热影响区的硬度的增加系数3.5。例证：熔核/热影响区的硬度硬度限值=350HV100
11、HV=3.5熔核/热影响区的最高硬度不得超过550HV0.2(1)。请参阅DVS2905标准。3.2.焊接设计焊接设计(焊接性焊接性)焊接性对于设计而言至关重要。设计的焊接性主要受母材影响，较少受到生产的影响。也就是说：使用某种母材，部件能否在设计使用条件下保持可操作性3.2.1.点焊位置点焊位置必须由设计工程部、生产部和计划部详细规定。如果可能的话，电极接触部件时保持与部件表面垂直，因为如果电极接触部件的角度不同，熔核的直径和椭圆会变得特别小。焊点到垂直法兰的距离的重要标准是：距离载流部件最短距离：A=2.0mm，最大半径Ri，电极尾直径ds和电极头直径dk。如需焊点距离公差(焊点空间公差)
12、，请参阅设计图纸及andDINISO2768-1标准。如需点焊焊接设计的详细资料，请参阅DVS2902-3标准。3.2.2.焊接顺序使用一台焊接设备生成的多排焊点的距离不得低于25mm。如需采用更窄的点焊距离，应采用焊接距离法(weldingtogapmethod)。(为了防止后续焊点太小或未熔合，请参阅图9)3.2.3.焊点(焊点位置)布置方法选择焊点布置方法时，应尽可能地保证对所有焊点均衡施加压力(F)。如果压力不均衡，则将对焊点的抗振性和抗破碎能力产生负面影响。在多排焊点接缝情况下，焊点布置方法应征得设计工程部、计算部、强度部、计划部和生产部的同意。应避免由于较差的可使用性而导致焊点未焊
13、透情况。(请参阅图8)3.2.3.点距如果点距小于eNeb(表1)，则不可忽视分流影响。当焊点直径、板厚、电极压力及电极接触面积增加或点距减小时，分流将增大。根据分流大小，必须或多或少地增加焊接电流，以生成相同直径的熔核。流经已存在焊缝上的焊点的电流不对实际焊接区域加热。因此，如果恒定设置数据中点距太小(见图4)，应从焊缝上的第2个焊点开始，这样熔核直径将更小。可通过使用可编程和工艺调整控制方法来补偿分流影响。不适宜的点距适宜的点距图4：由于点距太小分流受到影响图5：不同的分流形式图例：a)由于电极接触在薄金属上产生的分流b)由于近距离通过定心销产生的分流该图未显示由下列原因引起的分流形式：c
14、)支架，d)变压器接地线，e)焊接设备3.2.5.设计焊接方法和尺寸由于使用性较差的设计需要特殊形状的电极和电极握臂(图6)，因此应避免这种设计。图6：焊接电极在焊接法兰上适宜/不适宜使用性之例证3.2.5.1搭接量b搭接量(b)是焊接法兰接触表面的宽度。接触平面之间必须相互平行且搭接在一起(图7-17)。b是极限线之间的最短距离。通常情况下b2v.图7：单排焊点单剪面点焊缝图7：双排焊点双剪面点焊缝3.2.5.2点距点距(e)是指两个相邻焊点中心的距离(图7-10)，而点距(eNeb)是指在施焊过程中不再忽视分流影响的距离。通常情况下：eeNeb。图9：双排补偿单剪面点焊缝图10：双排补双剪
15、面点焊缝3.2.5.3焊缝距离(f)在多排焊缝情况下，焊缝距离(f)是指两个相邻焊点中心之间的最短距离(图8-图10)。通常情况下fe。3.2.5.4焊缝长度(l)是指焊缝上第一个焊点和最后一个焊点中心之间的距离。(图7和图10)3.2.5.5边距(v)边距是指焊点中心到接触表面上最近一条限制线之间的距离。(图7-17)。图11：边距1图12：边距2图13：边距3图14：边距43.2.5.5法兰宽度(a)只有使用弯曲板件时才会涉及到法兰宽度(见图15、16)。法兰宽度是指从法兰终端到弯曲板件之间的距离，它由边距v、间隙FM和公差TG(见3.2.6)组成。a=v+FM+TG法兰宽度必须在生产中保
16、持前后一致，这样才能保证a)焊点位置不至于距离薄金属边太近。b)焊接设备(电极头、和电极尾)不会对弯曲板件产生分流影响，且c)板件弯曲半径应该足够小，以提供既直又长的法兰宽度，确保电极能够充分接触表面。法兰宽度应征得设计工程部、计划部和生产部的同意。如需计划方法，请参阅VW01105-1标准，附件1部分。图15：法兰宽度1图16：法兰宽度2对于多排焊缝，应根据焊缝距离来增加法兰宽度。法兰宽度分为以下部分：主法兰宽度主法兰宽度aF由于主法兰设计特点及其对其它装配件的限制性特点，使得主法兰成为装配中中更具有重要性的法兰。次法兰宽度次法兰宽度aA由于设计特点及其必须适应主法兰且不得伸出主法兰外的特点使得次法兰成为装配中重要性相对较低的一种法兰。3.2.5.7法兰补偿(I)3.2.5.8法兰高度(c,h,补偿g)c和h(图15和16)考虑了生产过程中点焊设备尺寸、电极空间要求和工件使用性要求(见图19和21)。G详细规定了最大充许补偿值(图17)。这些数值应征得计划工程部、计划部和生产部的同意。3.2.5.9法兰搭接距离(k)法兰搭接距离是指搭接b和切线之间的最短距离(图17)。图17：补偿
