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1、1,电阻点焊 技术手册,2,内容概要,电阻点焊基础理论 检验方法 常见问题点与对策 高张力板与一般冷轧钢板 点焊性能分析 结论,3,一、电阻点焊基础理论,焊接概述 点焊原理 焊接条件与规范,4,焊接概述,金属的接合方式，大致上可分为两类。即冶金的接合法与机械的接合法。 焊接是冶金接合法中的一种接合方法，有压接、熔接、铆接三类。本专题讨论的电阻点焊，便是压接的一种。,5,现代汽车车身制造方式,点焊技术于1877年由Elihu Thomson在偶然的机会下发明，而至1920年以后才逐渐普及，自1935年才开始大量的使用。 当今汽车车身制造普遍使用点焊方式（Spot welding），一辆轿车的白车
2、身上焊点数：30005000个,6,点焊的优点,组合方便 作业速度快 变形量小 对机械应力具有很大的抗力 （拉力、扭转、弯曲、剪力） 富弹性,7,点焊原理,当两块或两块以上的钣金工件被通以大电流时，因钣金件重叠部位存在阻抗而产生焦耳热产生高温现象。当温度瞬间达到1500摄氏度以上时，钣金件呈现熔融状态，在焊枪加压压力作用下，将熔融物质压合形成焊核。,8,点焊原理,Spot welding原理主要利用焦耳定律 Q=0.24*I2RT 再进行细部分析可知 R=*L/A 备注：Q(产生的热量)、I（通电电流）、R(阻抗)、T(通电时间) （自有阻抗）、L（压合板厚）、A（电极单位面积）,9,点焊的工
3、作过程,预压 焊接 保持 停止,10,影响焊接品质的四大因素,如此便可知影响焊接品质的四大因素 通电电流（I） 通电时间（T） 电极头加压力（F） 电极头先端直径（A）,11,影响点焊品质之因素,要获得良好的焊接品质，需要配合的因素很多，特别是： 电极头加压力 通电电流 通电时间 电极头端面的尺寸与状态 以上四点对焊接品质结果影响最大；此外，零件搭接状态、作业员的作业手法对焊接品质也有一定程度的影响。,12,通电电流,由于电阻所发生之热和电流值的平方成正比，因而电流大小直接影响到焊接的品质。 所以，电流值太小产生的热量无法熔融焊接为半融体，即无法结合，导致弱焊、假焊等缺陷。反之，若电流值太大，
4、产生热量太高，将造成焊接过熔与变形，或接头强度减低而变脆，导致焊接飞溅,焊点过烧,焊点缩孔等焊接缺陷 。 焊接前必须使用试片测试出真正适当之电流值后，才可以焊接成品。,13,通电时间,通电时间之长短与产生的热量有关，时间太短会导致热量不足，熔接温度又传导辐射或对流而损失一部分，无法达到焊接的预期效果；但若通电时间过长，则造成焊接过熔。 焊接时间的长短主要取决于焊件的导热性能,导热性能好的材料焊接时间短,导热性能差的材料焊接时间长。,14,电极头加压力,从电极头对母材的熔接部分施加压力，通电前施加压力预压，通电熔融时减压，电流终止后再强力施予压接。 由于压力增加造成电阻减弱，压力的作用是使接合点
5、熔为一体，并防止熔融点有气孔或内部龟裂产生。,15,电极头的尺寸与状态,电极材料是以铜金属为主要元素，另外加入咯、银、铍、镉等而制造成所需的电极。 电极头的形状依焊件的形状材质与厚度而定。 电极头的直径决定于焊接板件的厚度； =2t+3mm，t=焊接板件薄板测厚度 电极头的角度约在90120之间； 必须时常注意电极头的表面状态。表面的污损会使电阻增加，将会影响焊接电流。,16,焊接条件与规范,为了获得满意的点焊品质，施工时必须考虑下列的各项要点 两片钣金或凸缘之间的结合面要紧密； 二枚板结合时以薄板侧为决定电流大小的要素； 电极夹臂接触压力的调整； 钣金面必须尽可能被清理干净； 焊接电流大小；
6、 适当的焊点大小（直径）与点焊间隔； 焊缝或焊点的位置应该在钣金边缘或凸缘的中心 位置上,17,二、检验方式,1、破坏性试验 a、剪力试验 b、扭力试验 c、破坏性起子试验 d、拉伸试验 2、非破坏性试验 a、非破坏性起子试验 b、超音波试验,18,剪力试验与扭力试验,19,破坏性起子试验,20,非破坏性起子试验,与破坏性起子试验不同， 在不破坏焊点及成品的 情况下进行起子试验， 试验完成后，用铁锤将 工件整平。,21,超音波试验,超音波试验机利用超音波穿透金属材料的深处，由一截面进入另一截面时，在界面边缘发生发射的特性来检测焊点缺陷。 来自焊点表面的超音波进入金属内部，遇到缺陷及焊点底部时就
7、会发生发射现象，将发射波束收集到荧幕上形成脉动波形，根据波形的特微来判断缺陷的位置、大小和性质。超音波检测具有灵敏度高、操作方便、检测速度快、成本低等优点。,22,三、Spot welding 常见问题点及对策,漏焊； 焊点位置错位 脱焊（loose） a、镀锌板焊接容易脱焊 b、薄板焊接容易脱焊 熔核直径不足（Small Nugget） 焊点针孔 焊点过烧（Burnt） 焊点压痕过深 毛刺、焊渣,23,Spot welding 常见问题点-1,1、确认熔接条件四大因素是否在设定值内,2、实例说明,24,Spot welding 常见问题点-2,1、确认熔接条件四大因素是否在设定值内？ 2、是
8、否有焊点分流现象； 3、是否因冷却水不佳，电极头耗损严重且 无研磨而脱焊,25,何为“焊点分流现象”？,当工件上有多个焊点，完成一个焊点后在继续进行下一点的焊接工作时，有一部分电流会流向先前已焊好的焊点，造成焊接电流变小，影响焊接品质。,26,点焊分流现象的成因、危害与对策,成因工件材料、工件厚度以及焊点间距、焊点顺 序、 焊件表面等。 危害1、使通过焊接区的有效电流减小， 焊点强度降低。 （加热不足，熔核直径降低） 2、导致电极与工件接触面局部（偏向分流方向的部位） 产生大电流密度，烧坏电极或工件表面。 对策1、选择合理的焊点间距，在保证强度的前提下尽可能 加大焊点间距，一般焊点的间距以30
9、mm以上为佳。 2、严格清理焊件表面。,27,Spot welding 常见问题点-3,1、确认熔接条件四大因素是否在设定值内,2、是否有焊点分流现象,如加压力过大时，会因 阻抗降低而导致脱焊,28,Spot welding 常见问题点-4,1、确认熔接条件四大因素是否在设定值内,2、是否有焊点分流现象,29,Spot welding 常见问题点-5,1、确认熔接条件四大因素是否在设定值内,2、是否有焊点分流现象，如伸缩销 （对策：及时点检定位销）,3、螺母或螺栓与板件是否均有完全搭接,30,Spot welding 常见问题点-6,1、确认熔接条件四大因素是否在设定值内,2、零件搭接间隙问题
10、改善（间隙、段差、太靠近边缘）,31,Spot welding 常见问题点-7,1、确认熔接条件四大因素是否在设定值内,2、电极头同心度比较,32,Spot welding 常见问题点-8,1、确认熔接条件四大因素是否在设定值内,2、Burnt焊点强度状态说明,33,Spot welding 常见问题点-9,1、确认熔接条件四大因素是否在设定值内,34,Spot welding 常见问题点-10,1、确认熔接条件四大因素是否在设定值内,2、压痕过深焊点强度状态说明,35,Spot welding 常见问题点-11,1、确认熔接条件四大因素是否在设定值内,2、是否为电极滑动造成 （原因电极臂松动
11、、电极臂轻度不足）,3、是否为异物附着造成,36,高张力钢板与一般冷轧钢板点焊性能分析,焊点金相显微组织对比分析 焊点拉伸试验 焊点显微硬度对比分析 焊点疲劳特性分析,37,试验材料,本试验以BH340高张力钢板（t=0.9mm）与普通冷轧钢板St13 （t=1.0mm）为研究对象，以探讨在各种点焊条件下两种材料的焊接性能差异。两种材料的成分组成如下表。,38,试验方法与条件,试样为80mm*20mm试片，延长度方向搭接（搭接长度20mm）在50KVA固定点焊机上调节焊接电流分别为3kA,4KA,5KA和6KA，焊接时间为0.2S。对两种钢板在不同焊接电流条件下进行点焊试验。其余条件保持固定。 预压时间：0.08s 加压时间：0.10s 休止时间：0.18s 电极压力为2.8KN 对两种钢板的焊点进行金相显微组织分析，显微硬度测试，拉伸试验与疲劳特性分析。,39,焊点金相显微组织比较分析,40,焊点金相显微组织比较分析,41,焊点拉伸试验,42,焊点拉伸试验,43,焊点显微硬度对比分析,44,焊点疲劳特性分析,45,试验总结,46,结论,
