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1、车身生产部 BIW Department焊接工艺/质量控制南京名爵车身生产部培训教材车身生产部 BIW Department目录 电阻焊基础知识介绍 焊接设备与工艺 分析判断生产中的点焊质量问题车身生产部 BIW Department一、电阻焊基础知识介绍电阻焊的定义：焊件组合后通过电极施加压力，利用电流通过接头 的接触面及邻近区域产生的电阻热进行焊接的方法。Heat =I2RT热量是由焊接电流和电阻形成的：钢铁的电阻值范围是60到150微欧；电阻焊接钢铁的焊接电流是700018000A焊接时间范围是8到48个周波典型焊接程序：10000安2 X 0.0001欧 X 0.24 秒(12周波)=
2、 2400 J 电阻焊的种类：点焊，凸焊，缝焊和对焊。目前名爵车身电阻焊只使用点焊和螺母焊。 点焊/凸焊的定义：点焊： 焊件装配成搭接接头，并压紧在两电极之间 ，利用电阻热熔化金属，形成焊点的电阻焊的方法。凸焊：在一焊件的贴合面上预先加工出一个或多个 突起点，使其与另一焊件表面相接触并通电加热，然后 压塌，使这些接触点形成焊点的电阻焊方法。车身生产部 BIW Department点焊的优点：快速 价廉 零件匹配容差 可靠 能焊度层材料 相对简单焊核点焊的使用范围：厚度从0.6mm到3.5mm的钢板 热浸镀锌 电镀锌 铝材车身生产部 BIW Department电阻焊阻值车身生产部 BIW De
3、partment车身生产部 BIW Department车身生产部 BIW Department二、焊接设备与工艺介绍1、弧焊（CO2焊）“弧焊”应用金属板材与电极之间的电弧产生热量，溶合金属。 电极可以在过程中提供填充金属，也可以不提供。 虽然大部分弧焊工艺是由手工操作的，机器人和自动弧焊系统也有应用。车身生产部 BIW Department焊接工艺参数影响熔化极气体保护焊点焊缝熔深、焊缝几何形状和所有焊接质量的 工艺参数如下： 焊接电流（送丝速度） 极性（直流反接-电弧稳定） 电弧电压（弧长） (U=0.04*I+16+/-2 V) 焊丝伸出长度（干伸长）（L=10*） 焊接速度（0.3-
4、0.6m/min） 焊枪角度（10-15）（左焊法-便于观察焊接接头位置） 焊接接头位置 焊丝直径 保护气体成分和流量 典型的CO2焊焊接工艺参数（目前车间所采用的焊接工艺参数）：焊丝直径0.8mm，保护气体流量1015L/min，电流70120A，电弧电压1822，干伸长812mm短路过渡，适合全位置焊接。车身生产部 BIW Department焊枪角度/焊接位置的影响车身生产部 BIW Department收弧填坑办法缺陷焊缝识别检查图 MAG MAG电弧焊焊缝：电弧焊焊缝： 焊缝均匀饱满，表面光焊缝均匀饱满，表面光 滑无焊瘤，无飞溅。滑无焊瘤，无飞溅。 无烧穿、裂纹、气孔，无烧穿、裂纹、
5、气孔， 咬边等缺陷。咬边等缺陷。 焊缝需搭接在两层板上焊缝需搭接在两层板上 （如下图所示），焊缝尺寸（如下图所示），焊缝尺寸 符合产品设计要求。符合产品设计要求。车身生产部 BIW DepartmentCO2焊焊接缺陷产生原因及防止措施车身生产部 BIW Department车身生产部 BIW Department2、电阻点焊设备点焊焊接循环过程：车身生产部 BIW Department点焊机基本构件 控制器 变压器 电极车身生产部 BIW Department控制器 提供信号控制点焊机动作 接通和切断焊接电流 设定焊接周波时间 控制焊接电流至变压器 进行故障监控和处理车身生产部 BIW De
6、partment焊接变压器 阻抗匹配（电阻成分：焊点、无感电缆、导体、变压器） ； 能产生大量电流（30 volts / 0.0015 ohms = 20,000amps ）； 两个次级线圈； 变压比范围从14:1至 60:1； 次级电压范围从6至30伏；车身生产部 BIW Department持续电流控制 焊接电流由次级安培数编程； 焊接控制器测量初级安培数； 变压器的匝数比必须设定； 焊接控制器可以补偿多种变量，包括：线电压波动，次 级阻抗变化。 焊接控制器能够侦测到次级阻抗的细小变化，并跟踪和 通告故障； 焊接控制器趋于过渡补偿零件的附着脏物，匹配较差及 焊枪的动作不畅等；车身生产部 B
7、IW Department电极向焊接区传递压力； 向焊接区传输电流； 导散焊件表面及焊接区的部分热量； 调节和控制电阻焊加热过程的热平衡等。车身生产部 BIW Department向焊接区传递压力 压紧零件； 维持焊接电阻： -如果电阻太低，生成热量不够； -如果电阻太高，生成热量过多； 建立封闭压力： -当焊接热量形成，在压力下热量扩散至焊接金属。车身生产部 BIW Department向焊接区传输电流最小化电极帽与工件间的接触电阻； 保持焊接界面的电流强度。车身生产部 BIW Department导散焊件表面及焊接区的部分热量 焊接核心处生成的温度足以熔化铜电极； 当焊点形成过大而超出表面
8、，就生成焊接飞溅。车身生产部 BIW Department电极材料质量 良好的导电性； 良好的传热性； 高温硬度与强度； 良好的加工性能； 高的抗氧化能力，并与被焊材料形成合金的倾向性小。目前汽车企业点焊电极主要采用的是铬锆铜CuCrZr （软化温度550），硬度135HV，电导率43MS/m。车身生产部 BIW Department点焊电极结构电极形状一般要求： 维护方便，便于安装及拆卸； 不生成热量；常用电极如右图所示，电极的 公称直径D根据标准规定其系列为 10、13、16、20、25、32、40， 对于这些直径D的电极，其最大电 极力应符合右表要求的，且当 D25mm时，电极尾部锥度为
9、1： 10；当D25mm时，锥度为1:5。 特殊电极：用于特殊情况下；通常热容量较差； 十分昂贵； 维护很困难；车身生产部 BIW Department焊接工艺参数几乎有无数种焊接参数的结合方式来达到好的焊点； 电流，压力，时间，电极材料，电极端面直径，冷却能力等相互作用，影响 着焊接焊点质量；焊件材料本身的影响；车身生产部 BIW Department点焊过程的影响因数车身生产部 BIW Department点焊分流的影响车身生产部 BIW Department车身生产部 BIW Department车身生产部 BIW Department点焊过程中感应电阻对焊接电流的影响车身生产部 BIW
10、 Department点焊熔核偏移车身生产部 BIW Department焊件材料的影响 金属材料的板材厚度增加时: 最小焊核尺寸增加； 焊接压力增加； 电极尺寸增加； 焊接时间增加； 焊接电流增加； 镀锌板材 增加焊接电流1/3; 电极压力约1/3； 稍增加或不增加焊接时间； 高强度钢 增加焊接压力； 可能需要增加焊核尺寸；车身生产部 BIW Department焊点过程参数对焊接工艺参数的影响车身生产部 BIW Department点焊焊点无损检测凿检凿检焊点选择规则确定检查工位的数量及位置，从而确认该检查工位涉及的焊枪和 对应的焊接程序。对于每把焊枪，如果相同板材匹配的同排列焊点， 可选
11、取两端和中间的焊点；对于相同焊枪，且相同焊接程序的焊点， 可选取接合面焊接要求最高的焊点；此外，可以加入平时检查中缺陷 频率较高的焊点，控制风险。 下列焊点一般不适于进行凿检： 凿子无法达到的焊点 车身外表面，平整度要求较高的焊点（包括铜板焊接） 厚板焊接（GMT1.4），包括高强度钢（GMT1.1）的焊点 对于以上焊点，可以采用目视检查的方法，观察焊点的大小、颜色和 压痕等特征，如果必要，还可以制作图示模板进行参照。有条件的话 ，还可以采用超声波无损检测的方法进行辅助检查。另外，在每次破 坏性检查的时候应该重点关注此类焊点。 凿检焊点的数量，建议不少于车间焊接焊点总量的30%。车身生产部 B
12、IW Department凿检方法凿子焊件锤子非破坏性检查车身生产部 BIW Department3、螺柱焊机螺柱焊：将金属螺柱或类似的其他金属 紧固件（栓，钉等）焊接到工件（例如钣金 管道或其他结构）上去的方法。特点：焊接时间短，焊接强度高，焊接 能量集中，操作方便，焊接效率高，对母材 热损伤小特点。种类：电容放电尖端引燃螺柱焊和拉弧 式螺柱焊两类，我们车间的属于短周期拉弧 螺柱焊：焊接过程由短路，提升引弧，焊接， 落钉和有电顶锻等几个过程组成。车身生产部 BIW Department焊接工艺参数焊接工艺参数参数：先导电流、先导电弧电压，焊接电流，焊接时间，电弧电压，落钉时间，回程距离参数：
13、先导电流、先导电弧电压，焊接电流，焊接时间，电弧电压，落钉时间，回程距离车身生产部 BIW Department焊接参数的确定： 引弧电流：IP =30A； 引弧时间：TP=40ms(裸板)， TP=60ms(镀锌板)； 焊接电流：Is =螺柱直径 X 100A； 焊接时间：Ts=螺柱直径 X 5ms； 电弧电压：UA=24V4V(裸板)， 18V4V (镀锌板)。车身生产部 BIW Department螺柱焊无损检测办法用0.5磅的橡皮榔头在一定的距离，角度和力度范围内敲击螺柱，正反敲击， 螺柱不脱落为合格。（示意图如下，图一中距离d在20cm-30cm范围内，角 度a大于45度，榔头自由下
14、落，确保敲击力度；图二中角度小于45度，确保 敲击方向。）检验结束，检验工件必须修复后方可发交。 车身生产部 BIW Department短周期拉弧螺柱焊的缺陷和校正方法车身生产部 BIW Department车间焊接工艺参数的管理焊接参数的设定 焊接工艺参数初始设定参照焊接工艺规范制订参考标准MG31-G0404-2008， 然后可根据实际工艺进行适量调整。稳定后进行记录，备案。 焊接工艺参数的调整 没有焊接工程师指导或授权，任何人不能进行焊接工艺参数的调整。 维修人员在焊接工程师不在场，而现场出现焊接质量问题时，可根据 实际情况对焊接参数进行调整。 对维修人员调整后的参数，焊接工程师必须负
15、责审核和跟踪。 调整记录的管理 焊接参数调整结束后，生产现场负责跟踪并作好记录(焊接质量问题 跟踪单)。 焊接工程师负责解决跟踪中出现的问题。 在跟踪周期结束后，质量无问题，由焊接工程师及工段长共同确认后 关闭。跟踪文件由焊接工程师归档，保存期限为12个月，并更新原来 的焊接工艺参数卡片。车身生产部 BIW Department车身生产部 BIW Department三、分析判断生产中的点焊质量问题公司标准，以下为有缺陷焊点： 虚焊：无熔核或熔核直径尺寸小于白车身焊接强度检验控制方法规定的尺寸的焊点； 裂纹：沿着焊点周围有裂纹的焊点，周围有裂纹的焊点是不合格的； 位置偏离：焊点之间的最大距离超
16、过了产品技术图纸规定间距的30% ； 压痕过深：非暴露面焊点压痕深度（D）不得超过钢板厚度（T）的50；在暴露面上，焊点压痕 深度（S）不得超过钢板厚度（T）的20，成型缺陷都要抛光。 扭焊：如果母材扭曲变形超过焊接面30度； 变形：如果钢板被拉超过紧靠焊点周围的厚度的两倍，就判定该焊点有缺陷； 漏焊 ；烧穿；边缘焊点 ； 注意：如果一条焊接边不允许有两处或者两处以上的缺陷焊点，缺陷焊点不得连续发生；焊缝末尾 的焊点不得有缺陷（发现追溯核查补焊）。车身生产部 BIW Department虚焊无熔核或熔核直径尺寸小于白车身焊接强度检验控制方法规定的尺寸 的焊点； 焊点熔核直径的计算方法是互成直角时取两个测量值的平均值
