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文檔簡(jiǎn)介
1、焊接工藝/質(zhì)量控制,目錄,電阻焊基礎(chǔ)知識(shí)介紹 焊接設(shè)備與工藝 分析判斷生產(chǎn)中的點(diǎn)焊質(zhì)量問(wèn)題,一、電阻焊基礎(chǔ)知識(shí)介紹,電阻焊的定義: 焊件組合后通過(guò)電極施加壓力,利用電流通過(guò)接頭的接觸面及鄰近區(qū)域產(chǎn)生的電阻熱進(jìn)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(shí)間范圍是8到48個(gè)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(lèi): 點(diǎn)焊,凸焊,縫焊和對(duì)焊。 目前名爵車(chē)身電阻焊只使用點(diǎn)焊和螺母焊。 點(diǎn)焊/凸焊的定義: 點(diǎn)焊:
2、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(diǎn)的電阻焊的方法。 凸焊:在一焊件的貼合面上預(yù)先加工出一個(gè)或多個(gè)突起點(diǎn),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(diǎn)形成焊點(diǎn)的電阻焊方法。,點(diǎn)焊的優(yōu)點(diǎn): 快速 價(jià)廉 零件匹配容差 可靠 能焊度層材料 相對(duì)簡(jiǎn)單,焊核,點(diǎn)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,2、電阻點(diǎn)焊設(shè)備 點(diǎn)焊焊接循環(huán)過(guò)程:,點(diǎn)焊機(jī)基本構(gòu)件,控制器 變壓器 電極,控制器,提供信號(hào)控制點(diǎn)焊機(jī)動(dòng)作 接通和切斷焊接電流 設(shè)定焊接周波時(shí)間 控制焊接電流至變壓器 進(jìn)行故障監(jiān)控和處理,焊接變壓器,阻抗匹配(電阻
3、成分:焊點(diǎn)、無(wú)感電纜、導(dǎo)體、變壓器); 能產(chǎn)生大量電流(30 volts / 0.0015 ohms = 20,000amps ); 兩個(gè)次級(jí)線(xiàn)圈; 變壓比范圍從14:1至 60:1; 次級(jí)電壓范圍從6至30伏;,持續(xù)電流控制,焊接電流由次級(jí)安培數(shù)編程; 焊接控制器測(cè)量初級(jí)安培數(shù); 變壓器的匝數(shù)比必須設(shè)定; 焊接控制器可以補(bǔ)償多種變量,包括:線(xiàn)電壓波動(dòng),次級(jí)阻抗變化。 焊接控制器能夠偵測(cè)到次級(jí)阻抗的細(xì)小變化,并跟蹤和通告故障; 焊接控制器趨于過(guò)渡補(bǔ)償零件的附著臟物,匹配較差及焊槍的動(dòng)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(dǎo)散焊件表面及焊接區(qū)的部分 熱量; 調(diào)節(jié)和控制電阻焊加
4、熱過(guò)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(guò)多; 建立封閉壓力: -當(dāng)焊接熱量形成,在壓力下熱量擴(kuò)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(qiáng)度。,導(dǎo)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(dāng)焊點(diǎn)形成過(guò)大而超出表面,就生成焊接飛濺。,電極材料質(zhì)量,良好的導(dǎo)電性; 良好的傳熱性; 高溫硬度與強(qiáng)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(chē)企業(yè)點(diǎn)焊電極主要采用的是鉻鋯銅CuCrZr(軟化溫度550),硬度135
5、HV,電導(dǎo)率43MS/m。,點(diǎn)焊電極結(jié)構(gòu),電極形狀一般要求: 維護(hù)方便,便于安裝及拆卸; 不生成熱量; 常用電極如右圖所示,電極的公稱(chēng)直徑D根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定其系列為10、13、16、20、25、32、40,對(duì)于這些直徑D的電極,其最大電極力應(yīng)符合右表要求的,且當(dāng)D25mm時(shí),電極尾部錐度為1:10;當(dāng)D25mm時(shí),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(hù)很困難;,焊接工藝參數(shù),幾乎有無(wú)數(shù)種焊接參數(shù)的結(jié)合方式來(lái)達(dá)到好的焊點(diǎn); 電流,壓力,時(shí)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(diǎn)質(zhì)量;焊件材料本身的影響;,點(diǎn)焊過(guò)程的影響因數(shù),點(diǎn)焊分流的影
6、響,點(diǎn)焊過(guò)程中感應(yīng)電阻對(duì)焊接電流的影響,點(diǎn)焊熔核偏移,焊件材料的影響,金屬材料的板材厚度增加時(shí): 最小焊核尺寸增加; 焊接壓力增加; 電極尺寸增加; 焊接時(shí)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(shí)間; 高強(qiáng)度鋼 增加焊接壓力; 可能需要增加焊核尺寸;,焊點(diǎn)過(guò)程參數(shù)對(duì)焊接工藝參數(shù)的影響,點(diǎn)焊焊點(diǎn)無(wú)損檢測(cè)鑿檢,鑿檢焊點(diǎn)選擇規(guī)則 確定檢查工位的數(shù)量及位置,從而確認(rèn)該檢查工位涉及的焊槍和對(duì)應(yīng)的焊接程序。對(duì)于每把焊槍?zhuān)绻嗤宀钠ヅ涞耐帕泻更c(diǎn),可選取兩端和中間的焊點(diǎn);對(duì)于相同焊槍?zhuān)蚁嗤附映绦虻暮更c(diǎn),可選取接合面焊接要求最高的焊點(diǎn);此外,可
7、以加入平時(shí)檢查中缺陷頻率較高的焊點(diǎn),控制風(fēng)險(xiǎn)。 下列焊點(diǎn)一般不適于進(jìn)行鑿檢: 鑿子無(wú)法達(dá)到的焊點(diǎn) 車(chē)身外表面,平整度要求較高的焊點(diǎn)(包括銅板焊接) 厚板焊接(GMT1.4),包括高強(qiáng)度鋼(GMT1.1)的焊點(diǎn) 對(duì)于以上焊點(diǎn),可以采用目視檢查的方法,觀察焊點(diǎn)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(jìn)行參照。有條件的話(huà),還可以采用超聲波無(wú)損檢測(cè)的方法進(jìn)行輔助檢查。另外,在每次破壞性檢查的時(shí)候應(yīng)該重點(diǎn)關(guān)注此類(lèi)焊點(diǎn)。 鑿檢焊點(diǎn)的數(shù)量,建議不少于車(chē)間焊接焊點(diǎn)總量的30%。,鑿檢方法,3、螺柱焊機(jī) 螺柱焊:將金屬螺柱或類(lèi)似的其他金屬 緊固件(栓,釘?shù)龋┖附拥焦ぜɡ玮k金 管道或其他結(jié)構(gòu))上
8、去的方法。 特點(diǎn):焊接時(shí)間短,焊接強(qiáng)度高,焊接 能量集中,操作方便,焊接效率高,對(duì)母材 熱損傷小特點(diǎn)。 種類(lèi):電容放電尖端引燃螺柱焊和拉弧 式螺柱焊兩類(lèi),我們車(chē)間的屬于短周期拉弧 螺柱焊:焊接過(guò)程由短路,提升引弧,焊接, 落釘和有電頂鍛等幾個(gè)過(guò)程組成。,焊接工藝參數(shù),參數(shù):先導(dǎo)電流、先導(dǎo)電弧電壓,焊接電流,焊接時(shí)間,電弧電壓,落釘時(shí)間,回程距離,焊接參數(shù)的確定: 引弧電流:IP =30A; 引弧時(shí)間:TP=40ms(裸板), TP=60ms(鍍鋅板); 焊接電流:Is =螺柱直徑 X 100A; 焊接時(shí)間:Ts=螺柱直徑 X 5ms; 電弧電壓:UA=24V4V(裸板), 18V4V (鍍鋅板
9、)。,螺柱焊無(wú)損檢測(cè)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(nèi)敲擊螺柱,正反敲擊,螺柱不脫落為合格。(示意圖如下,圖一中距離d在20cm-30cm范圍內(nèi),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(yàn)結(jié)束,檢驗(yàn)工件必須修復(fù)后方可發(fā)交。,短周期拉弧螺柱焊的缺陷和校正方法,三、分析判斷生產(chǎn)中的點(diǎn)焊質(zhì)量問(wèn)題,公司標(biāo)準(zhǔn),以下為有缺陷焊點(diǎn): 虛焊:無(wú)熔核或熔核直徑尺寸小于白車(chē)身焊接強(qiáng)度檢驗(yàn)控制方法規(guī)定的尺寸的焊點(diǎn); 裂紋:沿著焊點(diǎn)周?chē)辛鸭y的焊點(diǎn),周?chē)辛鸭y的焊點(diǎn)是不合格的; 位置偏離:焊點(diǎn)之間的最大距離超過(guò)了產(chǎn)品技術(shù)圖紙規(guī)定間距的30% ; 壓痕
10、過(guò)深:非暴露面焊點(diǎn)壓痕深度(D)不得超過(guò)鋼板厚度(T)的50;在暴露面上,焊點(diǎn)壓痕深度(S)不得超過(guò)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(guò)焊接面30度; 變形:如果鋼板被拉超過(guò)緊靠焊點(diǎn)周?chē)暮穸鹊膬杀?,就判定該焊點(diǎn)有缺陷; 漏焊 ;燒穿;邊緣焊點(diǎn) ; 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(diǎn),缺陷焊點(diǎn)不得連續(xù)發(fā)生;焊縫末尾的焊點(diǎn)不得有缺陷(發(fā)現(xiàn)追溯核查補(bǔ)焊)。,虛焊,無(wú)熔核或熔核直徑尺寸小于白車(chē)身焊接強(qiáng)度檢驗(yàn)控制方法規(guī)定的尺寸的焊點(diǎn); 焊點(diǎn)熔核直徑的計(jì)算方法是互成直角時(shí)取兩個(gè)測(cè)量值的平均值,其中一個(gè)明顯是最小值。焊點(diǎn)熔核直徑標(biāo)準(zhǔn)取兩種厚度組合中的最薄
11、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為規(guī)定的尺寸。,壓痕過(guò)深,非暴露面焊點(diǎn)壓痕深度(D)不得超過(guò)鋼板厚度(T)的50;在暴露面上,焊點(diǎn)壓痕深度(S)不得超過(guò)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(diǎn)周?chē)辛鸭y的焊點(diǎn),周?chē)辛鸭y的焊點(diǎn)是不合格的(焊點(diǎn)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(guò)焊接面30度; 變形:如果鋼板被拉超過(guò)緊靠焊點(diǎn)周?chē)暮穸鹊膬杀叮团卸ㄔ摵更c(diǎn)有缺陷;,邊緣焊點(diǎn),焊點(diǎn)不得超過(guò)任何焊接鋼板的邊緣,加強(qiáng)認(rèn)識(shí)與學(xué)習(xí),目前我們大家要加強(qiáng)對(duì)以下缺陷加強(qiáng)認(rèn)識(shí)與辨別: 扭焊 壓痕過(guò)深 位置偏移 邊緣焊點(diǎn) 裂紋
12、燒穿/氣孔/鎖孔 毛刺 飛濺 上述缺陷成批出現(xiàn),要等同于虛焊通知技術(shù)/設(shè)備平臺(tái)尋求解決辦法。 電極異常消耗也應(yīng)及時(shí)通知(原因:參數(shù)不合適/冷卻不暢通等/電極材料不合適),焊接工藝/質(zhì)量控制流程,焊接質(zhì)量問(wèn)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(qiáng)度低; 壓痕過(guò)深; 焊穿及裂紋; 焊點(diǎn)過(guò)度發(fā)黑,板材之間飛濺 直接原因:預(yù)壓時(shí)間短;焊接壓力低;板材附著贓物;配合間隙差;焊點(diǎn)接近板材邊緣;焊槍動(dòng)作滯后;焊接角度不垂直 間接原因:焊接電流高;電極對(duì)中性差;板材金屬特性 列舉生產(chǎn)中實(shí)例并討論,板材表面飛濺(粘電極) 直接原因:預(yù)壓時(shí)間短;焊接時(shí)間長(zhǎng);保持時(shí)間短;焊接壓力低;
13、冷卻不通暢;板材附著贓物;配合間隙差;焊槍動(dòng)作滯后;焊接角度不垂直;電極使用時(shí)間過(guò)長(zhǎng) 間接原因:焊接電流高;電極對(duì)中性差;板材金屬特性 列舉生產(chǎn)中實(shí)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(shí)間長(zhǎng);焊接壓力低;焊接電流高;電極頭部面積??;冷卻不通暢;電極使用時(shí)間過(guò)長(zhǎng) 間接原因:板材附著贓物;焊槍動(dòng)作滯后; 列舉生產(chǎn)中實(shí)例并討論,焊接強(qiáng)度低 直接原因:焊接時(shí)間短;焊接壓力高;焊接電流低;電極頭部面積?。浑姌O頭部面積大;冷卻不通暢;配合間隙差;焊點(diǎn)相鄰太近等 間接原因:焊點(diǎn)接近板材邊緣;板材金屬特性;焊接角度不垂直 列舉生產(chǎn)中實(shí)例并討論 電極對(duì)中: 板材配合間隙: 邊緣焊點(diǎn),壓痕過(guò)深 直接原因:焊接時(shí)間長(zhǎng);電極使用時(shí)間過(guò)長(zhǎng) 間接原因:預(yù)壓時(shí)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(chǎn)中實(shí)例并討論 焊接角度不垂直,焊穿及內(nèi)部裂紋 直接原因:保持時(shí)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(shí)間長(zhǎng);電極頭部面積大;電極使用時(shí)間長(zhǎng) 列舉生產(chǎn)中實(shí)例并討論,焊點(diǎn)周邊裂紋 直接原因:板材金屬特性 間接原因:保持時(shí)間短;焊接壓力高;電極頭部面積??;電極使用時(shí)間長(zhǎng) 列舉生產(chǎn)中實(shí)例并討論,焊接工作5項(xiàng)中心工作,減少焊縫的金屬用
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