QCC GY電阻焊工藝規(guī)范和質(zhì)量控制

1、 代替Q/CC GY0232009長城汽車股份有限公司 發(fā)布2010-08-13實施2010-08-03發(fā)布電阻焊工藝規(guī)范和質(zhì)量控制Q/CC GY0232010Q/CC長城汽車股份有限公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)目 次前 言1 范圍12 規(guī)范性引用文件13 術(shù)語和定義14 電阻點焊工藝規(guī)范15 點焊焊接強(qiáng)度檢驗及質(zhì)量控制36 電阻凸焊工藝規(guī)范107 凸焊焊接強(qiáng)度檢驗及質(zhì)量控制11前 言本標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)國際、國家標(biāo)準(zhǔn)和汽車焊接業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)并結(jié)合公司的實際情況編制而成。本標(biāo)準(zhǔn)由長城汽車股份有限公司工程院焊裝技術(shù)部提出。本標(biāo)準(zhǔn)由長城汽車股份有限公司工程院綜合技術(shù)部歸口。本標(biāo)準(zhǔn)主要起草單位：工程院焊裝技術(shù)部。 本標(biāo)準(zhǔn)主要起

2、草人：張彭、齊慶祝、馬少臣、韓福生。電阻焊工藝規(guī)范和質(zhì)量控制1 范圍本標(biāo)準(zhǔn)為工藝人員設(shè)定工藝參數(shù)和事業(yè)部部門日常參數(shù)點檢、設(shè)備維修維護(hù)提供依據(jù)。本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了新產(chǎn)品過程開發(fā)點焊焊接參數(shù)選取和驗證規(guī)范。本標(biāo)準(zhǔn)適用于長城汽車股份公司各制造事業(yè)部及子公司所有有點焊作業(yè)的部門。2 規(guī)范性引用文件下列文件中的條款通過本標(biāo)準(zhǔn)的引用而成為本標(biāo)準(zhǔn)的條款。凡是注日期的引用文件，其隨后所有的修改單（不包括勘誤的內(nèi)容）或修訂版均不適用于本標(biāo)準(zhǔn)，然而，鼓勵根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)達(dá)成協(xié)議的各方研究是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本適用于本標(biāo)準(zhǔn)。ISO 10447:2006 焊接.點焊.凸焊和有縫焊的剝離

3、和鑿剝離試驗ISO 14273:2000 電阻點焊、縫焊和浮凸焊焊接剪切試驗的程序和樣品尺寸ISO 14329:2003 電阻焊焊接破壞性試驗電阻點焊、縫焊和凸焊的失效類型及幾何形狀的測量3 術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本標(biāo)準(zhǔn)。3.1破壞檢驗：從焊件或試樣上切取試樣，或以產(chǎn)品(或模擬件)的整體做破壞試驗，以檢查其各種力學(xué)性能的試驗法。3.2 剝離：焊接試樣在外力作用下一種材質(zhì)從基材邊緣開始受力直至分離的過程。 3.3 焊接裂紋：在焊接應(yīng)力及其它致脆因素共同作用下，焊接接頭中局部地區(qū)的金屬原子結(jié)合力遭到破壞而形成的新界面所產(chǎn)生的縫隙。4 電阻點焊工藝規(guī)范4.1 點焊參數(shù)選取規(guī)范和一般原則 低碳

4、鋼點焊參數(shù)規(guī)范見表1板厚(mm)電極帽端面尺寸(mm)焊接時間(CY)電極壓力(KN)焊接電流(KA)最大最小0.69.05.061.56.70.79.05.061.77.30.89.05.072.07.91.09.05.082.28.51.29.05.0102.59.01.69.56.0113.010.01.89.56.0133.210.92.09.56.0133.511.82.39.56.0153.812.63.09.56.0184.013.1表1 低碳鋼點焊參數(shù)規(guī)范 點焊參數(shù)選取的原則.1 本標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的板厚指:兩層板焊接時較薄焊件厚度,多層板焊接時焊件總厚度的二分之一；.2 按照表1中

5、規(guī)定的參數(shù)規(guī)范進(jìn)行設(shè)置，生產(chǎn)現(xiàn)場可根據(jù)實際情況，對焊接規(guī)范進(jìn)行調(diào)整，其參數(shù)以焊接設(shè)備輸出為準(zhǔn)，通過試焊選取合適的工藝參數(shù)。由于生產(chǎn)現(xiàn)場電網(wǎng)的波動，需要對已試焊調(diào)整之后的焊接電流給定一個公差范圍，經(jīng)過試驗驗證，焊接電流的公差控制在5 %的范圍內(nèi)視為合格，此時熔核的尺寸能夠滿足要求；.3 對于不同厚度的板件點焊時，規(guī)范參數(shù)可先按薄件選取，再按總厚度的二分之一通過試樣試焊修正。由于組合的板厚有較大差異時會出現(xiàn)熔核向厚板偏移的問題，從而影響焊接的強(qiáng)度，所以通常選用大電流，短通電時間，來減小接觸面兩側(cè)焊件的散熱時間，同時使焊件接觸面兩側(cè)的焊件散熱趨于均衡，來改善熔核的偏移，或者使用不同直徑的電極帽來改善

6、熔核的偏移；.4 多層板焊接，按外層較薄零件厚度選取焊接參數(shù)，再按總厚度的二分之一通過試樣進(jìn)行修正，當(dāng)一臺焊機(jī)既焊接雙層板又焊接三層板時，首先以雙層板參數(shù)為基準(zhǔn)，然后通過試樣試焊修正參數(shù)，達(dá)到既滿足雙層板焊接又滿足三層板焊接的目的，當(dāng)一臺焊接設(shè)備同時焊接不同板厚板材且差異較大時，必要時設(shè)定兩組焊接參數(shù)，生產(chǎn)時進(jìn)行切換；.5 試驗證實對于鍍鋅板的焊接，焊接電流應(yīng)增大10 %30 %,通電時間延長2 CY4 CY；對于高強(qiáng)度板的焊接，焊接參數(shù)在相同板厚組合的低碳鋼板的基礎(chǔ)上進(jìn)行調(diào)整，一般電流增加5 %左右，通電時間增加2 CY, 由于高強(qiáng)板的剛性比低碳鋼高，所以電極壓力需要適當(dāng)增加，來保證高強(qiáng)板制

7、件的貼合狀態(tài)；.6 對于不同材質(zhì)（低碳鋼、高強(qiáng)板、鍍鋅板）不同板厚的組合焊接,低碳鋼與低碳鋼組合得到的熔核尺寸最大，其他不同材質(zhì)不同板厚的組合焊接的熔核尺寸偏小，所以想得到相同的熔核直徑，低碳鋼組合所需要的焊接參數(shù)最小，其余組合偏大，焊接參數(shù)相差小。在進(jìn)行不同材質(zhì)的組合焊接時，要以相同組合厚度的低碳鋼焊接參數(shù)為依據(jù)，再在試驗中進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。.7經(jīng)試驗驗證：.7.1熔核直徑和拉伸力的變化與焊接的通電時間成正比，而且熔核直徑的變化較為明顯；.7.2 焊接電流的變化對熔核直徑的影響程度較小，熔核直徑的變化趨勢較為平緩；拉伸力的變化與通電時間對拉伸力的變化基本相同；.7.3電極壓力的變化對熔核直徑的

8、影響呈拋物線變化，即熔核直徑的變化先增大后減小，詳見表2。表2 各種焊接參數(shù)對焊點質(zhì)量的影響曲線序號項目熔核直徑變化曲線拉伸力變化曲線1通電時間變化表2（續(xù)）各種焊接參數(shù)對焊點質(zhì)量的影響曲線2電流變化3電極壓力變化.8 電極壓力與氣壓及焊鉗結(jié)構(gòu)等有關(guān)。電極壓力由壓力計測得，可以通過改變限壓閥的輸出氣壓值改變電極壓力的輸出值（電極壓力值可由焊接壓力值和氣壓值用正比關(guān)系求得）。 .9 對加裝銅電極的焊接，焊接電流應(yīng)增大5 %10 %，在現(xiàn)場進(jìn)行試驗時，依據(jù)焊點的數(shù)量及銅電極的尺寸進(jìn)行調(diào)整。注意事項：在新車型焊接參數(shù)確定及事業(yè)部生產(chǎn)前焊接參數(shù)確認(rèn)時，焊接試樣試驗條件必須與現(xiàn)場生產(chǎn)條件一致。如材質(zhì)相同

9、、鋼板厚度相同、板材搭配順序一致、焊接設(shè)備一致、有無銅電極等。4.2 焊前準(zhǔn)備表面清理、對焊接部位去油、去污、除銹等處理.1設(shè)備操作：首先打開冷卻水路，再打開焊機(jī)電源開關(guān)進(jìn)行預(yù)熱，檢查水、電、氣等是否正常；.2電極是否更換或已經(jīng)修復(fù)并且符合標(biāo)準(zhǔn)，參考表1；.3檢查氣壓是否正常，氣管、電纜、絕緣防護(hù)等是否良好；.4以下幾種情況需重新確定焊接規(guī)范，工藝驗證合格后，方可進(jìn)行焊接：對于新購置的、停用3個月以上的、故障排除后的焊機(jī)；板材的材質(zhì)、厚度發(fā)生變化；出現(xiàn)焊接質(zhì)量問題時。5 點焊焊接強(qiáng)度檢驗及質(zhì)量控制5.1 焊點質(zhì)量接收準(zhǔn)則5.1.1焊點尺寸一個焊點其熔核尺寸應(yīng)該大于等于表3相應(yīng)數(shù)值，實際尺寸小于

10、規(guī)定值則被判定為不合格。雙層板焊接的最小熔核尺寸按照較薄板的規(guī)定，三層或三層以上板厚的尺寸按照次薄板確定最小熔核尺寸，通常用公式d=4近似計算。 表3 焊點熔核尺寸板厚（mm）熔核直徑d（mm）0.63.10.73.30.83.61.04.01.24.41.44.71.65.11.85.42.05.72.36.13.06.95.1.2 熔核尺寸的計算和測量熔核為焊點的部分，包括整個或部分熔核，會在破壞試驗中撕裂而得到，撕裂后凸臺的直徑由長軸測量數(shù)值加上與長軸垂直軸的測量數(shù)值再除以2計算得到參考圖1 b)，測量數(shù)據(jù)要在接觸面上測量得到；金相分析時參考圖1 a)，圖2為使用游標(biāo)卡尺測量熔核直徑的方

11、法。d 1212結(jié)合層直徑d 23結(jié)合層直徑d=熔核直徑a ）金相檢驗參考圖示ddDDb ）試樣剝離或撕裂檢驗參考圖示D,d=凸臺直徑凸臺直徑= 注：在接觸面上測量凸臺直徑 圖 1 熔核尺寸的計算圖2 熔核尺寸的測量5.1.3 裂紋焊點周邊有裂紋的焊點是不合格的焊點，電極留在表面的壓痕區(qū)域內(nèi)的裂縫是允許的。5.1.4 孔 含孔的、由各種原因被擊穿的焊點視為不合格。5.1.5 焊接區(qū)域 點焊區(qū)域為電極焊接后壓痕所在區(qū)域，點焊區(qū)域應(yīng)該滿足表4 中規(guī)定值，否則視為不合格。表4 最小邊距界限區(qū)分最小邊距（mm）最薄零件厚度0.7/0.81.01.21.52.02.53.03.5單排焊點4.555.56

12、78910雙排焊點9101112141618205.1.6 位置公差 按照工藝文件中內(nèi)容焊點位置進(jìn)行焊接須在偏差10 mm范圍以內(nèi)，并且滿足工藝要求。5.1.7 壓痕深度由電極壓力引起的，導(dǎo)致點焊區(qū)域金屬厚度比本身厚度變薄超過30 %的視為不合格（以薄板為基準(zhǔn)），必須調(diào)整工藝以減少壓痕深度，如圖3所示。BACD壓痕深度% = 100，或100 圖3 壓痕深度計算方法5.1.8 漏焊 實際焊接數(shù)量少于規(guī)定的焊點數(shù)量時或被遺漏的焊點為不合格。5.1.9 焊接變形 焊接變形需控制在25范圍之內(nèi)，否則視為不合格，如圖4所示。25 圖4 焊接面變形極限5.1.10 焊接強(qiáng)度 焊點在表6焊接強(qiáng)度質(zhì)量檢驗過

13、程中判定為合格，視為該焊點焊接強(qiáng)度合格。5.2 點焊焊接強(qiáng)度檢驗5.2.1 車間試驗(破壞檢驗)5.2.1.1 鑿裂試驗5.2.1.1.1 試驗方法通過用鑿子強(qiáng)迫砸入焊縫中，焊點無開焊或裂紋判斷為合格，方法如圖5所示。 圖5 鑿裂試驗方法5.2.1.1.2 鑿入深度及規(guī)范以鏨子頭部距離焊點10 mm15 mm，鑿入至焊點焊接末端為準(zhǔn)，如圖6所示。10-150圖6 鑿入深度尺寸5.2.1.1.3 鏨子尺寸的選擇 表5 鏨子尺寸的選擇鏨子圖樣檢測形式（破壞性或非破壞性）焊點直徑D/mm板厚/mm圖7 a）均適用D8圖7 b）均適用D13圖7 c）非破壞性t2.0圖7 d）非破壞性t2.0a) D8

14、 mmb) D13 mmd) t2 mmc) t2 mm圖7 鏨子試樣5.2.1.2 焊點剝離試驗5.2.1.2.1 單點破壞手動扭轉(zhuǎn)試驗 將焊接試樣，按照如圖8所示的方法進(jìn)行操作，將焊接試樣沿一個方向連續(xù)旋轉(zhuǎn)扭絞直至焊點破裂，通過測量在其中一個板材上的殘留母材的尺寸（按圖1熔核尺寸的計算），應(yīng)不小于給定的熔核直徑（參照表3）為合格焊點。圖8 手動扭轉(zhuǎn)操作方法5.2.1.2.2 多點連續(xù)剝離破壞按照焊接試樣選取規(guī)范，焊接焊點以30 mm為點距一般焊接10點，將試樣其中一板材加入虎鉗中，用專用工具進(jìn)行旋轉(zhuǎn)扭絞，以進(jìn)行多點連續(xù)破壞，出現(xiàn)相鄰兩個及兩個以上焊點同時開焊或連續(xù)的焊點間隔開焊的現(xiàn)象視為不

15、合格，如圖9所示，以下兩種方法均能得到相同的試驗效果。b ) 夾鉗拉撕a ) 專用工裝圖9 連續(xù)破壞方法5.2.1.2.3 試樣及試樣尺寸用于扭轉(zhuǎn)試驗的樣品單獨進(jìn)行焊接，距離邊緣的點焊最短距離應(yīng)大于10 mm對于不同的板厚，其尺寸應(yīng)以較薄的板為基礎(chǔ)，也可以按照試驗設(shè)備來調(diào)整樣品尺寸，但應(yīng)能足以保證試樣的剛性，焊點應(yīng)該位于試樣的中心，如圖10推薦尺寸。4021402402 圖10 點焊剪切試驗式樣5.2.2 實驗室試驗5.2.2.1 拉伸試驗將焊接好的試樣裝夾在拉伸試驗機(jī)上如圖 11，在室溫下進(jìn)行拉伸，并輸出試驗報告，試驗結(jié)果依據(jù)表6進(jìn)行判定，試驗報告應(yīng)該包含以下信息： 試驗報告焊接工藝焊接條件

16、與設(shè)備材料及其條件試樣與樣品的尺寸撕裂力的單個值、平均值以及標(biāo)準(zhǔn)偏差失效類型（母材撕裂、焊點撕裂、熔核殘留）焊接直徑的單個值、平均值以及標(biāo)準(zhǔn)偏差圖11 拉伸機(jī)裝夾方法注：1 墊片2 拉伸機(jī)夾頭拉伸速度：10 mm/min2121表6 不同板厚抗剪切強(qiáng)度對照表板厚 (mm)最小抗剪強(qiáng)度 (KN) 0.63.00.73.70.84.41.06.11.27.81.38.41.610.61.813.02.014.52.318.53.231.0.2 金相試驗 (宏觀).2.1 試樣規(guī)格將焊接好的標(biāo)準(zhǔn)試樣通過線切割或其它的切割方法將焊點正中切開，以便于試樣鑲嵌及金相檢驗操作，試樣規(guī)格如圖12所示。尺寸要求

17、：15 mm20 mm30 mm1 mm圖12 金相試驗試樣規(guī)格.2.2 試驗方法）對切割后的試樣斷面進(jìn)行鏡面拋光；）用2 %5 %的硝酸酒精溶液進(jìn)行腐蝕；）將試樣放置于顯微鏡下進(jìn)行觀看并拍攝宏觀照片；）輸出試驗報告，試驗報告應(yīng)該包含以下內(nèi)容：熔核尺寸顯微組織情況焊點外貌狀態(tài).3 超聲波探傷試樣要求：焊點無飛濺物、無毛刺、單板厚度小于等于 mm。試驗報告應(yīng)包含以下內(nèi)容：熔核尺寸焊透率氣孔過燒.4 白車身破壞車間應(yīng)按照1臺/50000臺或1次/年的頻次，在生產(chǎn)線體正常生產(chǎn)的狀態(tài)下隨機(jī)抽取白車身進(jìn)行破壞，以掌握白車身焊點合格率,白車身焊點合格率98 %以上為合格，且不合格焊點不能為連續(xù)焊點或同時位

18、于同一總成上的焊點。6 電阻凸焊工藝規(guī)范6.1 凸焊參數(shù)的選取規(guī)范和一般原則6.1.1 首先參照表7中規(guī)定的參數(shù)規(guī)范進(jìn)行設(shè)置，在生產(chǎn)現(xiàn)場可根據(jù)實際情況，對焊接規(guī)范進(jìn)行調(diào)整，其參數(shù)以焊接設(shè)備輸出為準(zhǔn)，通過試焊選取合適的工藝參數(shù)，參數(shù)確定后車間將其控制在5 %的變化范圍內(nèi)為合格；6.1.2 對于鍍鋅板的焊接，經(jīng)試驗證明低碳鋼的焊接參數(shù)能夠滿足焊接要求，如扭矩值達(dá)不到要求，則需要在低碳鋼參數(shù)基礎(chǔ)上進(jìn)行試焊調(diào)整；對于高強(qiáng)度板的焊接，隨著其強(qiáng)度的增加，焊接壓力應(yīng)增大10 %30 %，焊接電流延長2 CY3 CY；6.1.3 通過改變限壓閥的輸出氣壓值改變電極壓力的輸出值（電極壓力值可由焊接壓力值和氣壓值

19、用正比關(guān)系求得）；6.1.4 當(dāng)一臺焊接設(shè)備同時焊接不同板厚板材且差異較大時，需設(shè)定兩組焊接參數(shù)，生產(chǎn)時進(jìn)行切換。螺栓或螺母型號板 厚焊接電流通電時間電極壓力（mm）（KA）（CY）(KN)M5螺母9102.8M6螺母9.1133.7M8螺母12153.8M10螺母13.2104.07/16螺母14.5153.8M12螺母14.8154.4M6螺栓9102.5M8螺栓11.5104.0M10螺栓14.5153.8M12螺栓17.0154.4表7 凸焊焊接規(guī)范7凸焊焊接強(qiáng)度檢驗與質(zhì)量控制7.1 合格凸焊螺母或凸焊螺栓合格的標(biāo)準(zhǔn)見表8表8 現(xiàn)場判斷凸焊螺母或凸焊螺栓合格的標(biāo)準(zhǔn)序號項目標(biāo)準(zhǔn)圖片檢測方