白車身焊點設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)指引

1、白車身點焊設(shè)計企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)1適用范圍本標(biāo)準(zhǔn)適用于現(xiàn)有車型和正在開發(fā)的新車型；設(shè)計、制造部門可以參照此標(biāo)準(zhǔn)，制定出各個車型的具體點焊操作規(guī)范，以及制造的控制重點等。2規(guī)范性引用文件GB 324-88焊縫符號表示法GB 2650-89焊接接頭沖擊試驗法GB 2651-89焊接接頭拉伸試驗法GB 2656-89焊縫金屬和焊接接頭的疲勞試驗法3術(shù)語焊接焊接是通過加熱或者加壓，或者兩者并用；用或不用填充材料；使兩分離的金屬表面達(dá)到原子間的 結(jié)合，形成永久性連接的一種工藝方法。點焊將被焊工件壓緊于兩電極之間，并通以電流，利用電流流經(jīng)工件有限接觸面 （即所謂“點”）及鄰近區(qū)域產(chǎn)生的電阻熱將其加熱到熔化而形成扁球

2、形的熔核，達(dá)到金屬結(jié)合的一種方法。關(guān)鍵焊點指在車身中起著對各個關(guān)鍵件的承載、連接作用，以及在整車動態(tài)或靜態(tài)工況中承受著各個方向的拉應(yīng)力、壓應(yīng)力、剪切應(yīng)力，從而對整車安全、性能、可靠性影響非常嚴(yán)重的焊點。一般焊點在車身中起著結(jié)構(gòu)連接、尺寸固定的作用，對安全、性能影響相對較小的焊點。焊點點距指兩個相鄰焊點熔核的中心距離。4點焊的方法雙面點焊電極由工件的兩側(cè)向焊接處饋電，見圖1左。單面點焊電極由工件的同一側(cè)向焊接處饋電，見圖 1右。圖1圖1點焊方法示意圖（左-雙面點焊，右-單面點焊）5點焊的工藝參數(shù)選擇點焊的主要工藝參數(shù)焊接電流、電極壓力和焊接時間；它們通常是根據(jù)工件的材料和厚度，同時參考該種材料的

3、焊接條件表（幾種常用金屬點焊的焊接條件數(shù)據(jù)見附錄A）來選取，具體由生產(chǎn)部門試生產(chǎn)、剖檢后決定。工藝參數(shù)的確定步驟.確定電極的端面形狀和尺寸。.初步選定電極壓力和焊接時間，調(diào)節(jié)焊接電流，以不同的電流焊接試樣。.檢驗試樣的熔核直徑，符合要求后，再在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)調(diào)節(jié)電極壓力、焊接時間和焊接電流， 進(jìn)行試樣的焊接和檢驗，直到焊點質(zhì)量完全符合技術(shù)條件所規(guī)定的要求為止。試樣的檢驗方法.撕開法，優(yōu)質(zhì)焊點的標(biāo)志是：在撕開試樣的一片上有近似圓孔，另一片上附著從另一側(cè)材料撕 裂下來的近似圓凸臺，斷口呈撕裂狀，無發(fā)脆整齊斷裂。.由剪切的斷口判斷熔核的直徑。.低倍測量、拉伸試驗和 X光檢驗，以判定熔透率、抗剪強度和有

4、無縮孔、裂紋等。6點焊的接頭設(shè)計原則點焊的接頭形式搭接接頭和折邊接頭，見圖2,接頭可以由兩個或兩個以上等厚度或不等厚度的工件組成；對于不 厚度的工件，薄件與厚件的厚度比不能小于1/3 ;原則上不允許出現(xiàn)四層或四層以上的焊接接頭結(jié)構(gòu)，特殊的工藝焊點除外，如必須使用，需由白車身經(jīng)理批準(zhǔn)和規(guī)劃設(shè)計院工藝部門確認(rèn)。折邊接頭搭橫接頭折邊接頭搭橫接頭圖2點焊的接頭形式（a一邊距，b搭接量）電極的可達(dá)性點焊存在電極的可達(dá)性問題，即電極必須能方便地抵達(dá)工件的焊接部位。設(shè)計點焊接頭時，必須考 慮到點焊機的機臂長度（喉深）和電極尺寸，才能保證所設(shè)計的接頭在相應(yīng)的點焊機上方便地進(jìn)行焊接。接頭的邊距（a）見圖2,其最

5、小值取決于被焊金屬的種類，厚度和焊接條件（幾種常用金屬點焊的焊接條件數(shù)據(jù)見附錄A）;對于屈服強度高的金屬、薄件或采用強條件時可取較小值。接頭的搭接量（b）.見圖2,它是邊距的兩倍，同時搭接量與熔核大小、焊頭直徑密切相關(guān)；表1示出了幾種材料的最小搭接量，表中的數(shù)據(jù)都是最小的極限值，實際應(yīng)用中可以以此為下限進(jìn)行參考。.對于白車身焊接，通常情況下，搭接量的取值范圍為12-20 mm；由于目前焊接電極一般為。13mm或4 16mm所以搭接量必須在15mm以上，特殊位置如門玻璃導(dǎo)槽位置等可以在12mm以下，但應(yīng)允許半個焊點。表1接頭的最小搭接量（板厚值指被焊板中的較薄者，單位：mm）板厚單排焊點雙排焊點

6、結(jié)構(gòu)鋼不銹鋼及高 溫合金輕合金結(jié)構(gòu)鋼不銹鋼及高 溫合金輕合金0.586121614220.897121816221.0108142018241.2119142220261.51210162422302.01412202826342.51614243230403.01816263634463.52018284038484.0222030424050注：此表摘錄于“中國機械工程學(xué)會焊接學(xué)會編的焊接手冊（第1卷）一焊接方法及設(shè)備焊點的點距.即相鄰兩焊點的中心距，其最小值與被焊金屬的厚度、導(dǎo)電率、表面清潔度、以及熔核大小有關(guān)，同時點距與被焊板件的層數(shù) （兩層或三層）也密切相關(guān)，表2示出了幾種材料的最小

7、點距，表中的數(shù)據(jù)都是最小的極限值，實際應(yīng)用中可以以此為下限進(jìn)行參考。.對于白車身焊點的點距，通常情況下，其最小值為15-18 mm最大值為45-55 mm如一般低碳鋼點焊間隙在30-35mm左右，可以在局部位置采用鋸齒型布置。表2焊點的最小點距（板厚值指被焊板中的較薄者，單位：mm）板厚點距結(jié)構(gòu)鋼不銹鋼及高溫合金輕合金0.5108150.81210151.01210151.21412151.51412202.01614252.51816253.02018303.52220354.0242235注：此表摘錄于“中國機械工程學(xué)會焊接學(xué)會編的焊接手冊（第1卷）一焊接方法及設(shè)備裝配間隙裝配間隙必須盡可

8、能小，因為靠壓力消除間隙將消耗一部分電極壓力，使實際的焊接壓力降低。間隙的不均勻性又將使焊接壓力波動，從而引起各焊點強度的顯著差異，過大的間隙還會引起嚴(yán)重飛濺， 許用的間隙值取決于工件剛度和厚度，剛度、厚度越大，許用間隙越小，通常為0-1mm)7焊點的直徑與接頭強度焊點的最小直徑.焊點的直徑與被焊工件的材料、料厚有關(guān)，它是評定點焊接頭質(zhì)量的主要指標(biāo)之一。表3示出了幾種材料焊點的最小直徑，表中的數(shù)據(jù)都是最小的極限值，實際應(yīng)用中可以以此為下限進(jìn)行參考。.對于白車身的焊點直徑，通常，情況下，其取值范圍為4-8 mm；另外一般焊點直徑可取為6mm,關(guān)鍵焊點直徑可取為 7mm。表3焊點的最小直徑(板厚值

9、指被焊板中的較薄者，單位：mm)板厚焊點直徑板厚焊點直徑低碳鋼、低合金鋼不銹鋼、耐熱鋼低碳鋼、低合金鋼不銹鋼、耐熱鋼0.52.52.52.06.06.50.62.53.02.56.57.50.83.03.53.07.08.01.03.54.04.09.010.01.24.04.5注：此表摘錄于“傅積和，孫玉林主編的焊接數(shù)據(jù)資料手冊點焊接頭強度.點焊接頭強度常用室溫或高溫單點抗剪力表示，此抗剪力取決于兩板交界上熔核的面積。.以單點正拉力和單點抗剪力之比作為判斷接頭延性的指標(biāo)，此比值越大，則接頭的延性越好； 一般認(rèn)為此比值25%寸，接頭的延性尚可， 40%寸，接頭的延性良好。.多個焊點形成的接頭強

10、度還取決于點距和焊點分布，必須兼顧點距和焊點數(shù)量，多列焊點最好 交錯排列而不要作矩形排列。.焊點的抗剪強度測量示意圖，如圖 3所示。圖3抗剪強度測量示意圖5).幾種材料焊點的最小直徑和抗剪強度見表4表4焊點的最小直徑和強度工件厚度(mm)焊點直徑(mm)抗剪強度(N/點)10鋼30CrMnSiA1Cr18Ni9TiLY12LF2LF210.5+0.83.5350044004800135010009001.0+1.04.04500600065001600140012001.2+1.25.0700010000100002100180014001.5+1.56.0100001200012000300

11、0250017002.0+2.07.014000180001800042003800一2.5+2.58.016000220002200055004500一3.5+3.510.024000340003400090007200一注：此表摘錄于“傅積和，孫玉林主編的焊接數(shù)據(jù)資料手冊8焊點的分類關(guān)鍵焊點一般來說，關(guān)鍵焊點的位置，可以從以下幾個方面進(jìn)行判定：關(guān)鍵件的承載部位： 這些部位主要指動力總成、懸掛、副車架、座椅、安全帶、錢鏈、門鎖、拖曳 置、后軸等關(guān)鍵件的相應(yīng)安裝部件上的焊點。應(yīng)力危險部位：對白車身總成進(jìn)行 CAE析，得到白車身整體或局部的應(yīng)力分布圖， 然后根據(jù)各部 位的應(yīng)力惡劣情況來確定關(guān)鍵焊

12、點的位置； 或根據(jù)長時間經(jīng)驗積累和試驗， 以及通過與做過CAE分析的 車型進(jìn)行類比，給出受力情況比較惡劣的應(yīng)力危險點。白車身常見的應(yīng)力危險部位有以下：前、后懸架的安裝點部位，后懸架減振器座部位，前懸架減振器座部位，后拖曳臂支架部位、較鏈安裝點部位等。影響安全性的部位： 在車輛碰撞或翻滾的情況下，車身結(jié)構(gòu)將產(chǎn)生彎曲變形和扭轉(zhuǎn)變形，所有構(gòu)件之間均將產(chǎn)生作用力， 通過碰撞仿真模擬、 力學(xué)分析或?qū)嵻嚺鲎玻?可以確定影響碰撞安全的主要傳力部 件和受力最危險的構(gòu)件，從而確定出關(guān)鍵焊點的分布。白車身常見的影響碰撞安全性的部件有以下：前縱梁、后縱梁、門檻、頂蓋、地板橫梁、A柱、B柱、C柱等骨架結(jié)構(gòu)部件; 這些

13、部件總成上的焊點以及這些部件總成互相連接處的焊點均屬于關(guān)鍵焊 點對車身結(jié)構(gòu)進(jìn)行靜態(tài)、 動態(tài)應(yīng)力分析以及安全結(jié)構(gòu)分析， 可以得出危險的構(gòu)件截面、 應(yīng)力集中點以 及各個部件的受力情況。但是，考慮到同一個名稱的部件在不同的車身結(jié)構(gòu)型式中，對整車安全性影響不同，所以這種判定有很大的局限性和相對性；因此，具體車型的關(guān)鍵焊點，必須進(jìn)行具體分析。一般焊點對于白車身的焊點，本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的關(guān)鍵焊點以外的所有焊點都被視為一般焊點。9焊點的表示方法與點焊的標(biāo)注方式二維圖中的表示在二維圖中，焊點的三維坐標(biāo)不需標(biāo)注；兩層焊用長為6mm勺實線“十”表示；三層焊用長為 6mm的實線“I*”表示；見圖4。I + I- I圖4二

14、維圖中的焊點表示三維圖中的表示黃色表在三維數(shù)模中，焊點球體表示，球體的直徑與對應(yīng)的焊點直徑相同，其中白色表示兩層焊, 示三層焊，見圖5。黃色表圖5三維數(shù)模中的焊點表示注意：二維圖的焊接符號與三維數(shù)模中的球體必須一一對應(yīng)。點焊的標(biāo)注方式.點焊的標(biāo)方式見“ GB 324-88焊縫符號表示法”。.對于白車身的點焊，其標(biāo)注方式可參照圖5。其中R代表焊核直徑，N代表這一組焊點個數(shù)，+代表焊接兩個鉞金零件或總成。如果有三個零件或者總成焊接，直接在后面用+連接，形成+的格式。+表示右側(cè)焊接關(guān)系與左側(cè)相同，如果不是左右對稱，直接取消+。21代表焊接方式為點焊；一般零件總成或者零件是用序號表示，可以通過圖紙右上

15、角的表格查出每個序號所代表的總成或者零件。R N / 0 + 0/ +圖5點焊的標(biāo)注方式示意圖10焊點的質(zhì)量要求10.1焊點表面缺陷及其產(chǎn)生的原因缺陷產(chǎn)生原因未熔透電極端部直徑過大，焊接電流過小焊點過小焊接電流不夠大，焊接通電時間太短，電極壓力過大焊點壓坑太深焊接電流太大，電極端部太小，電極壓力不適當(dāng)焊點不止上下電極未對正，電極端部在通電時滑移，電極端部整形不良，工件與電極不垂直焊點表面噴濺電極壓力不足，焊接電流過大，電極端部過小，電極端部整形不良，工件表面污染焊點噴濺距邊緣太近，焊接電流過大，電極壓力不足，通電時電極移動，上下電極錯位電極工件粘連工件表面污染，電極壓力太小，焊接電流太大，焊接

16、通電時間太長，電極水冷不良裂紋、縮孔、針孔焊點未凝固前卸去電極壓力，電極壓力不足，焊接電流過大，通電時電極移動焊點周圍上翹焊接電流過大，電極壓力太大，電極端部過小，工件接觸不良，上下電極不止10.2點焊質(zhì)量控制一般是通過焊前預(yù)測、焊接過程監(jiān)控及焊后檢驗的工作來保證的。對于焊接過程監(jiān)控基本上包括實時穩(wěn)定控制焊接參數(shù)和控制焊接過程中反映焊點狀態(tài)的物理量兩方面。前者如恒電流監(jiān)控、電壓監(jiān)控、 能量監(jiān)控等；后者如電極位移控制、超聲波監(jiān)控、聲發(fā)射監(jiān)控等。10.3焊點質(zhì)量檢驗方法序號檢驗方法檢驗內(nèi)容備注1外觀檢驗裝配尺寸、焊點的位置及尺寸、 表面質(zhì)量：包括壓痕深度、 噴濺、表向裂紋、燒傷、表向脹裂和表向發(fā)黑

17、等2撕破檢驗焊點熔核尺寸、未焊合、接頭脆性3宏觀金相檢驗焊點熔核尺寸、焊透率、熔核搭接量、壓痕深度、裂紋、 氣孔、縮孔、噴濺、結(jié)合線伸入4顯微金相檢驗焊點組織鑒別、晶粒長大、裂紋、局部熔化、夾雜物分析5超聲波檢驗熔核尺寸、裂紋、氣孔、縮孔、噴濺等6強 度 試 驗剪切試驗評定接頭的抗剪強度拉伸試驗評定接頭的拉伸強度GB2651-89扭轉(zhuǎn)試驗評定接頭的扭轉(zhuǎn)強度疲勞試驗評定接頭的疲勞性能GB2656-897沖擊試驗接頭抗沖擊載荷的能力GB2650-898特殊性能試驗焊件或接頭的特殊性能或壽命10.4具體實驗、測試、判定標(biāo)準(zhǔn)由規(guī)劃院實施。附錄A常用金屬點焊的焊接條件數(shù)據(jù)A.1低碳鋼點焊的焊接條件數(shù)據(jù)見

18、下表板 厚電極最 小 點 距最 小 搭 接 量最佳條件（A類）中等條件（B類）普通條件（C類）最 大d最 小D電 極 壓 力焊 接 時 間焊 接 電 流熔 核 直 徑抗 男 強 度電 極 壓 力焊 接 時 間焊 接 電 流熔 核 直 徑抗 男 強 度電 極 壓 力焊 接 時 間焊 接 電 流熔 核 直 徑抗 男 強 度mmmmmmkN周kAmmkNkN周kAmmkNkN周kAmmkN0.54.8109111.3556.04.32.40.9095.04.02.10.45204.03.61.750.64.81010111.5066.64.73.01.00115.54.32.80.50224.34.

19、02.250.84.81012111.9077.85.34.41.25136.54.84.00.60255.04.63.551.06.41318122.2588.85.86.11.50177.25.45.40.75305.65.35.301.26.41320142.70109.86.27.81.75197.75.86.80.85336.15.56.501.66.41327163.601311.56.910.62.40259.16.710.01.15437.06.39.251.88.01631174.101512.57.413.02.75289.77.111.81.30487.56.711.002.08.01635184.701713.37.914.53.003010.37.613.71.50538.07.113.052.38.01640205.802015.08.618.53.703711.38.417.71.80648.67.916.853.29.51650228.202717.410.331.05.005012.99.928.52.608810.09.426.60注:d 電極端面直徑；D電極