《汽車(chē)制造工藝技術(shù)》 教案 任務(wù)八 螺柱焊、釬焊

編號(hào)：LNJD-PR08-RE08授課方案授課教師張德虎課程名稱(chēng)汽車(chē)制造工藝技術(shù)1單元22授課時(shí)間年月日年月日年月日第周第周第周星期星期星期第節(jié)第節(jié)第節(jié)班班班授課章節(jié)任務(wù)八螺柱焊、釬焊教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)：掌握螺柱焊的工作原理及焊機(jī)的結(jié)構(gòu)組成；掌握釬焊的工作原理能力目標(biāo)：能正確使用螺柱焊、釬焊焊接設(shè)備素質(zhì)目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生愛(ài)動(dòng)腦、善于查資料的素質(zhì)重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn)：螺柱焊的工作原理難點(diǎn)：釬焊的工作原理教學(xué)地點(diǎn)普通教室□一體化教室R多媒體教室R實(shí)訓(xùn)室□實(shí)驗(yàn)室□企業(yè)現(xiàn)場(chǎng)□其他教學(xué)方法及手段常規(guī)教學(xué)□啟發(fā)式教學(xué)√現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)□案例教學(xué)□問(wèn)題教學(xué)√項(xiàng)目教學(xué)√多媒體教學(xué)□演示教學(xué)□其他教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)一、復(fù)習(xí)二、導(dǎo)入三、講授新課四、提問(wèn)五、布置作業(yè)六、總結(jié)教學(xué)后記遼寧機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院教案用紙No授課內(nèi)容備注任務(wù)八螺柱焊、釬焊【復(fù)習(xí)】1.埋弧焊概念、焊接工作原理？2.埋弧焊設(shè)備結(jié)構(gòu)組成？3.埋弧焊焊接質(zhì)量影響因素？【導(dǎo)入】什么是螺柱焊？螺柱焊是將金屬螺柱或類(lèi)似其他緊固件焊接于工件上的一種焊接方法，不僅效率高，而且可以通過(guò)專(zhuān)用設(shè)備對(duì)接頭質(zhì)量進(jìn)行有效控制，得到全斷面熔合的焊接接頭，保證接頭的導(dǎo)熱性、導(dǎo)電性和接頭強(qiáng)度。一些非承重的車(chē)身構(gòu)件和一些裝飾件就是利用焊接螺柱被裝配在車(chē)身上的，如ABS模塊、隔熱板、部分儀表盤(pán)和部分塑料件等，此外還包括汽車(chē)電氣連接線的綁扎。車(chē)身上螺柱，主要分布在前后底板、前圍板和前后縱梁上。【講授新課】一、螺柱焊的工作原理螺柱焊是焊接緊固件的一種快速、高效的焊接方法。它不僅效率高，還可以通過(guò)專(zhuān)用檢測(cè)設(shè)備對(duì)接頭質(zhì)量進(jìn)行有效的控制，以得到全斷面熔合的焊接接頭，從而保證接頭的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和接頭強(qiáng)度。螺柱焊是電弧熔化焊接方法的一種特殊應(yīng)用。其工作原理是：焊槍里的螺柱首先接觸工件，在焊接按鈕閉合時(shí)，螺柱被焊槍提起，在螺柱與工件之問(wèn)引燃電弧，使螺柱端面與相應(yīng)的工件表面加熱到熔化狀態(tài)，達(dá)到適宜溫度時(shí)，將螺柱擠壓到熔池中去，使兩者熔合形成焊縫。螺柱焊需要經(jīng)歷預(yù)壓、引弧、熔化、下沉、焊接冷卻五個(gè)階段，如圖4-67所示。預(yù)壓階段：施加預(yù)壓力使焊槍內(nèi)彈簧壓縮，螺柱端面緊貼工件表面。引弧階段：螺柱提升，引燃電弧，清潔焊接區(qū)鍍層及油污，該電流稱(chēng)為引弧電流。熔化焊接階段：在引弧階段末期，通以更強(qiáng)的焊接電流，熔化螺柱端頭和焊接區(qū)。螺柱下沉階段：在焊接電弧按預(yù)定時(shí)間熄滅之前，電磁線圈去磁，彈簧推動(dòng)螺柱端頭栽入熔合區(qū)。冷卻階段：熔池冷卻，焊接完成。二、螺柱焊機(jī)的結(jié)構(gòu)螺柱焊機(jī)由螺柱焊槍、控制部分、送料器部分、工作部分、電路和氣路組成。螺柱焊槍主要由夾頭、彈簧、磁力提升機(jī)構(gòu)、阻尼機(jī)構(gòu)、控制電纜、焊接電纜以及開(kāi)關(guān)組成。（1）控制部分。其控制箱具有存儲(chǔ)輸出數(shù)據(jù)的功能，螺柱焊機(jī)的所有參數(shù)由它控制，在它的前方有一個(gè)接口，通過(guò)它的外控制編程器可以對(duì)所需要的參數(shù)進(jìn)行設(shè)定，以達(dá)到所需要的焊接效果。（2）送料器部分。主要由一個(gè)送料電機(jī)和段軌道組成。送料電機(jī)首先動(dòng)作，將料盒里的螺釘翻動(dòng)，使它落到過(guò)道上，完成自動(dòng)裝料的過(guò)程。（3）工作部分。主要由送釘管和焊槍組成。螺釘落到軌道上后由氣體推動(dòng)進(jìn)入送釘管，再由送釘管進(jìn)入焊槍下部，然后由焊槍里的氣缸動(dòng)作將釘子推向焊槍的前部，完成整個(gè)送料過(guò)程。（4）電路。首先是380V的電壓通過(guò)一次電纜進(jìn)入控制部分后，再經(jīng)過(guò)二次電纜到達(dá)焊槍?zhuān)诤附訒r(shí)與地線形成一條焊接回路。（5）氣路。首先是氣管里的高壓氣體通過(guò)軟管進(jìn)入附在送料器上的氣動(dòng)三聯(lián)件中的油水分離器中，過(guò)濾高壓空氣中的雜質(zhì)，然后經(jīng)氣動(dòng)三聯(lián)件中的調(diào)壓閥，根據(jù)需要調(diào)節(jié)氣壓的大?。鈮骸?.6MPa）然后進(jìn)入送釘管，再進(jìn)人焊槍氣缸里。三、螺柱焊的常見(jiàn)缺陷

四、釬焊1.釬焊定義2.釬焊特征3.釬焊工作原理（1）液態(tài)釬料的填隙原理要使熔化的釬料能很好地流入并填滿(mǎn)間隙，就必須具備潤(rùn)濕作用和毛細(xì)作用兩個(gè)條件，如圖4-70所示。1）潤(rùn)濕作用。釬焊時(shí)，液態(tài)釬料對(duì)焊件浸潤(rùn)和附著的作用稱(chēng)為潤(rùn)濕作用。2)毛細(xì)作用。通常釬焊間隙很小，如同毛細(xì)管。釬焊時(shí)，釬料依靠毛細(xì)作用在釬焊間隙內(nèi)流動(dòng)。

（2）釬料與焊件金屬的相互作用液態(tài)釬料在填縫過(guò)程中，還會(huì)與焊件金屬發(fā)生相互物理化學(xué)作用。一是固態(tài)焊件溶解于液態(tài)釬料，二是液態(tài)釬料向焊件擴(kuò)散，這兩個(gè)作用對(duì)釬焊接頭的性能影響很大。當(dāng)溶解與擴(kuò)散的結(jié)果使它們形成固溶體時(shí)，則接頭的強(qiáng)度與塑性都高。如果溶解與擴(kuò)散的結(jié)果使它們形成化合物時(shí)則接頭的塑性就會(huì)降低。4.釬焊的分類(lèi)隨著釬焊技術(shù)的發(fā)展，釬焊的種類(lèi)越來(lái)越多，可按以下方法分類(lèi)：（1）按釬焊溫度的高低，釬焊通常分為低溫釬焊(450oC以下)、中溫釬焊(450-950oC)及高溫釬焊(950oC以上)。也可將450oC以下的釬焊稱(chēng)為軟釬焊，450oC以上的釬焊稱(chēng)為硬釬焊。（2）按加熱方法不同，釬焊還可分為烙鐵釬焊、火焰釬焊、爐中釬焊、電阻釬焊、感應(yīng)釬焊以及浸漬釬焊等。近年來(lái)，在釬焊蜂窩型零件時(shí)，已采用了新的加熱技術(shù)，如石英加熱釬焊、紅外線加熱釬焊以及保證釬焊零件外形精度的陶瓷膜釬焊等。5.釬焊材料釬焊材料包括釬料和釬劑。（1）釬料

1）釬料的分類(lèi)按釬料的熔點(diǎn)不同，釬料可以分為軟釬料（熔點(diǎn)低于450oC）和硬釬料（熔點(diǎn)高于450oC）兩大類(lèi)。

按釬料的化學(xué)成分，根據(jù)組成釬料的主要元素，把釬料分成各種金屬基的釬料。軟釬料包括錫基、鉛基、鉍基、銦基、鋅基、鎘基等，其中錫鉛釬料是應(yīng)用最廣的一類(lèi)軟釬料。

硬釬料包括鋁基、銀基、銅基、鎂基、錳基、鎳基、金基、鈀基、鉬基、鈦基等，其中銀基釬料是應(yīng)用最廣的類(lèi)硬釬料。2）釬料的編號(hào)相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的釬料編號(hào)表示方法如下：釬料型號(hào)由兩部分組成，兩部分用隔線分開(kāi)；釬料型號(hào)第一部分用一個(gè)大寫(xiě)英文字母表示釬料的類(lèi)型，“S”表示軟釬料，“B”表示硬釬料；釬料型號(hào)的第二部分由主要合金組分的化學(xué)元素符號(hào)組成。例如，S-Sn60Pb40Sb表示錫60%、鉛39%、銻0.4%（均為質(zhì)量分?jǐn)?shù)）的軟釬料；BAg72Cu表示為銀72%、銅28%（均為質(zhì)量分?jǐn)?shù)）的硬釬料。3）釬料的選擇從使用要求出發(fā)，還必須考慮釬料與母材的相互作用。（2）釬劑釬劑的主要作用是去除母材和液態(tài)釬料表面上的氧化物。1）釬劑的分類(lèi)，如圖4-71所示釬劑的組分按功能可劃分為三類(lèi)，一是基質(zhì)，二是去膜劑，三是界面活性劑。基質(zhì)是釬劑的主要成分，它控制著釬劑的熔點(diǎn)，并且又是釬劑中其他組元的溶劑；去膜劑主要起去除母材和釬料表面氧化膜的作用；界面活性劑的作用是進(jìn)一步降低熔化釬料與母材的界面張力，加速清除氧化膜并改善釬料的鋪展。2）釬劑和釬料的匹配當(dāng)釬焊采用釬劑去膜時(shí)，不能僅從釬劑的去膜能力來(lái)作選擇，還必須與釬料的特點(diǎn)和具體加熱方法結(jié)合起來(lái)。首先要保證釬劑的活性溫度范圍（釬劑穩(wěn)定有效發(fā)揮去膜能力的溫度區(qū)間）覆蓋整個(gè)釬焊溫度。其次是釬劑與釬料的流動(dòng)、鋪展進(jìn)程要協(xié)調(diào)。6.釬焊方法1)烙鐵釬焊；2)火焰釬焊；3)浸漬釬焊；4)電阻釬焊；5)感應(yīng)釬焊；6)爐中釬焊。如表4-21所示各種釬焊方法的優(yōu)缺點(diǎn)、應(yīng)用。7.釬焊操作（1）釬焊接頭設(shè)計(jì)1）釬焊接頭的基本形式釬焊接頭形式很多，但經(jīng)常使用的有搭接、對(duì)接、斜接及T形接四種基本形式，如圖4-72所示。薄壁零件釬焊時(shí)，可采用鎖邊接頭，以提高接頭強(qiáng)度及密封性，如圖4-73所示。2）接頭的裝配間隙間隙大小可通過(guò)實(shí)踐確定，表4-22所示為部分金屬的釬焊接頭的間隙。

（2）工件表面準(zhǔn)備

釬焊前必須仔細(xì)地清除工件表面的油脂、氧化物等。（3）零件的裝配和固定

經(jīng)過(guò)表面準(zhǔn)備處理的零件在實(shí)施釬焊前必須先按圖樣進(jìn)行裝配。（4）釬料的放置

釬料既可在釬焊過(guò)程中送給,也可在釬焊前預(yù)先放置。（5）釬焊工藝