低碳冷轧钢板电阻点焊研究.pdf

中国科技期刊数据库 工业 A 177 低碳冷轧钢板电阻点焊研究 李圣斌 刘新辉 杨国庆 刘新建 山东鑫泰新材料科技有限公司，山东 滨州 256500 摘要：摘要：低碳冷轧钢板电阻点焊技术是重要的焊接技术之一，具有广泛的应用前景和市场需求。在工业制造领域，钢材焊接是非常普遍的，但同时也伴随着诸多问题。而电阻电焊技术应用，当前也随着工业生产与技术转型受到了诸多关注。鉴于此，本文探讨低碳冷轧钢板电阻点焊技术，并为该领域创新实践提供能更多策略参考，希望能够为提高焊接质量、降低生产成本、保障产品质量等切实形成积极作用。关键词：关键词：低碳冷轧钢板；电阻点焊技术；研究与思考 中图分类号：中图分类号：TG407 1 低碳冷轧钢板电阻点焊技术 1.1 电阻点焊工艺参数 电阻点焊是通过电流和压力对接触电极与工件进行局部加热并压接形成焊点的一种焊接方法。在电阻点焊低碳冷轧钢板时，需要确定合适的工艺参数，包括焊接电流、焊接时间、压力以及电极尺寸等因素。合适的电阻点焊工艺参数可以保证焊接质量，提高焊接强度和耐腐蚀性，减少焊接变形和开裂等问题的发生，同时也可以避免因过高的电流导致材料烧蚀和因过长的焊接时间导致材料变形等问题的出现。因此，在低碳冷轧钢板电阻点焊时，选用适宜的工艺参数是至关重要的。1.2 低碳冷轧钢板的性能 低碳冷轧钢板是指碳含量在 0.05%以下、在室温下经冷轧加工处理而得到的钢材。因其具有良好的可塑性和成形性，被广泛应用于汽车、电器等各个领域。低碳冷轧钢板的性能包括机械性能、物理性能和化学性能等，其中机械性能主要包括强度、延展性和韧性等方面。低碳冷轧钢板的物理性能与其成分、加工工艺、材料状态等因素密切相关，同时也直接影响到电阻点焊的焊接质量。因此，了解低碳冷轧钢板的物理性能对于保证焊接质量和提高焊接效率具有重要的意义。1.3 低碳冷轧钢板电阻点焊的研究历程 低碳冷轧钢板电阻点焊技术的研究历程可以追溯到二十世纪五、六十年代。当时，钢铁工业的发展需要更高效、更节能的焊接方式，电阻点焊成为了这个方向上的首选技术之一。但当时使用的是普通钢板，由于其材质和性能的限制，加工难度及故障率较高。因此，研究人员考虑使用低碳冷轧钢板，试图提高电阻点焊的焊接效率和质量。随着科技进步与技术创新，低碳冷轧钢板电阻点焊技术得到了大幅地改进优化。研究人员通过控制电阻点焊的工艺参数，如焊接时间、电流大小等，来提高焊接质量和焊接速度；同时，通过对低碳冷轧钢板的物理性能进行深入研究，发现低碳冷轧钢板具有较好的成形性、可加工性以及良好的电导率和导热率等特性，能够更好的适应电阻点焊的要求。此外，通过使用新材料和新工艺，如微电弧点焊、脉冲点焊、激光点焊等，也进一步提高了低碳冷轧钢板电阻点焊的焊接质量。总体而言，低碳冷轧钢板电阻点焊技术经历了一个不断创新、优化改造的过程，从最初的简单试验到不断优化改进，如今已经成为钢铁工业中不可或缺的一门重要技术。2 低碳冷轧钢板电阻点焊的影响因素 2.1 电流 在低碳冷轧钢板电阻点焊中，电流是最为直接的影响因素。电流的大小直接影响到焊接接头的强度和质量。一方面，如果电流太小，焊接接头的强度会比较低，易出现焊缝崩裂或者失焊等问题；另一方面，如果电流过大，不仅会造成电极和工件的熔融，还会产生较多的飞溅和气孔等缺陷。因此，在低碳冷轧钢板电阻点焊中，电流的选择需要考虑到焊接接头的强度和质量，同时也需避免产生过多的缺陷，需要进行合理的控制和调节。2.2 电压 中国科技期刊数据库 工业 A 178 低碳冷轧钢板电阻点焊中，电压的大小会影响到焊接接头的热输入和形状，同时也会对焊缝的强度和质量产生影响。一般来说，电压过低容易出现焊缝崩裂、断裂等质量问题，而电压过高则会导致焊接接头的变形、熔穿等问题。因此，在低碳冷轧钢板电阻点焊中，需要选择适当的电压进行控制和调节，以确保焊接接头的质量和稳定性。同时，在实际生产中，也需要对电流和电压进行综合考虑，以获得更优秀的焊接效果。2.3 焊接时间 一般来说，焊接时间需要根据所选材料的厚度和焊接要求来进行合理选择。当焊接时间过短时，焊缝内的金属熔池没有足够的时间扩散和固化，这容易导致焊接强度不足和焊缝开裂现象的发生。而当焊接时间过长时，不仅浪费电能，而且会使电极和工件之间的接触面积过大，导致焊棒和工件烧蚀，同时也会使焊接区域的热影响区域变大，从而影响焊接质量。因此，在实际焊接过程中，需要根据焊接要求和材料厚度来确定合适的焊接时间，一般而言，焊接时间要适当延长，以保证焊接质量的稳定和可靠性。同时，还需要注意焊接电流、电压、焊接压力和脉冲频率等因素的协调控制，以达到最佳的焊接效果。2.4 焊接压力 适当的焊接压力可以保证焊接过程中，电极和工件之间的接触面积足够大，从而保证了电极和工件之间的电流传递和热传递，同时也可以保证焊接前后工件的位置和形状稳定，避免了焊接过程中的位移和形变。然而，如果焊接压力过大，容易导致材料变形、拉伸和破裂，同时也会造成电极的烧蚀和磨损。因此，在调整焊接压力时需要考虑到材料的特性和以往的经验，做到合适的压力调整以达到最佳的焊接效果。需要注意的是，在低碳冷轧钢板电阻点焊中，焊接压力和其他的影响因素都需要协调控制，互相影响、互相配合。因此，需要进行全面地分析和实验研究，才能够确定最佳的焊接参数及其范围，以满足不同材料、不同厚度及不同要求的焊接需求。2.5 脉冲频率 脉冲频率的高低直接影响到焊接的温度和热量分布。当脉冲频率较低时，每个脉冲的时间相对较长，加热的时间和热量分布相对较均匀。但是，脉冲频率过低时，会导致焊接时间过长、电极和工件之间的热量传递时间过长，从而会引发过度加热、气孔和夹渣等问题，不利于点焊接头的质量。反之，当脉冲频率较高时，每个脉冲的时间相对较短，热量分布相对较集中。这样会导致焊接的瞬间温度较高，容易引起融合金属的蒸发、飞溅和溅散等问题，同时也会影响焊接接头的力学性能和电气特性。因此，在低碳冷轧钢板电阻点焊中，脉冲频率的选择至关重要，需要根据实践生产工艺和产品要求，进行调整优化。3 低碳冷轧钢板电阻点焊的焊缝质量评估 3.1 焊接接头强度测试 焊接接头强度测试可以通过静载试验和疲劳试验两种方式进行。静载试验是在标准试验条件下，通过施加单向或多向的拉、压、弯等载荷，来测试焊接接头的强度、变形和破坏模式等具体情况。其中，强度指焊接接头能承受的最大载荷，是评估焊接接头质量的重要指标之一。破坏模式包括焊缝破裂、基材拉伸、焊接接头与基材分离等。通过静载试验，可以对焊接接头的强度进行定量评估，有助于制定合理的焊接参数和工艺控制措施，提高焊接接头的强度和稳定性。疲劳试验是通过不断施加交变载荷，模拟实际工作条件下焊接接头的疲劳损伤过程，评估焊接接头的疲劳寿命和裂纹扩展特性等参数。疲劳试验可分为低周疲劳和高周疲劳两种类型，对不同疲劳载荷和工作条件下的焊接接头进行评估。通过疲劳试验，可以逐步优化焊接工艺和参数，提高焊接接头的耐久性和可靠性。总之，焊接接头强度测试是低碳冷轧钢板电阻点焊中至关重要的一环，其结果可以直接反映焊接接头的质量和稳定性，对于制定焊接工艺和参数、提高产品质量和市场竞争力具有重要意义。3.2 焊接接头失效分析 对于焊接接头失效，我们需要从多个方面进行分析，以找到失效的原因，为后续的焊接工作提供指导和依据。首先，我们需要对焊接接头进行断口分析。通过观察断口的形态和特征，可以初步判断焊接过程中是否存在过度加热、未能完全混合、焊接材料强度不足等问题。其次，我们还需对焊接接头进行显微组织分析。分析焊接接头的组织结构和性质，可以了解焊接接头的微观结构，从而判断焊接材料的均匀性、强度和塑性是否符合标准要求。最后，我们还需要测试焊接接头的力学性能，例如强度、韧性、延展性等。通过对焊接接中国科技期刊数据库 工业 A 179 头的力学性能测试，可以直观地了解焊接接头的质量是否符合要求。总的来说，在进行低碳冷轧钢板电阻点焊焊接接头失效分析时，我们需要综合考虑断口形态、显微组织分析以及力学性能测试等多个方面的信息，以找到失效的原因，才能对焊接接头的问题进行及时解决，并提高焊接接头的质量和稳定性。3.3 焊接接头质量控制 低碳冷轧钢板电阻点焊的焊接接头质量控制，是保证焊接接头质量的关键环节。在焊接过程中，应该对焊材、设备、工艺、操作等方面进行严格的控制，以达到焊接接头质量稳定、合格的目的。焊接接头材料的选择十分重要，应选择质量稳定、性能优良的电阻焊接专用材料，并进行必要的质量检测。设备应具备足够的电流、电压、压力等参数调节范围，以满足焊接不同材料、不同厚度的要求，并可进行实时监控和调整。工艺参数的选择和控制也是十分重要的，应该根据焊接接头材料和结构特点，合理选择焊接电流、时间、压力等参数，确保焊接接头质量稳定、合格。当然，操作人员也应该具备熟练的焊接技能和严谨的工作态度，进行全程监测，确保焊接接头质量可靠。总之，通过对焊接接头材料、设备、工艺、操作等方面进行严格的控制，可以保证低碳冷轧钢板电阻点焊的焊接接头质量稳定、合格，为焊接应用提供保障。4 低碳冷轧钢板电阻点焊的优化 4.1 提高技术员专业性 提高技术员专业性可以从多个方面入手，如培训、学习和实践。技术员不仅需要掌握电阻点焊的相关理论知识，还需要对焊接工艺、设备维护和故障排除等方面有深入的了解和掌握。同时，技术员还需要不断学习和更新焊接技术，了解最新的焊接材料和工艺流程。通过提高技术员的专业性，可以有效提高电阻点焊的质量和效率，为生产企业带来更好的效益。4.2 推进焊接机械化 机械化设备可以实现焊接工艺的自动化。通过自动焊接系统，可以根据预设的焊接参数进行焊接操作，从而实现焊接过程的自动化控制。相比于传统的人工操作方式，自动化焊接系统可以大大提高焊接效率和稳定性。机械化设备能够准确执行焊接过程，避免了由于人为操作不准确而导致的焊接质量问题，确保焊接质量的稳定可靠。机械化设备还可以减少人工操作，降低劳动强度。在传统的焊接过程中，工人需要长时间地进行连续操作，劳动强度较大。而通过引入机械化设备，工人可以将一些繁重的操作交给机器完成，从而减轻了工人的劳动负担。机械化设备的引入不仅提高了工作效率，还能提升工作的安全性，减少了工伤事故的发生。推进焊接机械化还可以进一步优化生产流程，提高企业的生产效率和竞争力。焊接机械化可以实现自动化的生产流程，减少了生产中的人为干预，有效提高了产品的制造速度和质量。通过提高生产效率，企业能够更快地完成订单，提高产品的交货速度，从而更好地满足市场需求。同时，在能源消耗和原材料利用方面，机械化设备也能够进行优化，减少资源的浪费，提高生产的经济效益。4.3 加强现场监管 在生产过程中，通过加强现场监管，可以有效地控制焊接参数，及时发现和解决焊接过程中出现的问题，提高焊接质量和效率。同时，监管可以促使焊工严格遵守操作规程，确保操作规范化和标准化，降低操作风险和环境污染，提高可持续发展水平。加强现场监管的具体做法包括，加强工作场所的安全管理，加强设施和设备的维护和管理，加强焊接参数的监控和调整，加强技术人员的培训和考核，加强环境监管和污染防范，加强质量管理和质量检验等。加强现场监管，是低碳冷轧钢板电阻点焊优化的必要手段和重要保障。5 结束语 低碳冷轧钢板电阻点焊技术在现代工业生产中具有广泛的应用前景，其研究和优化还有很大的空间。本文根据电阻点焊工艺参数、物理性能、研究历程、影响因素、焊缝质量评估等方面，展开了一系列深入的分析和讨论。同时，对低碳冷轧钢板电阻点焊技术的优化也提出了具体的建议，包括提高技术员专业性、推进焊接机械化以及加强现场监管等。相信这些措施的实施可以进一步提高低碳冷轧钢板电阻点焊技术的应用效果，为工业生产与建设发展做出重要贡献。参考文献 1苏崇涛,郭晓静.低碳冷轧钢板电阻点焊组织及开中国科技期刊数据库 工业 A 180 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