电阻焊基本工艺标准规范和质量控制.doc

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-08-25发布
电阻焊工艺规范和质量控制

江苏华达汽配制造有限公司

电阻焊工艺规范和质量控制
1 范畴
本原则为工艺人员设定工艺参数和生产部部门寻常参数点检、设备维修维护提供根据。
本原则规定了新产品过程开发点焊焊接参数选用和验证规范。
本原则合用于江苏华达汽配制造有限公司焊装车间以及有点焊作业单位。
2 规范性引用文献
下列文献中条款通过本原则引用而成为本原则条款。ISO 10447：焊接.点焊.凸焊和有缝焊剥离和凿剥离实验
焊接工程师手册
焊接工艺人员手册
汽车车身制造工艺学
焊接手册：第1卷-焊接办法及设备
汽车装焊技术及夹具设计
3 术语和定义
规范 电阻焊 点焊 凸焊 接受准则 剥离
4 电阻点焊工艺规范
4.1 点焊参数选用规范和普通原则
新车型工艺设计时，焊接参数选用遵循如下原则：
ａ）本原则中规定板厚指:两层板焊接时较薄焊件厚度,多层板焊接时焊件总厚度一半；
ｂ）按照表1中规定参数规范进行设立，生产现场可依照实际状况，对焊接规范进行调节，调节量为±10%；
ｃ）对于不同厚度板件点焊时，规范参数可先按薄件选用，再按总厚度一半通过试片试焊修正，普通选用大电流，短通电时间，来改进熔核偏移；
ｄ）多层板焊接，按外层较薄零件厚度选用焊接参数，再按总厚度一半通过试片进行修正，当一台焊机既焊双层板又焊三层板时，一方面按双层板参数为基准，然后通过试片验证修正参数，达到既满足双层板焊接又满足三层板焊接；
ｅ）对于镀锌板等防锈板焊接，焊接电流应增大20%~40%；对于高强度板焊接，随着其强度增长，焊接压力应增大10%~30%，焊接电流延长2CY；
ｆ）电极压力与气压及焊钳构造等关于，表1中电极压力可供焊钳选型和参数设立时参照。电极压力由压力计进行测得，通过变化限压阀输出气压值变化电极压力输出值（电极压力值可由焊接压力值和气压值用正比关系求得）。
表1 电极尺寸及焊接规范
板厚
(mm)
焊接规范
电极尺寸（mm）
焊接时间
(S)
电极压力
(KN)
焊接电流
(KA)
最大D
最小d
0.6
4.8
10
6
1.5
6.6
表1(续) 电极尺寸及焊接规范
板厚
(mm)
焊接规范
电极尺寸(mm)
焊接时间
(S)
电极压力
(KN)
焊接电流
(KA)
最大D
最小d
0.8
4.8
10
7
1.9
7.8
1.0
6.4
13
8
2.3
8.8
1.2
6.4
13
10
2.7
9.8
1.6
6.4
13
13
3.6
11..5
1.8
8.0
16
15
4.1
12.5
2.0
8.0
16
17
4.7
13.3
2.3
8.0
16
20
5.8
15.0
3.2
9.5
16
27
8.2
17.4

4.2 焊前准备
4.2.1表面清理、对焊接部位去油、去污、除锈等解决；
ａ）设备操作：一方面打开冷却水路，再打开焊机电源开关进行预热，检查水、电、气等与否正常；
ｂ）电极与否更换或已经修复并且符合原则，参照表1；
ｃ）检查气压与否正常，气管、电缆、绝缘防护等与否良好；
d ）如下几种状况需重新拟定焊接规范，工艺验证合格后，方可进行焊接：
——对于新购买、停用3个月以上、故障排除后焊机；
——板材材质、厚度发生变化；
——浮现焊接质量问题时。

５ 点焊焊接强度检查及质量控制

５.1 焊点质量接受准则
５.1.1 焊点尺寸
一种焊点其熔核尺寸应当不不大于或等于表2相应数值才是可接受，实际尺寸不大于规定值则被鉴定为不合格。
双层板焊接最小熔核尺寸按照较薄板规定，三层或三成以上板厚尺寸按照次薄板拟定最小融核尺寸。
表2 焊点熔核尺寸
板厚（mm）
熔核直径（mm）
0.6
4.7
0.8
5.3
1.0
5.8
1.2
6.2
1.6
6.9
1.8
7.4
2.0
7.9
2.3
8.6

５.1.2 熔核尺寸计算和测量
熔核为焊点某些，涉及整个或某些熔核，会在破坏实验中扯破而得到，熔核直径由长轴测量数值加上与长轴垂直轴测量数值再除以2计算得到，测量数据要在接触面上测量得到，图1为熔核尺寸计算办法，图2为量具测量办法。

d 1～2
1～2结合层直径
d 2～3结合层直径
d=熔核直径
D,d=凸台直径

凸台直径=
注：在接触面上测量凸台直径

a ）金相检查参照图示
d
d
D
D
b ）试样剥离或扯破检查参照图示

图 1 熔核尺寸计算

注：1为带刃口检测量具
图2 熔核尺寸测量
５.1.3 裂缝
周边有裂缝焊点是不合格焊点，由电极留在表面压痕区域内裂缝是容许。
５.1.4 孔
含孔点且由各种因素被击穿视为不合格。
５.1.4 焊接区域
点焊区域为电极焊接后压痕所在区域，点焊区域应当包括在金属边沿之内，否则视为不合格， 如图3所示：

图3 焊接区域极限
５.1.5 位置公差
按照工艺文献中内容焊点位置进行焊接须在偏差10mm范畴以内，超过则视为不合格。
５.1.6 压痕深度
由电极压力引起，导致点焊区域金属厚度比自身厚度变薄超过50%视为不合格（以薄板为基准），必要调节工艺以减少压痕深度如A
B
C
D
压痕深度% = ×100，或×100
图4所示：

图4 压痕深度计算办法
５.1.7 漏焊
实际焊接数量少于规定焊点数量时或被漏掉焊点为不合格。
５.1.8 焊接变形
焊接变形需控制在25°范畴之内，否则视为不合格，如图5所示：
25°

图5 焊接面变形极限
6. 点焊焊接强度质量检查

6.1 车间实验
6.1.1 凿裂实验
6.1.1.1 实验办法
通过用凿子逼迫砸入焊缝中，判断焊点与否开焊或裂纹，办法如图6所示：

图6 凿裂实验办法
6.1.1.2 凿入深度及规范
以錾子头部距离焊点10—15mm，凿入至焊点焊接末端为准，如图7所示：
15
0

图7 凿入深度尺寸

6.1.1.3 錾子尺寸选取

表3 錾子尺寸选取
錾子图样
检测形式（破坏性或非破坏性）
焊点直径D/mm
板厚/mm
图8 a）
均合用
D＜8
－
图8 b）
均合用
D＜13
－
图8 c）
非破坏性
－
t≤2.0
图8 d）
非破坏性
－
t≤2.0

a) D＜8mm
b) D＜13mm

c) t≤2mm
d) t≤2mm

图8 錾子式样

6.1.2 焊点剥离实验
6.1.2.1 单点破坏手动扭转实验
将焊接式样，按照如图9所示办法进行操作，将焊接试样沿一种方向持续旋转扭绞直至焊点破裂，通过测量残留在其中一种板材上凸台尺寸（参照表2）及扯破效果来鉴定焊接质量与否合格。

图9 手动扭转操作办法
6.1.2.2 多点持续剥离破坏
按照焊接式样选用规范，焊接焊点以30mm为点距普通焊接5-10点，将试样其中一板材加入虎钳中，用专用工具进行旋转扭绞，以进行多点持续破坏，如图10所示，如下两种办法均能得到相似实验效果。

a ) 专用工装 b )夹钳拉斯
图10 持续破坏办法

6.1.2.3 试片及试件尺寸
用于扭转实验样品单独进行焊接，距离边沿点焊最短距离应不不大于10mm对于不同板厚，其尺寸应以较薄板为基本，也可以按照实验设备来调节样品尺寸，但应能足以保证试件刚性，焊点应当位于试样中心，如图11推荐尺寸：
δ
δ
40±2

140±2
40±2
图 11 点焊剪切试片式样

6.2 实验室实验
6.2.1 拉伸实验：
将焊接好试片装夹在拉伸实验机上，在室温下进行拉伸，并输出实验报告。
实验报告应当包括一下信息：
——实验报告
——焊接工艺
——焊接条件与设备
——材料及其条件
——试件与样品尺寸
——扯破力单个值、平均值以及原则偏差
——失效类型（母材扯破、焊点扯破、熔核残留）
——焊接直径单个值、平均值以及原则偏差

表4 不同板厚抗剪切强度对照表
板厚 (mm)
抗剪强度 (KN)　±１４％
0.6
3.0
0.8
4.4
1.0
6.1
1.2
7.8
1.6
10.6
1.8
13.0
2.0
14.5
2.3
18.5
3.2
31.0
6.2.2 金相实验 (宏观)
6.2.2.1 试样规格
将焊接好原则试样通过线切割或其他切割办法将焊点正中切开，以便于试样镶嵌及金相检查操作，试样规格如下：
ｂ
ａ
ａ
尺寸规定：
ａ＝１５～２０
ｂ＝３０±１

图12 金相实验式样规格
6.2.2.２　实验办法
ａ）对切割后试样断面进行镜面抛光；
ｂ）用２％～５％硝酸酒精溶液进行腐蚀；
ｃ）将式样放置于显微镜下进行观看并拍摄宏观照片；
ｄ）输出实验报告，实验报告应当包括如下内容：
——熔核尺寸
——显微组织状况
——焊点外貌状态
6.2.2.3 超声波探伤
试样规定：焊点无飞溅物、无毛刺、单板厚度不大于等于３ｍｍ。
实验报告应包括如下内容：
——熔核尺寸
——焊透率
——气孔
——过烧

6.2.2.4　 整车破坏
车间应按照1台/30000台，2次/年频次进行整车破坏，以掌握整车焊点合格率。

7　凸焊工艺规范

7.1 凸焊参数选用规范和普通原则
a ） 一方面按照表4中规定参数规范进行设立，在生产现场可依照实际状况，对焊接规范进行调节，焊接时间缩短10%～50%，焊接电流增大5%～20%，通过试焊选用适当工艺参数；
b ） 对于镀锌板等防锈板焊接，焊接电流应增大20%～40%；对于高强度板焊接，随着其强度增长，焊接压力应增大10%～30%，焊接电流延长2 CY；
C ） 电极压力与焊机气压关于，通过变化限压阀输出气压值变化电极压力输出值（电极压力值可由焊接压力值和气压值用正比关系求得）。
表4 凸焊焊接规范
螺栓或螺母型号
板 厚
焊接电流
通电时间
电极压力
mm
KA
CY
KN
M5螺母
0.8-1.5
9000
10
2.8
M6螺母
0.8-2.0
9100
13
3.7
M8螺母
0.8-2.0
1200
15
3.8
M10螺母
0.8-1.8
13200
10
4.0
7/16螺母
1.5-2.2
14500
15
3.8
M6螺栓
1.4-1.8
9000
10
2.5
M8螺栓
0.8-2.2
11500
10
4.0
M10螺栓
1.5-2.2
14500
15
3.8

８　凸焊焊接强度检查与质量控制
８.１ 凸焊过程接受准则
８.1.１ 裂缝
凸焊焊点周边有裂缝视为不合格，由电极留在表面压痕区域内裂缝是容许。
８.1.２ 孔
含孔点且由各种因素被击穿视为不合格。
８.1.３ 焊接位置
螺栓凸焊后螺栓螺纹某些垂直板材焊接面为合格，螺母焊接以不挡孔为合格。
８.1.4　 螺纹质量
螺栓、螺母焊接完毕后螺纹有烧蚀、焊渣、变形、螺距变短等视为不合格，规定用国标制螺纹规进行检查。
8.2　质量控制
8.2.1 剥离实验（计量型）
按照图13 所示办法进行剥离扭矩测试，以满足表5 中最小剥离扭矩。

图13 凸焊螺母螺栓剥离扭矩实验办法

表5 不同螺母螺栓型号最小剥离扭矩值对照表
螺纹规格
最小剥离扭矩(N·m)
螺纹规格
最小剥离扭矩(N·m)
M4
24.5
M8
44.1
M5
25.5
M10（ 7/16〞）
58.8
M6
34.3
M12
78.4

8.2.2　锤击实验（计数型）
在工程内检查螺母栓强度时可以按照图16所示办法用1磅锤子对螺母或螺栓进行敲击，以落母螺栓不脱落为合格。

　 图16 锤击办法
8.2.3 剔试实验（计数型）
用錾子凿入焊接凸点部位直至母材破坏停止，以焊点无开焊为合格。

图 17 剔试办法