电阻焊工艺规范和质量控制.doc

1、 目的
为了为规范电阻焊作业的产品符合图纸的技术条件和要求，以提高产品质量。
2、范围
公司范围内所有电阻焊设备的使用及产品的检验。
3、规范性引用文件
3.1 GB/T 19867.5 电阻焊焊接工艺规程
3.2 ISO 10447:2007 焊接.点焊.凸焊和有缝焊的剥离和凿剥离试验
4、电阻点焊工艺规范
4.1 电极尺寸及焊接规范
电极压力与气压及焊钳结构等有关，表1中电极压力可供焊钳选型和参数设置时参考。电极压力由压力计进行测得，通过改变限压阀的输出气压值改变电极压力的输出值（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)
螺栓
(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
0.3
5

0.3
6

0.3
8

0.3
10

4.2 焊前准备
4.2.1表面清理、对焊接部位去油、去污、除锈等处理；
ａ）设备操作：首先打开冷却水路，再打开焊机电源开关进行预热，检查水、电、气等是否正常；
ｂ）电极是否更换或已经修复并且符合标准，参考表1；
ｃ）检查气压是否正常，气管、电缆、绝缘防护等是否良好；
d ）以下几种情况需重新确定焊接规范，工艺验证合格后，方可进行焊接：
——对于新购置的、停用3个月以上的、故障排除后的焊机；
——板材的材质、厚度发生变化；
——出现焊接质量问题时。

５ 点焊焊接强度检验及质量控制
５.1 焊点质量接收准则
５.1.1 焊点尺寸
一个焊点其熔核尺寸应该大于或等于表2相应数值才是可接受的，实际尺寸小于规定值则被判定为不合格。
表2 焊点熔核尺寸
板厚（mm）
螺栓(mm)
熔核直径（mm）
0.3
5

0.3
6

0.3
8

0.3
10

５.1.2 熔核尺寸的计算和测量
熔核为焊点的部分，包括整个或部分熔核，会在破坏试验中撕裂而得到，熔核的直径由长轴测量数值加上与长轴垂直轴的测量数值再除以2计算得到，测量数据要在接触面上测量得到，图1为熔核尺寸计算方法，图2为量具测量方法。

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 ）金相检验参考图示
d
d
D
D
b ）试样剥离或撕裂检验参考图示

图 1 熔核尺寸的计算

注：1为带刃口的检测量具
图2 熔核尺寸的测量
５.1.3 裂缝
周边有裂缝的焊点是不合格的焊点，由电极留在表面的压痕区域内的裂缝是允许的。
５.1.4 孔
含孔的点且由各种原因被击穿的视为不合格。
５.1.4 焊接区域
点焊区域为电极焊接后压痕所在区域，点焊区域应该包含在金属边缘之内，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
按照工艺文件中内容焊点位置进行焊接须在偏差0.3mm范围以内，超出则视为不合格。
５.1.6 压痕深度
由电极压力引起的，导致点焊区域金属厚度比本身厚度变薄超过50%的视为不合格（以薄板为基准），必须调整工艺以减少压痕深度如图4所示：
A
B
C
D
压痕深度% = ×100，或 ×100

图4 压痕深度计算方法
５.1.7 漏焊
实际焊接数量少于规定的焊点数量时或被遗漏的焊点为不合格。
５.1.8 焊接变形
焊接变形需控制在25°范围之内，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验

6.1 车间试验
6.1.1 凿裂试验
6.1.1.1 试验方法
通过用凿子强迫砸入焊缝中，判断焊点是否开焊或裂纹，方法如图6所示：

图6 凿裂试验方法
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 錾子尺寸的选择

表3 錾子尺寸的选择
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）
均适用
D＜8
－
图8 b）
均适用
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 焊点剥离试验
6.1.2.1 单点破坏手动扭转试验
将焊接式样，按照如图9所示的方法进行操作，将焊接试样沿一个方向连续旋转扭绞直至焊点破裂，通过测量残留在其中一个板材上的凸台的尺寸（参照表2）及撕裂效果来判定焊接质量是否合格。

图9 手动扭转操作方法
6.1.2.2 多点连续剥离破坏
按照焊接式样选取规范，焊接焊点以30mm为点距一般焊接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，以进行多点连续破坏，如图10所示，以下两种方法均能得到相同的试验效果。

a ) 专用工装 b )夹钳拉斯
图10 连续破坏方法

6.1.2.3 试片及试件尺寸
用于扭转试验的样品单独进行焊接，距离边缘的点焊最短距离应大于10mm对于不同的板厚，其尺寸应以较薄的板为基础，也可以按照试验设备来调整样品尺寸，但应能足以保证试件的刚性，焊点应该位于试样的中心，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 实验室试验
6.2.1 拉伸试验：
将焊接好的试片装夹在拉伸试验机上，在室温下进行拉伸，并输出试验报告。
试验报告应该包含一下信息：
——试验报告
——焊接工艺
——焊接条件与设备
——材料及其条件
——试件与样品的尺寸
——撕裂力的单个值、平均值以及标准偏差
——失效类型（母材撕裂、焊点撕裂、熔核残留）
——焊接直径的单个值、平均值以及标准偏差

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 金相试验 (宏观)
6.2.2.1 试样规格
将焊接好的标准试样通过线切割或其它的切割方法将焊点正中切开，以便于试样镶嵌及金相检验操作，试样规格如下：
ｂ
ａ
ａ
尺寸要求：
ａ＝１５～２０
ｂ＝３０±１

图12 金相试验式样规格
6.2.2.２　试验方法
ａ）对切割后的试样断面进行镜面抛光；
ｂ）用２％～５％的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）输出试验报告，试验报告应该包含以下内容：
——熔核尺寸
——显微组织情况
——焊点外貌状态
6.2.2.3 超声波探伤
试样要求：焊点无飞溅物、无毛刺、单板厚度小于等于３ｍｍ。
试验报告应包含以下内容：
——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/年的频次进行整车破坏，以掌握整车焊点合格率。

7　凸焊工艺规范

7.1 凸焊参数的选取规范和一般原则
a ） 首先按照表4中规定的参数规范进行设置，在生产现场可根据实际情况，对焊接规范进行调整，焊接时间缩短10%～50%，焊接电流增大5%～20%，通过试焊选取合适的工艺参数；
b ） 对于镀锌板等防锈板的焊接，焊接电流应增大20%～40%；对于高强度板的焊接，随着其强度的增加，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有关，通过改变限压阀的输出气压值改变电极压力的输出值（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　凸焊焊接强度检验与质量控制
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，由电极留在表面的压痕区域内的裂缝是允许的。
８.1.２ 孔
含孔的点且由各种原因被击穿的视为不合格。
８.1.３ 焊接位置
螺栓凸焊后螺栓螺纹部分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，要求用国标制螺纹规进行检验。
8.2　质量控制
8.2.1 剥离试验（计量型）
按照图13 所示的方法进行剥离扭矩测试，以满足表5 中的最小剥离扭矩。

图13 凸焊螺母螺栓剥离扭矩试验方法

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　锤击试验（计数型）
在工程内检验螺母栓强度时可以按照图16所示的方法用1磅的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 锤击方法
8.2.3 剔试试验（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 剔试方法