电阻点焊-技术手册PPT.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,电阻点焊 技术手册,1,内容概要,电阻点焊基础理论,检验方法,常见问题点与对策,高张力板与一般冷轧钢板 点焊性能分析,结论,2,一、电阻点焊基础理论,焊接概述,点焊原理,焊接条件与规范,3,焊接概述,金属的接合方式，大致上可分为两类。即冶金的接合法与机械的接合法。,焊接是冶金接合法中的一种接合方法，有压接、熔接、铆接三类。本专题讨论的电阻点焊，便是压接的一种。,4,现代汽车车身制造方式,点焊技术于,1877,年由,Elihu Thomson,在偶然的机会下发明，而至,1920,年以后才逐渐普及，自,1935,年才开始大量的使用。,当今汽车车身制造普遍使用点焊方式（,Spot welding,），,一辆轿车的白车身上焊点数：,30005000,个,5,点焊的优点,组合方便,作业速度快,变形量小,对机械应力具有很大的抗力,（拉力、扭转、弯曲、剪力）,富弹性,6,点焊原理,当两块或两块以上的钣金工件被通以大电流时，因钣金件重叠部位存在阻抗而产生焦耳热产生高温现象。当温度瞬间达到,1500,摄氏度以上时，钣金件呈现熔融状态，在焊枪加压压力作用下，将熔融物质压合形成焊核。,7,点焊原理,Spot welding,原理主要利用焦耳定律,Q=0.24*I,2,RT,再进行细部分析可知,R=,*L/A,备注：Q(,产生的热量,),、,I,（通电电流）、,R(,阻抗,),、,T(,通电时间,),（自有阻抗）、,L,（压合板厚）、,A,（电极单位面积）,8,点焊的工作过程,预压,焊接,保持,停止,9,影响焊接品质的四大因素,如此便可知影响焊接品质的四大因素,通电电流,（,I,）,通电时间,（,T,）,电极头加压力,（,F,）,电极头先端直径,（,A,）,10,影响点焊品质之因素,要获得良好的焊接品质，需要配合的因素很多，特别是：,电极头加压力,通电电流,通电时间,电极头端面的尺寸与状态,以上四点对焊接品质结果影响最大；此外，零件搭接状态、作业员的作业手法对焊接品质也有一定程度的影响。,11,通电电流由于电阻所发生之热和电流值的平方成正比，因而电流大小直接影响到焊接的品质。,所以，电流值太小产生的热量无法熔融焊接为半融体，即无法结合，导致弱焊、假焊等缺陷。反之，若电流值太大，产生热量太高，将造成焊接过熔与变形，或接头强度减低而变脆，,导致焊接飞溅,焊点过烧,焊点缩孔等焊接缺陷。,焊接前必须使用试片测试出真正适当之电流值后，才可以焊接成品。,12,通电时间,通电时间之长短与产生的热量有关，时间太短会导致热量不足，熔接温度又传导辐射或对流而损失一部分，无法达到焊接的预期效果；但若通电时间过长，则造成焊接过熔。,焊接时间的长短主要取决于焊件的导热性能,导热性能好的材料焊接时间短,导热性能差的材料焊接时间长。,13,电极头加压力,从电极头对母材的熔接部分施加压力，通电前施加压力预压，通电熔融时减压，电流终止后再强力施予压接。,由于压力增加造成电阻减弱，压力的作用是使接合点熔为一体，并防止熔融点有气孔或内部龟裂产生。,14,电极头的尺寸与状态,电极材料是以铜金属为主要元素，另外加入咯、银、铍、镉等而制造成所需的电极。,电极头的形状依焊件的形状材质与厚度而定。,电极头的直径决定于焊接板件的厚度；,=2t+3mm,，,t=,焊接板件薄板测厚度,电极头的角度约在,90120,之间；,必须时常注意电极头的表面状态。表面的污损会使电阻增加，将会影响焊接电流。,15,焊接条件与规范,为了获得满意的点焊品质，施工时必须考虑下列的各项要点,两片钣金或凸缘之间的结合面要紧密；,二枚板结合时以薄板侧为决定电流大小的要素；,电极夹臂接触压力的调整；,钣金面必须尽可能被清理干净；,焊接电流大小；,适当的焊点大小（直径）与点焊间隔；,焊缝或焊点的位置应该在钣金边缘或凸缘的中心 位置上,16,二、检验方式,1,、破坏性试验,a,、剪力试验,b,、扭力试验,c,、破坏性起子试验,d,、拉伸试验,2,、非破坏性试验,a,、非破坏性起子试验,b,、超音波试验,17,剪力试验与扭力试验,18,破坏性起子试验,19,非破坏性起子试验,与破坏性起子试验不同，,在不破坏焊点及成品的,情况下进行起子试验，,试验完成后用铁锤将,工件整平。,20,超音波试验,超音波试验机利用超音波穿透金属材料的深处，由一截面进入另一截面时，在界面边缘发生发射的特性来检测焊点缺陷。,来自焊点表面的超音波进入金属内部，遇到缺陷及焊点底部时就会发生发射现象，将发射波束收集到荧幕上形成脉动波形，根据波形的特微来判断缺陷的位置、大小和性质。超音波检测具有灵敏度高、操作方便、检测速度快、成本低等优点。,21,三、,Spot welding,常见问题点及对策,漏焊；,焊点位置错位,脱焊（,loose,）,a,、镀锌板焊接容易脱焊,b,、薄板焊接容易脱焊,熔核直径不足（,Small Nugget,）,焊点针孔,焊点过烧（,Burnt,）,焊点压痕过深,毛刺、焊渣,22,Spot welding,常见问题点,-1,不良现象,图示说明,原因调查方向,建议对策,漏焊、位置错误,请参考下图,人员换线作业,Miss,属于管理问题,管理问题需以体制、制度或设备防呆、防误组方向努力。例如和可以导入打点计数器、机器人、防呆机、抽检等,1,、确认熔接条件四大因素是否在设定值内,分类,电极端面直径,电流值,通电时间,加压力,其他,对策方向,管理再强化,2,、实例说明,23,Spot welding,常见问题点,-2,不良现象,图示说明,原因调查方向,建议对策,一般脱焊,1,、确认焊接条件四大因子；,2,、是否有点焊分流现象,1,、是否按工艺文件设定；,2,、焊点间距是否过近或焊枪干涉其他导电物而导致分流,1,、确认熔接条件四大因素是否在设定值内？,2,、是否有焊点分流现象；,3,、是否因冷却水不佳，电极头耗损严重且,无研磨而脱焊,分类,电极端面直径,电流值,通电时间,加压力,其他,对策方向,确认平坦度,上升,上升,下降,24,何为,“,焊点分流现象,”,？,当工件上有多个焊点，完成一个焊点后在继续进行下一点的焊接工作时，有一部分电流会流向先前已焊好的焊点，造成焊接电流变小，影响焊接品质。,25,点焊分流现象的成因、危害与对策,成因,工件材料、工件厚度以及焊点间距、焊点顺,序、焊件表面等。,危害,1,、使通过焊接区的有效电流减小，焊点强度降低。,（加热不足，熔核直径降低）,2,、导致电极与工件接触面局部（偏向分流方向的部位）,产生大电流密度，烧坏电极或工件表面。,对策,1,、选择合理的焊点间距，在保证强度的前提下尽可能,加大焊点间距，一般焊点的间距以,30mm,以上为佳。,2,、严格清理焊件表面。,26,Spot welding,常见问题点,-3,不良现象,图示说明,原因调查方向,建议对策,薄板脱焊,1,、确认焊接条件四大因子；尤其加压力过大,2,、是否有点焊分流现象,1,、是否按工艺文件设定；,2,、焊点间距是否过近或焊枪干涉其他导电物而导致分流,1,、确认熔接条件四大因素是否在设定值内,分类,电极端面直径,电流值,通电时间,加压力,其他,对策方向,上升,上升,下降,2,、是否有焊点分流现象,如加压力过大时，会因,阻抗降低而导致脱焊,27,Spot welding,常见问题点,-4,不良现象,图示说明,原因调查方向,建议对策,镀锌板脱焊,1,、确认焊接条件四大因子；尤其加压力过大,2,、是否有点焊分流现象,1,、是否按工艺文件设定；,2,、焊点间距是否过近或焊枪干涉其他导电物而导致分流,1,、确认熔接条件四大因素是否在设定值内,分类,电极端面直径,电流值,通电时间,加压力,其他,对策方向,上升,上升,下降,2,、是否有焊点分流现象,材质组合,软钢,+,单面镀锌,软钢,+,双面镀锌,双面镀锌,+,双面镀锌,依软钢板焊接电流修正值,提高,5%,提高,10%,提高,15%,28,Spot welding,常见问题点,-5,不良现象,图示说明,原因调查方向,建议对策,螺母或螺栓脱焊,1,、确认焊接条件四大因子；尤其加压力过大,2,、是否有点焊分流现象,3,、螺母或螺栓与板件是否均有完全搭接,1,、是否按工艺文件设定；,2,、伸缩销是否干涉分流或干涉其他导电物而分流；,3,、搭接面均有搭接且平整,1,、确认熔接条件四大因素是否在设定值内,分类,电极端面直径,电流值,通电时间,加压力,其他,对策方向,上升,上升,下降,2,、是否有焊点分流现象，如伸缩销,（对策：及时点检定位销）,3,、螺母或螺栓与板件是否均有完全搭接,29,Spot welding,常见问题点,-6,不良现象,图示说明,原因调查方向,建议对策,毛刺、焊渣,1,、确认焊接条件四大子；,2,、零件搭接间隙过大,3,、打点太靠近边缘,1,、是否按工艺文件设定；,2,、改善零件件的搭接间隙,3,、培训员工；,4,、增加焊点限位机构,1,、确认熔接条件四大因素是否在设定值内,分类,电极端面直径,电流值,通电时间,加压力,其他,对策方向,确认平坦度,下降,上降,2,、零件搭接间隙问题改善（间隙、段差、太靠近边缘）,30,Spot welding,常见问题点,-7,不良现象,图示说明,原因调查方向,建议对策,焊核直径不足,1,、确认焊接条件四大子2,、电极头同心度不足，导致打点时接触面积不足,1,、是否按工艺文件设定；,2,、保证电极头接触同心度。,1,、确认熔接条件四大因素是否在设定值内,分类,电极端面直径,电流值,通电时间,加压力,其他,对策方向,确认同心度,上升,增加,上降,2,、电极头同心度比较,31,Spot welding,常见问题点,-8,不良现象,图示说明,原因调查方向,建议对策,焊点过烧（,Burnt,）,1,、确认焊接条件四大子；,2,、电极头同心度不足，导致打点时接触面积不足,1,、是否按工艺文件设定；,2,、保证电极头接触同心度。,1,、确认熔接条件四大因素是否在设定值内,分类,电极端面直径,电流值,通电时间,加压力,其他,对策方向,下降,减小,2,、,Burnt,焊点强度状态说明,32,Spot welding,常见问题点,-9,不良现象,图示说明,原因调查方向,建议对策,焊点裂或有针孔,1,、确认焊接条件四大子；,2,、电极头平坦度,1,、是否按工艺文件设定；,2,、电极头平坦度确认,1,、确认熔接条件四大因素是否在设定值内,分类,电极端面直径,电流值,通电时间,加压力,其他,对策方向,确认平坦度,下降,上升,33,Spot welding,常见问题点,-10,不良现象,图示说明,原因调查方向,建议对策,焊点压痕过深,1,、确认焊接条件四大子；,1,、是否按工艺文件设定；,1,、确认熔接条件四大因素是否在设定值内,分类,电极端面直径,电流值,通电时间,加压力,其他,对策方向,下降,减小,下降,2,、压痕过深焊点强度状态说明,34,Spot welding,常见问题点,-11,不良现象,图示说明,原因调查方向,建议对策,焊点破,1,、确认焊接条件四大子；,2,、是否为电极头滑动造成；,3,、是否为异物附着造成,1,、是否按工艺文件设定；,2,、校正电极头；,3,、清楚异物,1,、确认熔接条件四大因素是否在设定值内,分类,电极端面直径,电流值,通电时间,加压力,其他,对策方向,确认平整度,下降,上升,2,、是否为电极滑动造成,（原因电极臂松动、电极臂轻度不足）,3,、是否为异物附着造成,35,高张力钢板与一般冷轧钢板点焊性能分析,焊点金相显微组织对比分析,焊点拉伸试验,焊点显微硬度对比分析,焊点疲劳特性分析,36,试验材料,本试验以,BH340,高张力钢板（,t=0.9mm,）与普通冷轧钢板,St13,（,t=1.0mm,）为研究对象，以探讨在各种点焊条件下两种材料的焊接性能差异。两种材料的成分组成如下表。,37,试验方法与条件,试样为,80mm*20mm,试片，延长度方向搭接（搭接长度,20mm,）在,50KVA,固定点焊机上调节焊接电流分别为,3kA,4KA,5KA,和,6KA,，焊接时间为,0.2S,。对两种钢板在不同焊接电流条件下进行点焊试验。其余条件保持固定。,预压时间：,0.08s,加压时间：,0.10s,休止时间：,0.18s,电极压力为,2.8KN,对两种钢板的焊点进行金相显微组织分析，显微硬度测试，拉伸试验与疲劳特性分析。,38,焊点金相显微组织比较分析,39,焊点金相显微组织比较分析,40,焊点拉伸试验,41,焊点拉伸试验,42,焊点显微硬度对比分析,43,焊点疲劳特性分析,44,试验总结,45,结论,46,