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点焊缺陷分析与工艺规范

发布日期:2020-10-31 22:59 作者:波音直营平台 点击:

  收稿日期:1999- 点焊缺陷分析与工艺规范Analysis Spot-weldingDefect ProcessStandard 林让贤 Rang2xian(柳州五菱汽车股份有限公司, 柳州 545007) iuzhouWuling iveGroug Co iuzhou545007) 摘要: 对常见电阻点焊缺陷进行原因分析, 运用理论计算及工艺实验选择工艺参数, 确定工 艺参数规范化并指导焊接工艺。 关键词: 缺陷分析; 工艺参数 中图分类号: TG44文献标识码: B文章编号: 1004- 2148 (1999) 04- 0018- 03 在微型车车身装配焊接中, 电阻焊占有相当重 要的地位。但是在焊接过程中所出现的缺陷给汽车 装配带来一定的影响, 这些问题如到了总装流水线 上装配才发现, 需要进行补焊、补漏、校正变形, 响流水线的作业进度,因此消除焊接缺陷, 对汽车 装配具有重要意义。 1焊接缺陷分析 现场中出现的焊接缺陷主要表现为以下几个方 111虚焊脱焊虚焊脱焊直接影响焊点强度, 主要表现在焊接 区域内产生电阻热量不够, 以致没有形成焊核, ——热量;I——电流; ——时间;2R极——电极与焊件接触电阻; 由式中可见,影响发热量大小的主要因素是 及R。从有关资料图表中(此处略) 可看出, 成正比关系、与压力成反比关系、随着 的增加,焊透率增大。但是, 将会产生深坑、飞溅、烧穿等,将会使接 头疲劳强度大为降低。压力过大, 接触电阻减少, 热量不足,焊透率降低。 此外, 影响因素还有: 生产电压不稳定; 电极 头接触面积增大; 零件表面存在油污和氧化膜铁锈, 使零件之间及电极间的接触电阻显著增加, 甚至出 现局部不导电, 影响点焊的热量析出, 形不成核心; 焊点分布过多过密, 使分流增加, 导致焊点加热不 因此,焊前必须清除焊件表面的油污和铁锈, 期检查更换电极头,经常检查电流、电压变化情况。 根据实际条件, 综合考虑其他因素, 适当的选取 和硬软规范,使刚好不出现飞溅为临界值, 能获得良好的焊接质量。 112过烧与塌陷 通常电流过大, 焊点时间过长, 使核心直径扩 大的速度有可能突破相对变薄的塑性环, 焊接区温 度剧增, 发生局部熔化、飞溅, 核心区发生变形, 至过烧。因此,当采用大电流焊接工艺时, 对通电 时间必须严格控制, 对焊件的油污及锈蚀必须清除。 113裂缝 在焊核结晶过程的高温中, 金属强度很低, 存在脆性组织,不足于克服收缩所产生的拉力, 产生裂纹;焊件表面锈蚀等杂质进入焊核与某些合 金元素形成低熔共晶, 也会引起内裂纹; 电流过大, 温度急剧变化, 内外冷却不平衡, 限制了焊核结晶 时的收缩, 也会在焊核中心形成缩孔。因此, 服裂纹缺陷,除选择合适的电流电压之外, 加热结束后,应使电极压力继续适当延长一段时间, GuangxiMachineryNo14, 1999 迫使焊核结晶在压力作用下, 产生一定的挤压变形, 以弥补金属冷却时的收缩, 有助于防止产生裂纹和 缩孔。 2理论计算及实验工艺参数 211理论计算 根据设计图纸规定, 零件焊接材料为: 冷轧低碳钢板08F, 板厚018mm。 点焊5 6mm 从资料中查得: 当电极do 1900N电流 Io 7800A根据t= 0114s当电极dx= 6mm 各参数计算如下:从资料中选择推荐的近似参数为: Ix= Io 018tx= 112Fx= Fo 113式中do、Io、to、Fo ——已知规范参数数据 dx、Ix、tx、Fx ——待确定的规范参数数据 将以上查得数据代入式中, 则有: Ix 718(6418) 018 9132 tx=0114 (6418) 112 0118 Fx=1900 (6418) 113 2539 以上理论公式及数据分别引自《焊接手册》、《焊接方法与设备》。其余不同规格材料计算类似, 限于 篇幅此处略。 212实验数据 试验一: 试件数量: 5电压: 220V 材料: 08F 材料厚度: 018mm 电极直径: 焊机型号:DN 100实验数据如下: 75002000 0132 85002500 0130 95003000 0125 100003500 0118 110004000 0115 焊后经过多次弯曲、敲击等机械性能检验、试件 号焊接牢固,其中2 号件送WE- 10 试验机进 行拉力剪切试验, 抗剪力为4150N 达到要求。试验二: 材料厚度: 114mm 其余参数同上, 实验数据如下表: 85002500 0135 95003000 0130 100003200 0128 110003500 0120 130004500 0116 经同上机械性能检验, 试件2、3、4 号焊接牢固, 其中2、3 号件送WE- 10 试验机进行拉力剪切试 合要求。试验三(螺母凸焊试验) 零件材料:08F 零件板厚: 110mm 焊机: 以DN 100代用 焊接方式: 试件数量:各类型5~8 螺母规格电流(KA 时间(S)压力(N 6100115 4200 8100115 4200 9150115 4200 13100115 4500 14100115 4500 15100115 4500 101310 0128 5600 101510 0124 5600 101710 012 5600 121510 0128 6500 121710 0124 6500 121910 012 6500 以上试件经同上机械性能检验, 焊接牢固, 达到 要求。其余不合格试件数据限于篇幅略去, 没有列于 焊件进行机械强度破坏性能检验:用锤子往螺母横向用力敲击, 不脱为合格。 用扭力扳手检测: 在80Nm 扭矩下小螺母不 破坏为合格。 在微型车实际生产点焊中, 因裂纹、气孔、缩 孔等要求不是很高,按以上合格件进行焊接, 一般均 能满足微型车焊接要求, 故以上试验均没有进行金 相组织检验。 3确定试行焊接工艺规范 以实验数据为依据、将理论计算及国内外有关 参考数据进行比较综合分析, 结合实际情况, 经整理 确定了以下焊接规范, 作制订工艺时参考用。 311螺母凸焊 螺母 (mm)焊接电流 (KA) 焊接时间 1107102910 0116 4200 0116 4200 0 0116 4760 0 0116 4760 10110 141021610 0124 5600 10115 141521610 0124 5600 12110 161021810 0124 6350 12115 171021910 0124 6350 10115 171021910 0124 6350 312钢板点焊 板厚(mm) 电流(KA) 时间(S) 压力(N 018+018 81521015 0128 3000 114+ 114 91521115 0132 3000 代表黑螺母313钢板工作条件: 焊机: DN 100点焊机板材: 08F 电极头直径: 6mm 314螺母工作条件: 焊机: DN 100改装的凸焊机(电脑控制) 板材: 35 Z3741-90 必须说明的是, 以上理论计算及实验都是在一 定条件、电流、电压稳定情况下作出的工艺参数, 其它条件或其中一个参数变化,必引起其它参数的 变化, 所以应根据生产条件、零件材料、电压等变化 情况, 随时调整电流、时间等参数, 才能保证稳定的 焊接质量。 (上接第15 点”为基准时,被测凸轮符合最小条件要求的检测位 置应满足式(4) 要求, 当分别以左侧敏感点m和右侧敏感点n 准时,可得 可知,凸轮两敏感点处形状误差所引 起的两起始点间的角度误差与两敏感点的升程变化 率成反比例关系。 是所求检测起始转角,可以通过两起始点 间的角度误差与两敏感点的升程变化率的反比例关系求出Υo。 如图3 所示, 是0m(Υmo 的线段(角度) 的定比分点, 点则可按线段的定比分点方法求出。 并简化,得检测起始转角计 起始转角为“基点”或“零点”(0为外分点) 起始转角为“桃尖”(0为内分点) 图3凸轮检测起始转角Υo 的求解 算通式 是敏感点的实际转角,可通过以敏感点 的理论升程为准, 由检测得到 (具体方法后面详 GuangxiMachineryNo14, 1999

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