工艺技术_焊装工艺及管理特征

焊装工艺及管理特征 工艺技术科2010年07月17日 焊接在机械制造中是一种十分重要的加工工艺 据工业发达国家统计 每年用于制造焊接结构的钢材占钢总产量的70 左右 焊接已经广泛地应用于机械 汽车 船舶 石油 电力 建筑 原子能 海洋工程 宇航工程 电子技术等工业部门 引言 焊接基础知识 一 焊装车间工艺流程 二 焊装车间的管理特征 三 内容简介 焊装车间质量特征 四 焊接工艺编制说明 五 一 焊接基础知识 一 焊接的定义 两种或两种以上同种或异种材料通过原子或分子之间的结合和扩散连接成一体的工艺过程 促使原子或分子之间产生结合和扩散的方法是加热或加压 或同时加热又加压 二 焊接的分类 一 焊接基础知识 埋弧焊 一 焊接基础知识 三 焊接及相关工艺方法代号 焊接及相关工艺方法代号 一 焊接基础知识 四 焊接符号的表示方式 一 焊接基础知识 地板总成 车身总拼 车身调整 侧围总成 顶盖 左右前侧面车门总成 发动机舱总成 品质检验 涂装车间 左右后侧面车门总成 发动机罩总成及翼子板 后挡板门总成 二 焊装车间工艺流程 前围上部总成 三 焊装车间的管理特征 关注点 面品控制焊接强度间隙段差漏雨项误欠品 焊接设备 分体式悬挂点焊机 一体式悬挂点焊机 晶闸管控制二氧化碳弧焊机 固定式点 凸 焊机 CO2气体保护半自动弧焊机 螺柱焊机 三 焊装车间的管理特征 焊接缺陷 四 质量特征 点焊 飞溅 未融合 焊穿 裂纹 半点 马蹄点 CO2气体保护焊 夹渣 气孔 咬边 未融合 假焊 焊瘤 飞溅 焊穿 凸焊 飞溅 未融合 焊瘤 螺柱焊 螺柱未插入熔池而悬空 过热 磁偏吹 螺柱不垂直工件 浅 深 半点 毛刺 烧穿孔 裂纹 一 点焊焊接缺陷及注意事项 四 质量特征 裂纹 毛刺 孔烧穿 浅 深 半点 粘铜 扭曲变形 间距小 锯齿压痕 四 质量特征 粘铜 扭曲变形 间隙小 锯齿压痕 焊点重打 焊点位置偏 焊点形状太不规则 熔核直径测量 四 质量特征 焊点重合 焊点位置偏移 焊点形状不规则 熔核直径测量 四 质量特征 四 质量特征 1 电极夹臂和电极在安装时要注意以下几点 1 上下夹臂要平行 2 电极头要上下对正 3 电极头的接触面要平整 电极头应保持清洁 不允许有杂物 以减少焊接飞溅 注意调整焊极及焊钳两臂在同一平面内 不得错位 焊接时确保电极与工件垂直 如受条件制约 无法保持垂直 则应对所焊焊点加大检查频次 以保持焊点直径和焊接质量 不得有连续两个焊点的非圆滑过渡 压坑深度大于焊件厚度的 存在缺陷焊点数量不得超过全部焊点数量的20 调整焊接臂点焊机在使用前应先检查焊臂是否装配牢固 焊钳上所装的电极臂的位置是否准确 它的装配状态正确与否 对电极压紧力和电流的通过能力都有影响 四 质量特征 焊接部位的制件之间不能存在过大的间隙 为了避免飞溅 保证焊点质量 一般装配间隙应小于1 0mm 当焊接尺寸较小而刚度较大的冲压件时 装配间隙应减小到0 5mm以内 对于制件间隙不能调整或调整不能到位的 需要适当增加焊钳的压力 增加预压时间 来消除焊接通电前制件的间隙 2 关于电极使用要求电极水冷孔顶端至工作表面中心部位尺寸耗损到 剩余尺寸 2 0 2 5mm时 必须对电极进行更换 在电极表面出现裂纹或凹坑 无法正常使用时 必须对电极进行更换 四 质量特征 焊接分流 I分 焊接电流的分流走向 I焊 焊接电流理论走向 L 焊点间距 点距 焊接分流的影响 1 影响焊接质量 降低焊点应达到的强度 2 降低能耗利用率 3 焊点间距过小又增加了焊点数量 增加焊接能耗成本 同时增加焊接时间 影响生产节拍等 焊接制件的非焊接区不能与电极接触 否则出现分流 影响焊点质量 3 焊接分流 四 质量特征 焊点中心距边距离参考值 点焊点最小间距尺寸mm 四 质量特征 4 焊接参数间相互关系及选择点焊时 各焊接参数的影响是相互制约的 当电极材料 端面形状和尺寸选定以后 焊接参数的选择主要是考虑焊接电流 焊接时间及电极压力 这是形成点焊接头的三大要素 其相互配合可有两种方式 1 焊接电流和焊接时间的适当配合这种配合是以反映焊接区加热速度快慢为主要特征 当采用大焊接电流 短焊接时间参数时 称硬规范 而采用小焊接电流 适当长焊接时间参数时 称软规范 四 质量特征 软规范的特点 加热平稳 焊接质量对焊接参数波动的敏感性低 焊点强度稳定 温度场分布平缓 塑性区宽 在压力作用下易变形 可减少熔核内喷溅 缩孔和裂纹倾向 对有淬硬倾向的材料 软规范可减小接头冷裂纹倾向 所用设备装机容量小 控制精度不高 因而较便宜 但是 软规范易造成焊点压痕深 接头变形大 表面质量差 电极磨损快 生产效率低 能量损耗较大 硬规范的特点与软规范基本相反 在一般情况下 硬规范适用于铝合金 奥氏体不锈钢 低碳钢及不等厚度板材的焊接 而软规范较适用于低合金钢 可淬硬钢 耐热合金 钛合金等 应该注意 调节I t使之配合成不同的硬 软规范时 必须相应改变电极压力Fw 以适应不同加热速度及满足不同塑性变形能力的要求 硬规范时所用电极压力显著大于软规范焊接时的电极压力 四 质量特征 2 焊接电流和电极压力的适当配合这种配合是以焊接过程中不产生喷溅为主要原则 焊接压力选择过大会造成焊接质量不稳定 电极压力不足 加热速度过快而引起喷溅 使接头质量严重下降和不能安全生产 四 质量特征 1 电极压力焊点强度与电极压紧力密切相关 压力过小会在接触点处造成焊接飞溅 压力过大虽然通过的电流也大 但是由于热量的分布区域增大 使焊点直径和熔深反而变小 2 焊接电流焊点直径和焊接强度都随焊接电流的增加而增大 但电流过大且压力较小时 也会造成板间的飞溅 反之则可能将飞溅减至最小程度 3 通电时间通电时间长 则热量生成多 焊点直径大 熔深也深 但通电时间过长也未必有利 如果电流一定 则通电时间过于延长也不会使焊点增大 反而还会出现电极压痕和热变形现象 5 焊接参数影响 四 质量特征 2 焊接按焊接规范选定有关参数和电极等 将焊件的相互位置确定并用专用工具夹紧后 即可按计划分布的焊点施焊 对于点焊机 在连续焊接5 6个焊点后应稍微停止一下 给焊极一段冷却时间 正常使用过程中 电极也会发生烧灼和积垢使电阻增大 通过焊件的电流就会减少 焊点的熔深变浅 当焊接过程中发现电极端头发红或火花飞溅增多 应及时用将电极端头修磨好 5 焊点排布及实际操作的注意点 四 质量特征 1 焊点布置焊点的间距 焊点之间的距离 和边距 焊点至板边缘的距离 对焊点强度也有决定性作用 缩小焊点间距虽然可以提高焊件的连接强度 但实际上也是有限度的 因为间距超过一定的限度 焊接电流会经由上一个焊点导走 泄漏 这时所增加的焊点不再具有增强焊件连接强度的作用 而且还会适得其反 3 焊件的表面处理点焊板件的清洁部位 不仅在于两焊件之间 与点焊电极的接触点同样也需要认真打磨干净 包括板材表面上的油漆 对于不便清除的油污 还可以采取火焰法轻烧轻燎 然后再将板材表面用钢丝刷或其它方式打磨干净 能否用火焰法应视具体情形而定 焊件表面的杂质会妨碍电流通入焊件 造成焊接电流减小 影响焊接质量 所以焊接前必须将这些杂物从需要焊接的表面上清除干净 四 质量特征 非破坏性强度检查破坏性强度检查 班组内检查 巡回检查 撕拉试片检测 点焊焊点拉剪强度检测 点焊工艺参数管理规定 5 焊接检验 四 质量特征 12 焊点检验 1 外观检验检查压痕深度不得大于板厚的1 2 当两板件的厚度不一致 以薄板的尺寸为准 焊件表面不可有明显的针孔 不能有明显的飞溅现象 如车身蒙皮 外板件 带手套抹拭不得挂丝 2 破坏性试验拆解 观察断口的焊点 3 非破坏性检验将扁錾楔入焊接的两层金属板之间 直到金属板板间形成3 4mm的缝隙 板厚为0 8mm时 这时如果焊接部位仍保持正常 则说明焊点质量良好 检验完毕后 抽出錾并将检验处修平 四 质量特征 四 质量特征 车身点焊质量监控可以分为三部分内容 预防 控制和检验 预防指的是 在进行电阻点焊之前 采取相应的措施防止不合格焊点的生成 通常 主要措施是对焊接设备进行日常监测 比如 定期核对焊接参数 以确保设定值符合工艺要求 定期测量焊接的实际压力 实际电流及通电时间 确保输出值与设定值一致 控制指的是 在进行电阻点焊的过程中 应用相应的技术进行在线监测 保证不合格焊点被及时发现 检验指的是 对已经完成的焊点进行破坏性和非破坏性检查 达到排除不合格焊点的目的 破坏性检查是对整个车身的焊点进行逐一检查 比较全面 可以发现所有不合格的焊点 但是 检查后的车身只能报废 且抽样频率较低 不利于问题的及时发现 非破坏性检查是对车身焊点进行的日常检查 传统的方法是目视检查和凿检 一般选取部分典型焊点 且有一定的局限性 1在凸焊螺母时 若凸焊螺母下电极定位销磨损严重 即螺母的螺纹孔被与它相焊的焊件挡住 应及时更换定位销或电极 如发现螺母孔部分被遮盖 应及时调整 2凸焊螺母下电极定位销高度高出螺母时 应先修磨定位销 使其低于螺母 mm 然后施焊 3对不同规格的凸焊螺母选择相适应的电极 不得混用 4焊接时保持工件平稳 与定位销配合良好 5发现电极漏水及时调整 二 凸焊注意事项及要求 四 质量特征 1 焊缝外观检验 焊缝表面应平滑 不应有焊渣 焊丝头 裂纹 密集气孔 大弧坑 烧穿 深咬边 边缘未焊透等缺陷 但允许局部有不高于1mm焊瘤 2 焊接过程1 按工艺要求装夹工件 保证贴合间隙不超过3mm 发现问题及时解决 2 对于瓶装普通CO2气体 每班焊前需首先放气2 3秒钟 方法 接通主机和送丝机后 先打开气瓶气阀 再打开焊机通气按钮2 3秒钟后 再接焊接电源 3 起弧应在距焊缝端2 5mm处 严禁在工件或夹具的工作面上打弧 4 定时查看气体的压力 对于瓶装普通CO2气体 气压降至0 98Mpa时 应停止使用 5 为避免和消除弧坑 气孔和裂纹缺陷的产生 收弧时应填满弧坑 3 焊后1 去除焊接毛刺和飞溅物 2 自检焊接质量和焊件尺寸 三 CO2气体保护焊注意事项及要求 四 质量特征 四 质量特征 1 性能特点 1 以热塑性树脂 合成橡胶为主要成份配置的无毒 无味密封胶 2 对防锈油钢板有良好粘合力 3 触变性好 加热固化不流淌 4 涂胶后不影响点焊 5 具有良好的耐油 耐水 耐酸碱 耐化学药品性能 防腐性能好 2 产品用途 点焊密封胶用于汽车车身 顶盖 底板 侧围 轮罩 发动机罩等的钢板焊接部位 延长汽车使用寿命 起到密封 减震 防水 防气 防尘 防腐蚀 防锈 作用 有利于对点焊点部位的保护作用 现市场上反馈较多的锈蚀部位 就存在焊点部位 四 点焊密封胶注意事项及要求 四 质量特征 使用方法 1 手动涂胶和用涂胶枪自动涂胶均可 2 直接将胶涂于需点焊部位 即可点焊 可涂在待焊的冲压件搭接面之间 形成富有弹性的胶膜 点焊后的部件可直接转入除油 磷化 电泳等工序 包装规格 塑料管包装 400g 支 铁桶包装 25kg 桶 是汽车专用点焊密封胶 本品不含溶剂 不收缩 不流淌 粘接力强 耐水 耐油 耐低温 耐老化性能优良 未固化的粘接零件在生产车间条件下冲洗无漏失 不污染磷化电泳等槽液 该胶油面粘接好 能起密封作用 适合于汽车厂各种车辆车身的焊接和零部件的制造 车身 集装箱焊缝密封等 四 质量特征 一 本文件的工艺附图内点焊点表示方式 表示两层板焊接 表示三层板焊接 表示四层板焊接 表示五层板焊接 CO2气体保护焊焊段表示方式 表示 五 焊接工艺编制说明 二 工艺编制说明内相关焊接要求 1 点焊焊接要求 同一零部件且同一平面上 两焊点间距尺寸公差为 5mm 任意1000mm范围内 在同一直线上 焊点直线度公差 5mm 点焊焊点直径为 6 1mm 焊点呈圆形或椭圆形 无飞溅 毛刺 未融合 焊穿 马蹄点等缺陷 2 CO2气体保护焊焊段长度尺寸公差为 mm 焊缝表面应平滑 不应有焊渣 焊丝头 裂纹 密集气孔 大弧坑 烧穿 深咬边 边缘未焊透等缺陷 但允许局部有不高于1mm焊瘤 3 关于点焊点中心到零部件边缘及零部件折边的最小尺寸 工艺附图内无具体尺寸要求的 可参照 焊接工艺通用守则 文件编号 2930 JN01 内要求执行 或以焊点所在零部件焊接部位居中排布 有具体尺