焊接工艺知识培训

第一章第一章 焊接工艺焊接工艺 一 焊接工艺一 焊接工艺 1 1 定义 焊接是通过加热或者加压 或者两者并用 加或不加填充材料 使两分离的 金属表面达到原子间的结合 形成永久性连接的一种工艺方法 1 2分类 双面点焊 点焊 单面点焊 搭接电阻焊 凸焊 缝焊 电阻焊 电阻对焊 对接电阻焊 闪光对焊 图1 单面点焊 图2 双面点焊 1 3焊装车间的主要焊接方法有 点焊 凸焊 螺柱焊 铜钎焊 CO2气体保护焊 TIG焊 MIG焊 二 电阻焊原理二 电阻焊原理 电阻焊是将被焊工件压紧于两电极之间 并通以电流 利用电流流经工件接触面及邻近 区域产生的电阻热将其加热到熔化 使之形成金属结合的一种方法 电阻焊方法主要有4种 1点焊 2缝焊 3凸焊 4对焊 三 电阻焊的优点三 电阻焊的优点 1 加热时间短 热量集中 所以热影响区小 铁板变形也小 通常在焊后不必安排校正和 热处理 4 不需要焊丝 焊条等填充金属 以及氧气 乙炔 氩气等焊接材料 焊接成本低 5 操作简单 易于实现机械化和自动化 6 生产率高 且无噪声及有害气体 四 电阻焊的缺点四 电阻焊的缺点 1 目前还缺乏可靠的无损检测方法 焊接质量只能靠工艺试样和工件破坏性试验来检查 以及靠各种监控进行技术保证 5 设备功率大 成本高 维修较困难 并且大功率单相交流点焊机不利于电网三相平衡 五 电阻焊的工作原理五 电阻焊的工作原理 电阻焊的基本原理 大电流 短时间 在瞬间将焊点间的铁板熔化 六 对焊点质量的影响六 对焊点质量的影响 1 焊接电流的影响焊接电流的影响 电流对产生热量的影响比电阻和时间两者都大 因此在点焊过程中 它是一个必须严格控制的参数 引起电流变化的主要原因是电网电压波动和焊机的二次回路的 阻抗变化 除焊接电流总量外 电流密度也对加热有显著的影响 主要有通过已焊点的分流 以及电极头的接触面积增大产生影响 造成电极通过的电流密度减小 使焊点强度明显下降 2 焊接时间的影响焊接时间的影响 为了保证焊出焊点的熔核尺寸和焊点强度 焊接时间与电流在一定 范围内可以相互补充 为了获得一定强度的焊点 可以采用大电流短时间 称为强规范 也可 以采用小电流和长时间 弱规范 两种条件的选用 取决于金属的性能 厚度和所用的焊机功 率 3 电极压力的影响电极压力的影响 电极压力对两电极间的总电阻有显著的影响 随着电极压力的增大 电阻减小 此时焊接电流要略有增大 焊点的强度是随着电极压力的增大而降低 在增大电极 压力同时 增大焊接电流或延长焊接时间 来弥补电阻减小的影响 可以保持强度不变 如果 电极压力过小 将引起喷溅 也会降低焊点强度 4 电极的材料和材料的性能影响电极的材料和材料的性能影响 由于电极的接触面积决定着电流密度的大小 随着电极头 的变形和磨损 接触面积增大 焊点强度将降低 另工件表面状况的影响 工件表面上的氧化 物 污垢 油和其它杂质增大了接触电阻 影响焊点的强度 由上可以看出 电阻焊的焊接过程是一个较复杂的冶金过程 其工艺参数的调整对焊接质 量的影响巨大 作为生产一线的操作者 应及时作好自检互检工作 并把焊接的质量信息及时 反馈给工艺人员和设备维修人员 以便及时解决问题 保证产品的质量 影响接触电阻的主要因素 影响接触电阻的主要因素 1 表面状态表面状态 清理方法 加工表面的粗糙度及焊前存放时间都会影响焊件的表面状态 因而 获得很大差别的接触电阻值 2 电极压力电极压力 电极压力增大将使金属的弹性与塑性变形增加 对压平接触表面的凹凸不平和 破坏不良导体膜均有利 其结果使接触电阻减小 3 加热温度 加热温度 温度升高金属变形阻力下降 塑性变形增大 接触电阻急剧降低直至消失 钢 材温度升高到600度 铝合金温度升高至350度时的接触电阻均接近为零 1 1 1 1 点焊简介 点焊简介 SPOTSPOT WELDINGWELDING 1 1 点焊概述 点焊概述 31 什么是点焊 车身上目前大约有90 的焊接都是点焊 每辆车都有将近4000多 个焊点 因此点焊技术对车辆的生产起着十分必要的作用 压力 焊接电流 焊接变压器 熔核 钢板 电极头 电源 副缆 图表1 图1说明了点焊技术 焊接材料在电极压力下 短时间 大电流作用产生的电阻热 使焊 接区熔合连接在接头处产生一个熔合点 1点焊技术的特点 1 焊接时间短 生产效率高 2 于降低车身重量 因为不需要螺栓和焊条 3 应力小 且表面光滑 因为热在接头处集中 4 操作简单方便 如果焊接参数被设定 任何不需要什么经验的人都可以从事焊接作业 5 目前对车身焊接结果缺少无损检查方法 6 需大量的设备投资 2 2 点焊时产生的热量是电阻热 点焊时产生的热量是电阻热 主要利用在通电过程中电阻产生的热量熔化母材金属 其公式 Q I2Rt w we w c R总 ew 被焊工件 电极 电极 R总 焊接区总电阻 Rew 电极与焊件之间接触电阻 Rw 焊件内部电阻 Rc 焊件之间接触电阻 3 3 点焊的基本循环 预压 焊接 维持 休止 点焊的基本循环 预压 焊接 维持 休止 3 1预压阶段 由电极开始下降到焊接电流开始接通之间的时间 这一时间是为了确保在 通电之前电极压紧工件 并使工件间有适当的压力 为焊接电流顺利通过做好必要 的准备 预压时采用锥形电极并选择合适的锥角效果较好 预压力的大小及预压时 间应根据板料性质 厚度 表面状态等到条件进行选择 3 2焊接阶段 焊接电流通过工件并产生熔核的时间 焊接阶段是整个焊接循环中最关键 的阶段 通电加热时 在两焊件接触面的中心处形成椭圆形熔化核心 如图1 与此同时熔化核心周 围金属达到塑性温度区 在电极压力的作用下形成将液态金属核心紧紧包围攻的塑性环 2 防止液态金属在加热和压力的作用下向板逢中间飞溅 并避免外界空气对高温液态 金属和侵袭 在加热和散热这一对矛盾的不断作用下 焊接区温度场不断向外扩展 直 至熔化核心 焊核 的形状和尺寸达到设计要求 2 1 1 1 熔化核心 2 塑性环 飞溅是点焊较易产生的缺陷之一 分为内部飞溅和外部飞溅两种 如果加热速度 过快 两焊件接触面中心被急剧加热的金属气化 而周围塑料环尚未形成 气化金属便 以飞溅的形式喷向板间缝隙称为前期内部飞溅 指熔化核心尚未形成发前的飞溅 形 成最小尺寸的熔核后 继续加热 熔核和塑性不断的向外扩展 当熔核沿径向的扩展速 度大于塑性环扩展速度时 则产生后期内部飞溅 如果熔化核心轴向增长过高 在电极 压力的作用下 液态金属也可能冲破塑性环向表面喷射 从而形成外部飞溅 飞溅不仅影响环境和安全 而且较大的飞溅易形成毛刺 使核心液态金属减少 焊 点表面形成深度压坑 影响美观 更降低了机械性能 所以焊接过程中应控制电极压力 和加热速度 尽量避免产生飞溅 1 3锻压阶段 又称冷却结晶阶段 当建立起必要的温度场 2 得到符合要求的熔化核心 后 3 焊接电流切4 断 5 电极继续加压 6 熔核开始冷却结晶 7 形 成具有足够强度的点焊焊点 8 这一阶段称锻压阶段 这段是境又称维持时间 9 4休止阶段 从电极开始提起到电极再次开始下降 10 准备11 下一个焊点 12 这段时间称为休止时间 通电焊接必须在电极压力达到工艺要求95 F后进行 否则可能因为压力过低而产生飞溅 或因 压力不均匀影响加热 造成焊点质量波动 电极抬起必须在电流全部切断之后 否则 电极与工件间将产生火花 拉弧甚至烧穿工 件 为了改善焊接接头性能 有时顺在基本焊接循环基础上增加若干辅助循环 2加大预压力以消除工件间的间隙 使之紧密贴合 3增加预热脉冲提高金属的塑性 使工件易于紧密贴合 4加大锻压力以压实熔核 防止产生 防止产生裂纹和缩孔 5采用回火或缓冷脉冲消除合金钢的淬火组织 提高接头的力学性能 可在不加大 锻压力的条件下 防止裂纹和缩孔 4 4 点焊的主要工艺参数 焊接电流 焊接压力 电极端面直径 焊接时间等 点焊的主要工艺参数 焊接电流 焊接压力 电极端面直径 焊接时间等 4 1焊接电流 焊接时流经焊接回路的电流称为焊接电流 点焊时I一般在万安培 A 以内 焊接电流是最重要的点焊参数 4 2焊接时间 电阻焊时的每一个焊接循环中 自焊接电流接通到停止的持续时间 称 焊接通电时间 简称焊接时间 4 3焊接压力 电阻焊时 通过电极施加在焊接件上的压力 一般要数千牛顿 N 电极压力也是点焊的重要参数之一 电极压力的过大或过小都会使焊点承载能力降 低和分散性变大 尢其对拉伸载荷影响更甚 当电极压力较小时 由于焊接区金属 的塑性变形范围及变形程度不足 造成因电流密度过大而引起加热速度大于塑性环 扩展速度 从而产生严重喷溅 4 4电极头端面直径 电极头是指点焊时与焊件表面相接触的电极端头部分 电极头端 面尺寸增大时 由于接触面积增大 电流密度减小 使焊点承载能力降低 5 5 点焊时要求的气压 点焊时要求的气压 0 4 0 6Mpa0 4 0 6Mpa 一般工艺上气压设定以后 不允许随便更改 这里0 4 0 6Mpa针对气缸正常工作 气压 为达到优良焊接质量 一般气压经工艺员调整为一特定值后保持不变 6 6 选择点焊工艺参数时可以采用计算方法或查表的方法 无论采用哪种方法 所选择出选择点焊工艺参数时可以采用计算方法或查表的方法 无论采用哪种方法 所选择出 来的工艺参数都不可能是十分精确和合适的 即只能给出一个大概的范围 具体的工作还需来的工艺参数都不可能是十分精确和合适的 即只能给出一个大概的范围 具体的工作还需 经实测和调试来获得最佳规范 经实测和调试来获得最佳规范 硬规范 大电流 短时间 软规范 小电流 长时间 点焊工艺参数表 序板厚电极直径焊接压力通电时间焊接电流备 注 号 mmmmNSA 11 051000 20000 20 0 406000 8000 21 251000 25000 25 0 507000 10000 31 361500 35000 25 0 508000 12000 42 082500 50000 35 0 609000 14000 53 0105000 80000 60 1 0014000 18000 64 0116000 90000 80 1 2015000 20000 75 0138000 100000 90 1 5017000 24000 86 01510000 140001 20 2 0020000 26000 7 7 两种不同厚度的钢板的点焊两种不同厚度的钢板的点焊 7 1当两工件的厚度比小于3 1时 焊接并无困难 此时工艺参数可按薄件选择 并稍增大一 些焊接电流或通电时间即可 7 2 当两工件的厚度比大于3 1时 此时除按上条处理外 还应采取下列措施以保证质量 7 2 1 在厚板一侧采用较大的电极直径 7 2 2 在薄板侧选用导电性稍差的电极材料 8 8 三层钢板的点焊 三层钢板的点焊 当点焊中间为较厚零件的三层板时 可按薄板选择工艺参数 但要适当增加焊接电流 约 增加10 25 或者增加通电时间 当点焊中间为较薄零件的三层板时 可按厚板选择工艺参数 但要适当减少焊接电流 约 减少10 25 或者减少通电时间 9 带镀层钢板的点焊 点焊镀锌或镀铝钢板时 应比不带镀层的钢板提高电流20 30 并同时提高电极压力20 增大锻压时间10 1010点焊操作主意事项点焊操作主意事项 操作时应注意5条 以保证焊点有足够的强度和可靠的成份 从而形成一个良好的焊接 生产出合格的产品 2 定期进行试板试验 2严格执行电极修磨要求 3规定焊点的点数与点距 4注意焊枪操作角 发度 5100 目视检查和半 非 破坏性检查 1111 点焊工艺参数的调整及确定点焊工艺参数的调整及确定 11 1 根据工件的材料 板厚按前述的工艺参数选择 11 2 根据工艺参数修整电极直径到确定尺寸 11 3 利用与被焊件相同材料及板厚的试板进行试焊 检查质量合格后方可进行焊接生产 1212 在装焊工件时 应尽可能的使用样板或夹具 以使零件能正确定位 在装焊工件时 应尽可能的使用样板或夹具 以使零件能正确定位 1313 点焊顺序对焊接质量有一定影响 为此 在焊接时应考虑下列因素点焊顺序对焊接质量有一定影响 为此 在焊接时应考虑下列因素 13 1 尽量使零件首先定位 13 2 减少焊接变形 如先点焊较大的工件 刚性大的工件 后点焊小的工件 刚性小的工 件 13 3 使分流减小或均匀化 即合理安排点焊顺序 使同一规范焊出的焊点质量基本相同 1414 电极的磨损会使接触表面直径增大 使焊接电流密度减小 形成加热不足及焊不牢 因此 对电极直径增加规定了范围 见下表 超过规定范围 必须进行修整 然后方可焊接 电极接触表面直径 mm 456810111213 电极接触表面最大直径 mm 5781012141516 1515 电极工作表面必须平整光洁 不允许有金属粘着物或污物 否则应当修整 修整电极时 应首先使电极粗修成形 并保证两电极工作表面的同心性及平行性 然后再精修工作表面使之 光洁 平滑 1616 在点焊工作中 被焊零件不允许与焊机的二次回路或机身直接接触 如极臂 夹持器等 以免产生分流而烧坏机身或焊件 如无法避免 则应用绝缘物隔绝 如胶带等 1717 点焊质量管理点焊质量管理 1 目视检查 100 焊工自检 1 1 根据工艺要求检查焊点数及间距 1 2 压痕深度和毛刺情况 凹陷深度是否大于板厚的20 1 3 有无裂纹和烧穿 烧伤 1 4 焊点有无气孔 缩孔 1 5 有无分流烧伤痕迹 1 6 焊后工件有无严重变形 1 7 有无半个焊点现象 若有及时补焊 2 非破坏性检查 2 1 检查率 各总成每20辆份检查一次 2 2 检查人员 兼职检查员 2 3 方法 在两焊点之间用扁铲敲进 看是否开焊 之后用手锤敲击回复原形状 2 4 工具 扁铲 1 5磅手锤 2 5 不允许主要缺陷出现 发现时必须补焊 2 6任何部件不允许半个焊点 因为它是造成裂纹的主要原因 2 7 低于10个连续焊点的部位不允许任何一个焊点开焊 2 8 高于10个连续焊点的部位允许有10 开焊 但必须符合上表中的次要缺陷要求 2 9焊核直径 6 8MM 3 点焊质量的一般要求 3 1焊点外观上要求表面压痕浅而平滑 呈均匀过渡 无明显凸肩或局部挤压的表面鼓包 外表面没有明显的环状或径向裂纹 也无熔化 烧伤或粘附的铜合金 从内部看 焊核 形状规则 均匀 无超标的裂纹和缩孔等内部缺陷 以及执影响区金属组织的力学性能 不发生明显变化等 4 电极修磨管理 4 1 电极修磨频次规定 1一般要求 在焊接点数达到400 500点时要求修磨电极一次 对于特殊电极 三层板以上的焊接电极 安全焊点焊接电极应300点修磨电极一次 2 当电极使用出现以下情况时 必须停止焊接 立即修磨电极 1电极边沿发毛或端面直径超过8mm 2极接触端直径小于6m m 3电极面不平 有明显凹坑或者太尖 4上下电极错位 修磨电极无法达到理想效果时 可调整电极 3 现场工程师 巡检人员根据焊点质量现场情况 可要求员工立即进行电极修磨 4 2 电极修磨方法 1 将 焊接 调整 开关打到调整2 开始修磨电极侧面一周3 修磨电极端部平面4 将焊 钳翻转过来 5 用试板焊接 检验 4 3 电极帽修磨更换要求 1 电极修磨时 要保证上下两个接触面对称 不能有偏差大于0 5mm 2 电极修磨时 上下接触面要平 不能有缝隙产生 3 电极修磨时 上下两电极接触面不能过小过大 修磨时要保证接触面直径6 8mm之间 电极锥度不小于450 可根据现场情况适当调整 4 更换旧电极帽时 要看电极帽是否有凸起状态 电极帽表面是否有凹坑产生 4 4 电极修磨情况检查规定 各工位 操作者按照 试板使用管理规定 使用试板对焊点质量 电极修磨情况进行检查 有异常情况通知现场工程师 1818 点焊工艺参数对焊点质量的影响具体分析如下 点焊工艺参数对焊点质量的影响具体分析如下 预压时间 过大 增加工作时间 过小 飞溅 过烧 烧穿 损坏电极 电极压力 过大 虚焊 弱焊 过小 飞溅 过烧 烧穿 粘电极 电极消耗加快 焊接电流 过大 飞溅 过烧 烧穿 粘电极 电极消耗加快 过小 虚焊 弱焊 焊接时间 过大 过烧 烧穿 粘电极 电极消耗加快 接头性能下降 过小 虚焊 弱焊 电极直极 过大 虚焊 弱焊 过小 飞溅 过烧 烧穿 电极消耗加快 修磨频次 过大 电极寿命降低 过小 电极直径不符合要求 产生虚焊 弱焊 1 1 2 2 凸焊工艺规程凸焊工艺规程 1 1 凸焊用途及说明凸焊用途及说明 凸焊是一种特殊形式的点焊 与点焊相比 其不同点是在焊件上预先加工出凸点 或利用 焊件上原有型面 倒角等作为焊接时的局部接触部位 2 2 凸焊与点焊相比具有以下特点 凸焊与点焊相比具有以下特点 2 1一个焊接循环可同时焊接多个凸点 提高劳动生产效率 减少了焊接分流 2 2由于是凸点接触 电流密集于凸点 故可用较小的电流焊接 形成可靠的熔核 焊接质量 好 2 3凸点位置准确 熔核尺寸一致 各点的强度比较均匀 2 4使用平电极凸焊 零件表面平整无压痕 电极寿命长 2 5与点焊相比 工件表面的油 锈 氧化皮 镀层和其它涂层对凸焊质量的影响较小 但干 净清洁的的表面更能获得较稳定的焊接质量 2 6凸焊需预先冲制凸点 增加了准备工序和设备 2 7凸焊电极类型 规格相对点焊电极较复杂 2 8当凸点数目较多时 需要使用大电极压力 高机械精度 保证机头具有良好的随动性 的 大功率焊机 3 3 凸焊被焊对象凸焊被焊对象 3 1被焊总成的每个零件的形状尺寸或其它技术条件都应符合要求才允许装配焊接 3 2 被焊总成有下列情况之一者不允许焊接 3 2 1 被焊总成表面有氧化皮 3 2 2 被焊表面有锈蚀或其它污物 3 2 3被焊表面有浓厚的油脂 如拉延油等 但允许有一层薄而稀的防锈油 3 2 4 被焊表面有油漆 3 2 5被焊表面有涂塑层 3 2 6板件 螺帽或螺钉上的凸点由于碰撞或其它原因发生严重变形 4 4 凸焊对设备的要求凸焊对设备的要求 4 1 应采用电极随动性好的凸焊机 4 2各凸焊设备的主要技术指标和规范应达到完好和正确 如出现故障或差错 必须调整好 方可工作 4 3用于各焊接工序的工装辅具 夹具均应处于完好状态 5 5凸焊焊接工艺及操作凸焊焊接工艺及操作 5 1 凸焊工艺参数包括以下几项 1电极压力 凸焊的电极压力取决于被焊金属性能 凸点的尺寸一次焊成的凸点数等 电极压力应足以在凸 点达到焊接温度时将其完全压溃 并使两工件紧密贴合 电极压力过大会过早地压溃 凸点 失去凸焊的作用 同时因电流密度减小而降低接头强度 压力过小又会引起严 重飞溅 凸焊的气压一般在0 2 0 4Mpa0 2 0 4Mpa 一般工艺上气压设定以后 不允许随便更改 这里0 2 0 4Mpa针对气缸正常工作气压 为达到优良焊接质量 一般气压 经工艺员 调整为一特定值后保持不变 2焊接时间 对于给定的工件材料和厚度 焊接时间由焊接电流和凸点刚度决定 多点凸焊的焊接 时间稍长于单点凸焊 以减少因凸点高度不一致而引起各点加热的差异 3焊接电流 凸焊每一焊点所需电流比点焊同样一个焊点时小 但在凸点完全压溃之前电流必须 能使凸点熔化 推荐的电流应该是在采用合适的电极压力下不致于挤出过多金属的最大电 流 凸焊时还应考虑到被焊两板间的热平衡 否则在平板未达到焊接温度之前凸点便已熔 化 因此焊接同种金属时 应将凸点冲在较厚的工件上 焊接异种金属时 应将凸点冲在 电导率较高的工件上 但当在厚板上冲出凸点有困难时 也可在薄板上冲出凸点 5 2 低碳钢的凸焊 选择凸焊工艺参数时可以采用计算方法或查表的方法 这里只给出一个大概的范围 具体的规范参数还应根据 现场设备和具体条件经实测和调试来获得 下表1是圆球和圆锥形凸焊的焊接条件 表1低碳钢凸焊的焊接条件 板厚 mm 电极接触面最小 直径mm 电极压力 KN焊接时间 周 维持时间 周 焊接电流 KA 0 533 971 368136 0 794 761 8213137 1 126 351 8217137 1 577 943 1821139 5 1 989 535 45252513 2 3911 15 45252514 5 2 7712 77 73253816 3 1814 37 73253817 说明 本表数据仅用于两板凸焊 厚度比最大为3 1表中电极接触面最小直径为凸点直径的两倍 5 2 2 表2为低碳钢螺帽凸焊的焊接条件 表2 低碳钢螺帽凸焊的焊接条件 螺帽的 螺纹直 径 mm 平板 厚度 mm AB 接头抗扭强度 N M 电极 压力 KN 焊接 时间 周 焊接电 流 KA 电极压 力 KN 焊接时 间 周 焊接电 流 KA 41 2 2 3 3 0 3 2 3 310 11 2 4 2 6 6 68 9 82 3 4 0 4 0 4 3 3 315 162 9 3 26 610 1280 2 121 2 4 0 4 8 5 23 318 204 0 4 26 615 17210 说明 凸焊螺母时应采用较短时间 否则会使螺纹变色 精度降低 电极压力也不能过低 否则 会引起凸点移动 使强度降低并损坏螺纹 表3 镀锌钢板凸焊的焊接条件 凸点所 在板厚 mm 平板板 厚 mm 凸点尺寸 mm 电极压 力 KN 焊接时 间 周 焊接电 流 KA 抗剪强 度 N 熔核直 径 直径d高度 h 0 7 0 4 1 6 4 0 4 01 2 1 2 0 5 0 7 7 7 3 2 4 2 1 2 0 8 1 24 0 4 0 1 2 1 2 0 35 0 6 10 62 0 7 2 1 0 1 0 4 21 21 151510 0423 8 1 61 65 01 21 82011 59 36 2 1 81 86 01 42 52516 014 6 2 2 32 36 01 43 53016 0197 5 2 72 76 01 44 33322 0227 5 5 3镀层钢板的凸焊 镀层钢板凸焊比点焊遇到的问题少一些 原因是电流集中于凸点 即使接触处的镀层金属 首先熔化并蔓延开来 也不会像点焊一样使电流密度降低 此外 由于凸焊的平面电极接触面 大 电流密度小 因此无论是镀层的粘附还是电极的变形都比较小 如表3就是镀锌钢板凸焊 的焊接条件 凸焊工艺及操作 1 上岗前操作者应穿戴好劳保用品 2 检查焊机的润滑状态是否良好 3 打开冷却水阀门 并检查水路是否畅通和密封 任何冷却水路没有通水都不允许焊接 4 打开气阀 并调好适当压力 5 接通电源 空动作几次确认无误后方可开始工作 6 根据工件的材料 板厚按前述的工艺参数选择合适的工艺规范 7 根据工艺规范参数修整电极直径到合适尺寸 8 利用与被焊件相同材料及规格的试板和零件进行试焊 检查质量合格后方可进行焊接生产 9 在装焊工件时 应尽可能地使用样板或夹具 以使零件能正确定位 10 对本工位所装配的零件进行检查 不合格的坚决不装 如果是上道工序来的件 必须对装 配质量和焊接质量进行检查 如无缺陷再装配焊接 11 装配焊接时 必须按标准操作卡进行 12 操作过程结束后 对焊完的工件进行目测检查 发现有击穿 焊裂 歪斜等视为焊接缺陷 件 则必须拿出进行修复 再送往下道工序 13 实行自控原则 每天首件必检 5 5装配焊接时应注意 5 5 1用标准点焊电极凸焊时 电极的接触面直径应 不小于凸点直径的两倍 5 5 2用大平头棒状电极凸焊时 电极的接触面要超 过全部凸点的边界 超出量一般应相当 于一个凸点的直径 5 5 3电极工作表面必须平整光洁 不允许有金属粘 着物或污物 否则应当修整 修整电极时应首先使电 极粗修成形 然后再精修工作表面使之光洁 平滑 5 5 4在点焊工作中 被焊零件不允许与焊机的二次 回路或机身直接接触 如极臂 夹持器等 以免产生分流而烧坏机身或焊件 如无法避免 则 应用绝缘物隔绝 6 6 凸焊焊接质量及检验凸焊焊接质量及检验 6 1 1被凸焊件位置不允许发生偏斜或歪斜 6 1 2破坏后的焊点焊接面积不应小于凸点底部面积的60 6 1 3焊点压痕的凹陷深度应不大于板厚的20 6 1 4焊核及热影响区不允许有裂纹及烧穿 6 1 5焊核周边不允许有气孔或缩孔存在 但允许个别焊点中心存在直径不大于焊核直径10 的气孔或缩孔两个 6 1 6允许不严重的个别烧伤及飞溅 但应对焊件进行适当地清理 若发生连续数个同样零件 的飞溅 则应对这个零件的工艺规范参数进行调整 6 1 7焊件的位置 数量应符合产品图纸的要求 焊接后工件的变形应符合产品图纸的要求 6 2凸焊质量的检查 6 2 1目视检查 100 焊工自检 6 2 1 1检查焊件有无发生偏斜或歪斜 6 2 1 2根据工艺要求检查焊件个数 种类 位置 6 2 1 3压痕深度和毛刺情况 6 2 1 4有无裂纹和烧穿 烧伤 6 2 1 5焊点有无气孔 缩孔 6 2 1 6螺母或螺钉螺纹是否损坏 6 2 1 7有无分流烧伤痕迹 6 2 1 8焊后工件有无严重变形 1 1 3 3 C CO O2 2气体保护焊方法简介气体保护焊方法简介 1 1CO2CO2气体保护焊方法的原理气体保护焊方法的原理 CO2气体保护焊是采用CO2气体作为保护介质 焊接时 CO2气体通过焊枪的喷嘴 沿焊丝的 周围喷射出来 在电弧周围形成气体保护层 机械地将焊接电弧与空气隔离开来 从而避免了 有害气体的侵入 保证焊接过程的稳定以获得优质的焊缝 其工作原理如图 1 4 2 3 7 1 焊丝 2 喷嘴 3 电弧 4 气体保护层 5 溶池 6 焊缝 7 焊件 5 6 1 1 CO2气体保护焊与其他电弧焊相比具有以下特点 优点缺点 生产效率高怕风 露天作业受到一定限制 焊接质量好弧光及热辐射强 成本低不能采用交流电源 操作性能好气孔倾向 易于实现机械化和自动化飞溅不可避免 适应性强 应用范围广有害气体生成 1 1 2 2在进行CO2气体保护焊时 电弧燃烧大部分用来加热工件 使其形成熔池 小部分用于加 热焊丝 使其不断地被熔化 而形成熔滴 离开焊丝未端而进入熔池 这个过程称为熔滴过渡 整个焊接过程就是由无数个熔滴过渡过程所组成的 1 3轿车车身制造中用得较多的是自动或半自动送丝 焊丝直径 1 2MM CO2气体保护焊 并 采用短路过渡的短弧焊 其特点是小电流 低电压 弧长较短 熔滴细小 而过渡频率高 一 般在 250 300 次 秒 焊接电流 50 250 A 电弧电压在 15 25 V 2 2CO2O2气体保护焊的主要作用气体保护焊的主要作用 CO2气体保护焊主要用于车身的补焊和点焊不能焊接到的部位 3 3 夹辅具及工具 夹辅具及工具 1 1 所有焊接用的夹具 辅具都应处于完好状态 以便使装配后的合格尺寸符合图纸要求 并能在焊接过程中随意使用各焊接工序使用的焊把 焊枪 导电嘴 喷嘴等 工艺卡中所要求 的 标准工具 1 2 焊丝 导电嘴要处于良好状态 如果磨损过大必须更换 1 3 要经常清理喷嘴上的金属飞溅 如果喷嘴烧坏时必须及时更换 1 4 进行半自动焊接时 送丝软管要运动自如 定期清理软管内的积聚污垢 1 5 焊工必须备有下列工具以便工作时使用 锉刀 螺丝刀 尖嘴钳 钢丝钳 0 5磅手锤 1 6 焊接用的电焊面罩 滤光玻璃要处于完好状态 1 7 焊接工位要求有良好的通风设施 4 4 焊接材料及辅助材料焊接材料及辅助材料 4 1 CO2气体 4 1 1 焊接用的 CO2气体纯度应为99 5 以上 氧的含量少于0 1 水的含量少于0 1 4 1 2 CO2气体在瓶内为液体 每瓶可装入26公升左右 瓶内压力约为5 7MPa 由于液态 CO2的沸点为 79 因此必须加热到常温下气化后方可供焊接使用 同时瓶内的气体压力是随 外界的温度变化而变化的 所以使用时应注意以下事项 4 1 2 1 CO2气体的压力随外界的温度升高而增加 4 1 2 2 气瓶不能放置于火炉等热源附近 4 1 2 3 夏季工作时气瓶不宜放置在烈日下曝晒 应放在室内阴凉处 4 1 3 当瓶内气体低于0 098MPa时不得继续使用 要重新充气 4 1 4 当CO2气体纯度偏低时 必须经过纯化处理 方法如下 4 1 4 1 排出水分 将气瓶倒立静置1 2小时 然后打开阀门放出水分 4 1 4 2 排出空气 在使用前将气瓶阀门打开 放出空气约2 3分钟 4 2 焊丝 4 2 1 焊丝牌号及化学成分 牌 号 H08Mn2SiA GB1300 77 化学成分 CSiMnSPNiCr 含量 0 100 7 0 951 8 2 1 0 03 0 03 0 25 0 20 4 2 2 焊缝金属机械性能 b s k kg m cm kg mmkg mm 20 20 不 低 于 544020489 04 0 2 2 3 为利于保管 防止锈蚀 改善焊丝的导电性 焊丝表面应镀有铜层 2 2 4 如果焊丝表面涂有防锈油 在使用前一定要清洗干净 2 2 5 不得使用未做质量鉴定和未确定牌号的焊丝 5 5 COCO2 2焊接工艺焊接工艺 5 1 焊接前的装配 5 1 1 装配前的零件应当经过上道工序检查合格 5 1 2 零件表面无油污或锈斑 5 1 3 小总成焊接后经校正合格才能装配到大总成上去 5 1 4 按工艺规定使用夹具 以便防止变形和保证装配尺寸准确 5 1 5 零件装配后 应当先在夹具上进行点固 之后再施焊 5 2 焊接工艺规范参数的选择 5 2 1 极性 5 2 1 1一般均采用直流反极性进行焊接 焊丝接正极 工件接负极 5 2 2 焊丝直径的选择 5 2 2 1焊丝直径的选择是以工件厚度 焊接位置及生产率的要求为依据 CO2气体保护焊的 分类中有粗丝之分 对1 4mm钢板进行全位置焊接时 可采用细丝 当钢板厚度大于4mm 时 则采用粗丝 5 2 3 焊接电流和电弧电压范围 5 2 3 1 焊接电流是CO2气体保护焊的重要规范参数 焊接电流的大小应根据工件的厚度 坡口形状 焊丝直径等来选择 焊接电流对焊缝的形状尺寸有较大的影响 当焊丝直径不变时 提高焊接电流 熔深相应增加 熔宽略有增加 焊丝的熔化速度也相应地提高 可以提高生产 率 但不能任意使用大电流 因为电流过大可造成焊缝成形不良和烧穿现象 5 2 3 1 电弧电压是指导电嘴到工件之间的电压 也是重要的参数 它首先影响到焊接过程 的稳定性 此外 对焊缝的成形 飞溅的多少 焊接缺陷的产生 短路频率及焊缝的机械性能 都有很大影响 要获得稳定的焊接过程和良好的焊缝成形 要求电弧电压和焊接电流要有良好 的配合 应该按照所采用的焊接电流来选择合适的电弧电压值 当电弧电压提高时 熔宽显著 增加 但熔深和加强高有所减少 过高的电弧电压是产生气孔和飞溅的主要因素之一 过低的 电弧电压往往造成焊缝成形不良 要获得稳定的焊接过程及满意的焊接接头 可参考下表进行 选择 但对于一定的电流值最佳的电弧电压往往只有1 2伏的偏差 所以当电流值选定后 电 弧电压再加以准确和仔细的调整 焊丝直径 mm 焊接电流 A 电弧电压 V 0 530 6016 18 0 630 7017 19 0 850 10018 21 1 070 12018 22 1 290 20019 23 1 6140 30024 28 5 2 4 焊接速度的选择 5 2 4 1 在选择焊接速度时 不应追求过高的焊接速度 而应首先考虑到焊接质量 随着焊 接速度的增大 熔宽降低 熔深和加强高也有一定的减少 当焊接速度过快时则气体保护作用 受到破坏 同时焊缝的冷却速度加快 降低了焊缝的塑性 并使焊缝成形不好 易出现咬肉等 缺陷 当焊接速度过慢时 熔宽过大 熔池变大热量集中 容易出现烧穿或焊缝组织粗大等缺 陷 选择时可参考下表 焊接方法半自动焊自动焊 焊接速度m h 30 90 5 2 5 CO2气体的流量 主要是对保护性能有影响 当CO2气体流量太大时 气体冲击熔池 冷却作用加强 并且使保护气体流量紊乱 而破坏了保护作用 使焊缝容易产生气孔 同时对 熔池的氧化性增加 飞溅增加 焊缝表面也不光泽 CO2气体流量太小时 气体挺度不够 降低了对熔池的保护作用 而且容易产生气孔等缺 陷 因此CO2气体流量在进行选择时可参考下表 焊接方法细丝1 6mm CO2气体流量 升 分 5 1020 5 2 6 焊丝伸出长度的选择 5 2 6 1 焊丝的伸出长度是指焊丝从导电嘴到工件的距离 随着伸出长度的增加 焊丝的预 热状态电阻值急剧增加 因此 焊丝熔化加快 提高了生产率 但是 当焊丝伸出长度过大时 焊丝容易发生过热而成段熔断 焊接过程不稳定 飞溅严重 焊缝成形不良以及气体对熔池的 保护作用减弱 而且使熔深减少 焊缝加强高明显增大 当伸出长度过小时 则焊接电流较大 短路频率较高 并缩短了喷嘴装到工件之间的距离 使飞溅金属容易堵塞喷嘴 影响保护气体 流通 在一般情况下 焊丝伸出长度参考如下公式选择 L 伸出长度 10D 焊丝直径 5 3 焊接 5 3 1 焊工应熟悉产品图纸上对焊接的各种要求 如焊缝的尺寸 位置等 5 3 2 焊接工作要在指定的焊接夹具上进行 5 3 3 施焊前的准备 5 3 3 1 将预热器打开 提前十分钟预热 如采用集中汇流 则按集中汇流操作规程进行 5 3 3 2 将合格的焊丝装到送丝机上 5 3 3 3 根据焊丝直径装上合适的导电嘴 导电嘴的直径应比焊丝直径大0 2mm左右 5 3 3 4 调整好焊接规范 5 3 4 焊接完毕后的零 合件须经检查合格后方可交给下道工序 5 3 5 当工作完毕或焊机出现故障时 要切断电源 6 6焊接质量及检查焊接质量及检查 6 1 焊缝常见缺陷及防止 焊缝常见缺陷产生原因及解决措施见下表 缺陷名称产生原因解决措施 1 焊缝气孔气体纯度不够 含水量过多 提纯气体 喷嘴被飞溅物堵塞 清理喷嘴 电压 电流 焊速及气流量过高 调整规范 焊丝伸出过长 焊速 收弧过快 调整伸出长度 降低焊速 减慢收弧 周围空气对流太大 加防风措施 焊件及焊丝有油 锈 清理焊丝和焊件 2 飞溅过多极性接错 正确连接 规范不当 调整规范 3 裂纹工件有油 锈等 清理工件 焊丝不合格 含硫 磷过高 换合格的焊丝 4 咬边焊速过高 降低焊速 焊速与电流不匹配 调整焊速和电流 5 未焊透及焊枪手把移动不均匀 提高操作技术 未焊合电压太低 增加电压 焊速过快 减低焊速 6 夹渣手把摆动太大 提高操作技术 电流太小 加大电流 7 烧穿电压 电流过大 焊速过慢 调整规范 6 26 2 COCO2 2焊接质量检查焊接质量检查 6 2 1 100 制件进行外观检查 6 2 1 1 焊缝尺寸和位置要符合图纸要求 4 2 1 2焊缝外观要美观 焊缝宽度及加强高要均匀 一致 6 2 1 3 焊缝表面及热影响区不允许产生裂纹 6 2 1 4 不允许有未焊透及夹渣物现象 6 2 1 5 不允许有过度咬肉 6 2 1 6 不允许有烧穿 6 2 1 7 不允许有不校正的变形 6 2 1 8 不允许有气孔 6 2 2 焊缝允许有下列额度的缺陷 但超过时必须进行补焊 6 2 2 1 咬肉深度小于基本金属厚度的20 长度小于焊缝长度的20 但最长不得超过 90mm 6 2 2 2 焊补可以用CO2气体保护焊或用手工电弧焊 但要防止变形 在同一处焊补不能超 过两次 6 2 3 其他检查 根据产品图纸的技术要求进行 6 2 4 内部检查 根据需要进行 可用如下方法 6 2 4 1 X 光检查 6 2 4 2 超声波检查 1 1 4 4 钎焊方法简介钎焊方法简介 1 钎焊的定义 钎焊是采用比母材熔点低的金属材料做钎料 将焊件 母材 与钎料加热到高于钎料熔点 但低于母材熔点的温度 利用液态钎料润湿母材 填充接头间隙 并与母材互相扩散而实现连 接焊接的方法 下图表示钎焊示意图 abc 间隙 钎料 a 放置钎料 并对钎料和母材加热 b 钎料熔化 并开始流入接头间隙 c 钎料填满间隙 凝固后形成钎焊接头 2 钎焊的主要作用 钎焊主要用于细小间隙的填充和连接 其接头一般不承受太大的应力 3 钎焊的实质 钎焊是一种只熔化钎焊材料 而被焊金属不熔化的焊接方法 这种焊接方法是靠液态钎料 和固体金属间的扩散粘接而形成的 4 焊接设备 4 1 氧气瓶 正常的氧气瓶压力为15MPa 容量为40公升 使用时不得将氧气全部用完 最少 保留0 1 0 2MPa压力 4 2 乙炔瓶 正常满瓶压力为1 5MPa 使用时不得全部用完 最少保留0 1 0 2MPa压力 4 3 减压器 其作用是把贮存在气瓶内的高压气体减压到所需的工作压力 并保持稳定 4 4 焊炬 焊炬用来使可燃气体与氧气以一定比例混合 并产生适合焊接要求燃烧稳定的火 焰 焊炬在使用中应能方便地调节氧气与可燃气体的比例和热量大小 4 5 助焊剂混合器 用来把助焊剂均匀地混合到可燃气体中 以使焊缝成形良好 保证焊接 质量 工作前要检查混合器中助焊剂的保有量是否在1公斤以上 如不够 要添加满 4 6 辅助工具 4 6 1 护目镜 气焊工进行焊接时应戴专用的有色眼镜 4 6 2 胶管 质量应满足化工部绵线编织胶管的规定 氧气管 红色 管内径8mm 耐压1 5MPa 乙炔管 绿色 管内径10mm 耐压1 0MPa 4 6 3 其他工具 应备有钢丝刷 手锤 锉刀以清理焊缝 活动搬手 钢丝钳 电工刀 螺 丝刀等工具连接和开关气路 还要备有通针以清理焊嘴 5 使用与操作 5 1 减压器安装前 要略打开氧气瓶阀门 以除污物 以防灰尘和水分带入减压器 氧气管 务必拧紧 以防送气后脱落 5 2 减压器上不得有油污 如有油污应擦洗干净再使用 5 3 焊炬使用前应检查是否有堵塞现象 不正常时应立即修理 修好后方可使用 5 4 点火时应把氧气先打开 然后再打开乙炔阀 点火后应立即调整火焰使其达到正常状态 停止使用时 应先关乙炔阀 以防回火和产生烟灰 5 5 当发生回火时 应迅速关闭乙炔阀门 然后再关闭氧气阀门待回火熄灭后 应将焊嘴放 入水中 冷却后再打开氧气阀 吹除焊炬内的烟灰 然后点火使用 5 6 焊炬各气体通路均不许沾有油脂 以防氧化遇到油脂燃烧爆炸 5 7 发现气体通路或气阀有漏气现象 应立即停止工作 消除漏气后才能继续使用 6 焊工 6 1 所有焊接工作都应由技术熟练 能胜任该项工作的焊工担任 6 2 焊工应对所使用的气体性质 设备和工具的构造及其工作原理有基本的了解 并掌握一 般的维护方法 7 焊接 5 1 焊接中焊嘴倾角的大小要根据工件的厚度 焊嘴大小及施焊位置等来确定 焊件厚度大 熔点高 导热性好的工件 焊嘴倾角要大些 反之可相应减少 8 检验 8 1 应对焊件进行100 外观检查 看有无未焊透 夹渣 咬边 焊瘤 裂纹 气孔和烧穿等 缺陷 如存在上述缺陷 应进行补焊和修整直至合格 8 2 检查焊缝尺寸是否符合图纸要求 8 3 检查焊件有无变形 8 4 焊缝外观应呈细鱼鳞状 宽度和高度应均匀一致 8 5 焊补缺陷时 应防止变形 在同一处焊补时不得超过两次 1 1 5 5 螺柱焊方法简介螺柱焊方法简介 1 焊接原理和过程 开始时先将螺柱放入焊枪的夹头里并套上套圈 使螺柱端与工件 母材 接触 图1 按下开关接通电源 枪体中的电磁线圈通电而将螺柱从工件拉起 随即起弧 图2 电弧 热使柱端和母材熔化 由时间控制器自动控制燃弧时间 在断弧的同时 线圈也断电 靠 压紧弹簧把螺柱压入母材熔池即完成焊接 图3 最后形成焊接接头 图4 图1图2 母材 套圈 螺柱 图3图4 焊接接头 2 螺柱焊的主要作用 螺柱焊主要用于螺柱 螺钉的焊接 3 螺柱焊的重要参数 螺柱焊的主要参数有 螺柱提升高度 螺柱外伸长度和套圈夹头的同轴度 焊接电流 电弧电压 焊接时间等 4 螺柱焊的主要缺陷有 虚焊 开焊 焊偏等 5 螺柱焊质量要求 外观质量 螺柱焊底座焊接处需挤出一定的熔合金属 且螺柱焊底座焊渣不允许高出 有效的螺纹部位 T型钉不影响总装装配 焊点强度 用铁锤敲击或套钢管晃动螺钉10 15 不脱落为合格 MIGMIG TIGTIG焊简介略 焊简介略 第二章 焊装车间工装设备概况第二章 焊装车间工装设备概况 焊装车间是轿车二厂三大车间之一 主要工作是将各种冲压件通过焊接的方式装配成合 格的白车身总成 所以焊装车间的设备主要以焊接设备为主 配备以其他各车身输送设备 构成了整个焊装车间的设备体系 1 焊接设备2 焊装车间焊接设备主要有七种 有悬挂式点焊机 固定式点焊机 二氧化碳气体保护 焊机和螺柱焊机 TIG焊机 MIG焊机 多点焊机 其中悬挂式点焊机 多点焊机和固 定式点焊机是电阻焊的一种 3 白车身输送设备4 在S11和B11的发动机舱和后底板线有气动平衡吊用于发动机舱和后底板总成的搬运 S11和B11的侧围线各有6台双钩葫芦用于侧围总成在工位间的搬运 从侧围总成至主焊线 的输送用的是能自动行走的单钩葫芦 从发动机舱至下部线和下部线至主焊线各有一台搬 运小车 下部线和主焊线各工位间的车身搬运是南京斯凯公司生产制造的往复式输送机 也就是我们俗称的往复杆 从主焊线至调整的是自行小车 调整线用于车身搬运的是板式 输送机 在调整装配的四门两盖是普通悬挂式输送机从门盖送至调整 合格的白车身由调 整升降段处上悬链 从而送至涂装二车间 5 其它设备6 主要有用于四门两盖翻边压合的液压机 白车身号打号机 涂胶机 CO2集中供气系统 天车 等 2 2 1 1 悬挂式点焊机 悬挂式点焊机 1 悬挂点焊机结构 悬挂式点焊机是焊装车间最多也是最主要的设备之一 目前在线使用的S11和 B11一起共有437台 承担着焊装车间大部分的焊接任务 它的型号表示 D N 3 1 6 0 另处在S11和B11下部线分别有10台和16台焊机型号DN3 200 其变压器输出功率 为200KVA 悬挂式点焊机按结构来分主要分为三大部分 第一部分是控制部分 第二部分是变压器部分 第三部分是工作部分 按工作路线来分也分为三条路线 是水路 气路和电路 控制部分 悬挂式点焊机的控制部分主要是一台微电脑控制箱 它具有存储 输出数 据的功能 悬挂式点焊机的所有的参数都是由它来控制的 在它的侧面有一个 接入口 通过它的外接数据编程器可以对所需要的参数进行设定 以达到所需 要的焊接效果 并且控制着它的休止时间 预压时间 加压时间 回程时间四 个动作的时间 变压器部分 悬挂式点焊机的变压器部分主要是一台水冷式变压器 它的功能主要是将 380V的电压变为23 8V的电压 工作部分 悬挂式点焊机的工作部分主要是通水电缆和焊钳 通水电缆它不仅通电 而且 通水 焊钳是我们用来直接用于生产操作的工具 分为 X 型和 C 型两种 通过 焊钳 我们将最终需要的结果 焊接点焊接起来 焊钳型号表示 如 C 30 1 1 1 0 水路 水路就是用来冷却焊接时所产生的热量 为什么会产生热量呢 我们就要了 解焊钳的工作原理 悬挂式点焊机又称压力焊 是通过两钳臂的电流短路 大电 流 小电压 而产生高温 其热量工式为Q I2RT 因电流很大 通常在1万A左右 产生的热量是惊人的 从而达到融化工件的效果 但同时在电缆和焊钳部分也会 产生热量 为保证焊机的正常工作 所以我们就要用循环水来冷却焊接时产生的 高温 电路 首先是380v的电压通过一次电缆进入变压器后 将其变为24V的安全电压 然后再经过二次电缆到达焊钳的两臂后 在焊接时就形成了一条焊接回路 气路 首先