不锈钢的电阻点焊知识讲解

1、不锈钢的电阻点焊一、不锈钢不锈钢常按组织状态分为：马氏体钢、铁素体钢、奥氏体钢、 奥氏体-铁素体（双相）不锈钢及沉淀硬化不锈钢等。另外，可按成 分分为：铬不锈钢、铬镍不锈钢和铬锰氮不锈钢等。不锈钢外观如 图随着不锈钢需要的增加，有关不锈钢的焊接问题也就更为重要。 在各种用途中，不锈钢的耐腐蚀性能得到特别重视，同时在高温、 高压及低温中的使用面也很广，所以在生产中采用合适的焊接工艺 的必要性就很大。二、电阻点焊电阻点焊简称点焊，如图2所示，是焊件装配成搭接接头，并 压紧在两电极之间，利用电阻热熔化母材金属，形成焊点的电阻焊 方法。图1 不锈钢图2电阻点焊示意图电阻点焊以其热量集中，焊接变形小、操

2、作简单、易于实现机 械化、自动化生产率高、无填充金属、成本低、劳动环境洁净环保 等优点得到了日益广泛的应用，尤其在轨道车辆不锈钢车体上的应 用。所以不锈钢的电阻点焊主要运用在轨道车辆制造中。三、不锈钢点焊在车辆制造中的应用车辆车体的材质都采用焊接结构。但由于材料特性及构件形状 不同，接合方法也各异。不锈钢由于导热系数极小，因而焊接时的 热影响会使其发生较大的变形，所以不锈钢车体的焊接多使用电阻 点焊。电阻点焊由于将叠层板材用电极加压并通以大电流，利用电 阻的发热局部熔化焊缝进行接合，这对固有电阻值大、导热系数小 的不锈钢是相当适用的方式。目前，用于制造轨道车辆的不锈钢多为以 SUS301L和S

3、US304等 为代表的奥氏体不锈钢。其各自机械性能如表 1所示。表15US3011和的机捷性瓏牌号曙服强度 /N/me*3拉忡强度 /N/rom3延神率铁道丰藕符9(#)susaoi L215以上45 a±SUSJ01L*LT34J以上690以上40以上SUS30LLDLT410 £ 上760 U 上35以上susao 1UST顶贞上収上5以上SUS3OILMTII685以上930以上20趾上SUS3D1L*HTSLS3O4205520 W H40 W tSLS304轨道车辆不锈钢车体材料为0.84.0mm的冷作硬化奥氏体不 锈钢薄板，这种材料较普通的碳钢材料有强度高、硬度

4、大、电阻率 高、导热性差以及线膨胀系数大的焊接冶金特点。四、不锈钢电阻焊的缺陷、原因分析及解决措施因此点焊时产热易而散热难，焊点容易产生未熔合、缩孔、 飞溅等焊接缺陷，因此为保证冷作硬化不锈钢板的点焊质量，需结 合该种材料的点焊工艺特点，采用较小的焊接电流，较多的脉冲通 电次数、较长的焊接时间和较大的电极压力进行点焊。不锈钢电阻点焊缺陷的产生原因有焊核直径不符合要求、缩孔、 飞溅、未熔合、电极压痕过深、过烧、熔透率不符合要求、外观不 良等。(1)焊核直径不符合要求焊核直径偏小会导致焊点强度不足，主要产生原因是焊接 电流偏小或者通电时间不足；焊核直径超出标准值过多，焊点变形较大，而且会影响焊点的

5、疲劳强度。不锈钢点焊焊核直径要求如表2。建议焊点直径为标准值+0.5mm0 。表2不锈钢点焊焊核直径要求(2)缩孔缩孔是冷作硬化不锈钢板点焊最常见的焊接缺陷之一。车体 用不锈钢材料为冷作硬化不锈钢板，材料表面的硬度很高，收缩率 很大，若电极压力不足，焊核液态金属由外向内凝固时，缩孔处得 不到有效的挤压从而形成缩孔，可以通过加大电极压力、增加焊后 保压时间来解决。缩孔形态如所示。(3) 飞溅焊接飞溅也是冷作硬化不锈钢板点焊最常见的焊接缺陷之一。 飞溅形式表现为表面飞溅和内部飞溅，会影响焊点的外观和质量。 电流过大、焊接时间过长、电极压力过小、工件间间隙过大、焊点 距工件边距过小、工件表面清理不彻

6、底均可能导致飞溅。图4焊点表面和内部飞溅示意图，生产过程中连续产生三个焊点飞溅，须立 即停止焊接，分析飞溅原因进行点焊试验合格后方可继续生产。图3 缩孔图4 飞溅(4) 未熔合未熔合是对点焊接头强度影响最为严重的缺陷之一，直接影响 点焊接头强度，尤其是疲劳强度。通常未熔合是由于热输入量不足 造成，可通过加大焊接电流、电极压力或焊接时间加以改善。未熔 合形态如图5所示。图5未熔合图6熔透率过大(5) 熔透率不达标熔透率是判断焊点质量是否合格的重要指标，过高或过低都会 影响接头强度和外观质量。JIS 3140中指出，焊核的熔透率应为 20%-80%图6为熔透率过高的焊核宏观照片。影响熔透率的因素较

7、多，重要的有电流、焊接时间、电极压力、 电极材料、电极形状等，电流、焊接时间、电极压力过大时易造成 熔透率过大，电流、焊接时间、电极压力过小时易造成熔透率过小。 上下电极材料不一致同样易造成熔透率过大，图 6中焊接时上下电 极的材料分别为钨铜和铬铜，钨铜硬度高、散热慢，导致与上电极 接触的母材侧熔透率过大。(6)过烧过烧后的焊点状态如图7所示，表面有铬碳化物沉积，影响无 涂装不锈钢车体的商品化质量。过烧通常由于焊接时间太长、焊后 冷却时间过短造成，应检查点焊设备的冷却水循环、保护气体流量 是否正常，或对焊接参数进行优化，尽量采用氩气保护。图7 过烧图8外形椭圆及月牙形凸起(7)焊点外观不良常见

8、的焊点外观不良表现为焊点形状椭圆、月牙形状凸起、压 痕过深等，如图8所示。i. 形状椭圆主要原因为电极与工件接触面磨损，应及时更换电极帽或研磨电极。ii. 月牙形凸起主要原因为电极与工件不垂直或两电极不同轴，应改变点焊机的焊接角度或调整两电极的同轴度。iii. 焊点压痕过深主要原因是焊接参数不匹配，电极压力过大导致。对于无涂装要求的城轨不锈钢车体，一般要求材料 上的电极压痕一定不要深于可见表面板材厚度的10%五、发展最近采用激光焊代替电阻点焊的实例正在增多，但并不一定 能全部置换成激光焊。所以，应考虑在发展点焊技术的同时，与激 光焊接共存。通过可靠地把握各自的特点，对其加以综合利用乃是 重要课题。六、结语通过分析轨道车辆不锈钢车体用材料的点焊特性，统计现车 体生产中出现的点焊质量问题，分析产生原因并提出预防措施，对 不锈钢点焊缺陷的预防和