焊接工艺质量控制培训教材

焊接工艺/质量控制南京名爵车身生产部培训教材目录电阻焊基础知识介绍焊接设备与工艺分析判断生产中的点焊质量问题一、电阻焊基础知识介绍电阻焊的定义：焊件组合后通过电极施加压力，利用电流通过接头的接触面及邻近区域产生的电阻热进行焊接的方法。Heat=I2RT热量是由焊接电流和电阻形成的：钢铁的电阻值范围是60到150微欧；电阻焊接钢铁的焊接电流是7000—18000A焊接时间范围是8到48个周波典型焊接程序：10000安2

X0.0001欧X0.24秒(12周波)=2400J电阻焊的种类：点焊，凸焊，缝焊和对焊。目前名爵车身电阻焊只使用点焊和螺母焊。点焊/凸焊的定义：点焊：焊件装配成搭接接头，并压紧在两电极之间，利用电阻热熔化金属，形成焊点的电阻焊的方法。凸焊：在一焊件的贴合面上预先加工出一个或多个突起点，使其与另一焊件表面相接触并通电加热，然后压塌，使这些接触点形成焊点的电阻焊方法。点焊的优点：快速价廉零件匹配容差可靠能焊度层材料相对简单焊核点焊的使用范围：厚度从0.6mm到3.5mm的钢板热浸镀锌电镀锌铝材电阻焊阻值二、焊接设备与工艺介绍1、弧焊（CO2焊）“弧焊”应用金属板材与电极之间的电弧产生热量，溶合金属。电极可以在过程中提供填充金属，也可以不提供。虽然大部分弧焊工艺是由手工操作的，机器人和自动弧焊系统也有应用。焊接工艺参数影响熔化极气体保护焊点焊缝熔深、焊缝几何形状和所有焊接质量的工艺参数如下：焊接电流（送丝速度）极性（直流反接--电弧稳定）电弧电压（弧长）(U=0.04*I+16+/-2V)焊丝伸出长度（干伸长）（L=10*Φ）焊接速度（0.3--0.6m/min）焊枪角度（10°--15°）（左焊法--便于观察焊接接头位置）焊接接头位置焊丝直径保护气体成分和流量典型的CO2焊焊接工艺参数（目前车间所采用的焊接工艺参数）：焊丝直径0.8mm，保护气体流量10—15L/min，电流70—120A，电弧电压18—22，干伸长8—12mm…

短路过渡，适合全位置焊接。焊枪枪角角度度/焊接接位位置置的的影影响响收弧填坑坑办法缺陷焊缝缝识别检检查图MAG电弧焊焊焊缝：－－焊缝缝均匀饱饱满，表表面光滑滑无焊瘤瘤，无飞飞溅。－－无烧烧穿、裂裂纹、气气孔，咬咬边等缺缺陷。－－焊缝缝需搭接接在两层层板上（（如下图图所示）），焊缝缝尺寸符符合产品品设计要要求。CO2焊焊接缺缺陷产生生原因及及防止措措施2、电阻点点焊设备备点焊焊接接循环过过程：点焊机基基本构件件控制器变压器电极控制器提供信号号控制点点焊机动动作接通和切切断焊接接电流设定焊接接周波时时间控制焊接接电流至至变压器器进行故障障监控和和处理焊接变压压器阻抗匹配配（电阻阻成分：：焊点、、无感电电缆、导导体、变变压器））；能产生大大量电流流（30volts/0.0015ohms=20,000amps）；两个次级级线圈；；变压比范范围从14:1至60:1；；次级电电压范范围从从6至30伏；持续电电流控控制焊接电电流由由次级级安培培数编编程；；焊接控控制器器测量量初级级安培培数；；变压器器的匝匝数比比必须须设定定；焊接控控制器器可以以补偿偿多种种变量量，包包括：：线电电压波波动，，次级级阻抗抗变化化。焊接控控制器器能够够侦测测到次次级阻阻抗的的细小小变化化，并并跟踪踪和通通告故故障；；焊接控控制器器趋于于过渡渡补偿偿零件件的附附着脏脏物，，匹配配较差差及焊焊枪的的动作作不畅畅等；；电极向焊接接区传传递压压力；；向焊接接区传传输电电流；；导散焊焊件表表面及及焊接接区的的部分分热量；；调节和和控制制电阻阻焊加加热过过程的的热平衡衡等。。向焊接接区传传递压压力压紧零零件；；维持焊焊接电电阻：：--如果电电阻太太低，，生成成热量量不够够；--如果电电阻太太高，，生成成热量量过多多；建立封封闭压压力：：--当焊接接热量量形成成，在在压力力下热热量扩扩散至至焊接接金属属。向焊接接区传传输电电流最小化化电极极帽与与工件件间的的接触触电阻阻；保持焊焊接界界面的的电流流强度度。导散焊焊件表表面及及焊接接区的的部分分热量量焊接核核心处处生成成的温温度足足以熔熔化铜铜电极极；当焊点点形成成过大大而超超出表表面，，就生生成焊焊接飞飞溅。。电极材材料质质量良好的的导电电性；；良好的的传热热性；；高温硬硬度与与强度度；良好的的加工工性能能；高的抗抗氧化化能力力，并并与被被焊材材料形形成合合金的的倾向向性小小。目前汽汽车企企业点点焊电电极主主要采采用的的是铬铬锆铜铜CuCrZr（软化温度度550℃），硬度135HV，电导率43MS/m。点焊电极结结构电极形状一一般要求：：维护方便，，便于安装装及拆卸；；不生成热量量；常用电极如如右图所示示，电极的的公称直径径D根据标准规规定其系列列为10、13、16、20、25、32、40，对于这些直直径D的电极，其最最大电极力应应符合右表要要求的，且当当D≤25mm时，电极尾部部锥度为1：10；当D>25mm时，锥度为1:5。特殊电极：用于特殊情况况下；通常热容量较较差；十分昂贵；维护很困难；；焊接工艺参数数几乎乎有有无无数数种种焊焊接接参参数数的的结结合合方方式式来来达达到到好好的的焊焊点点；；电流流，，压压力力，，时时间间，，电电极极材材料料，，电电极极端端面面直直径径，，冷冷却却能能力力等等相相互互作作用用，，影影响响着着焊焊接接焊焊点点质质量量；；焊焊件件材材料料本本身身的的影影响响；；点焊焊过过程程的的影影响响因因数数点焊焊分分流流的的影影响响点焊焊过过程程中中感感应应电电阻阻对对焊焊接接电电流流的的影影响响点焊焊熔熔核核偏偏移移焊件件材材料料的的影影响响金属属材材料料的的板板材材厚厚度度增增加加时时:最小小焊焊核核尺尺寸寸增增加加；；焊接压力增加加；电极尺寸增加加；焊接时间增加加；焊接电流增加加；镀锌板材增加焊接电流流1/3;电极压力约1/3；稍增加或不增增加焊接时间间；高强度钢增加焊接压力力；可能需要增加加焊核尺寸；；焊点过程参数数对焊接工艺艺参数的影响响点焊焊点无损损检测—凿检凿检焊点选择择规则确定检查工位位的数量及位位置，从而确确认该检查工工位涉及的焊焊枪和对应的的焊接程序。。对于每把焊焊枪，如果相相同板材匹配配的同排列焊焊点，可选取取两端和中间间的焊点；对对于相同焊枪枪，且相同焊焊接程序的焊焊点，可选取取接合面焊接接要求最高的的焊点；此外外，可以加入入平时检查中中缺陷频率较较高的焊点，，控制风险。。下列焊点一般般不适于进行行凿检：凿子无法达到到的焊点车身外表面，，平整度要求求较高的焊点点（包括铜板板焊接）厚板焊接（GMT>1.4），包括高强强度钢（GMT>1.1）的焊点对于以上焊点点，可以采用用目视检查的的方法，观察察焊点的大小小、颜色和压压痕等特征，，如果必要，，还可以制作作图示模板进进行参照。有有条件的话，，还可以采用用超声波无损损检测的方法法进行辅助检检查。另外，，在每次破坏坏性检查的时时候应该重点点关注此类焊焊点。凿检焊点的数数量，建议不不少于车间焊焊接焊点总量量的30%。凿检方法凿子焊件锤子非破坏性检查3、螺柱焊机螺柱焊：将金金属螺柱或类类似的其他金金属紧固件（栓，，钉等）焊接接到工件（例例如钣金管道或其他结结构）上去的的方法。特点：焊接时时间短，焊接接强度高，焊焊接能量集中，操操作方便，焊焊接效率高，，对母材热损伤小特点点。种类：电容放放电尖端引燃燃螺柱焊和拉拉弧式螺柱焊两类类，我们车间间的属于短周周期拉弧螺柱焊：焊接接过程由短路路，提升引弧弧，焊接，落钉和有电顶顶锻等几个过过程组成。焊接工艺参数数参数：先导电电流、先导电电弧电压，焊焊接电流，焊焊接时间，电电弧电压，落落钉时间，回回程距离焊接参数的确确定：引弧电流：IP=30A；引弧时间：TP=40ms(裸板)，TP=60ms(镀锌板)；焊接电流：Is=螺柱直径X100A；焊接时间：Ts=螺柱直径X5ms；；电弧电压：UA=24V±4V(裸板)，18V±4V(镀锌板)。螺柱焊无损检检测办法用0.5磅的橡皮榔头头在一定的距距离，角度和和力度范围内内敲击螺柱，，正反敲击，，螺柱不脱落落为合格。（（示意图如下下，图一中距距离d在20cm-30cm范围内，角度度a大于45度，榔头自由由下落，确保保敲击力度；；图二中角度度β小于45度，确保敲击击方向。）检检验结束，检检验工件必须须修复后方可可发交。βα短周期拉弧螺螺柱焊的缺陷陷和校正方法法车间焊接工艺艺参数的管理理焊接参数的设设定焊接工艺参数数初始设定参参照焊接工艺艺规范制订参参考标准MG31-G0404-2008，然后可根据据实际工艺进进行适量调整整。稳定后进进行记录，备备案。焊接工艺参数数的调整没有焊接工程程师指导或授授权，任何人人不能进行焊焊接工艺参数数的调整。维修人员在焊焊接工程师不不在场，而现现场出现焊接接质量问题时时，可根据实实际情况对焊焊接参数进行行调整。对维修人员调调整后的参数数，焊接工程程师必须负责责审核和跟踪踪。调整记录的管管理焊接参数调整结束后，生产产现场负责跟跟踪并作好记记录(焊接质量问题题跟踪单)。焊接工程师负负责解决跟踪踪中出现的问问题。在跟踪周期结结束后，质量量无问题，由由焊接工程师师及工段长共共同确认后关关闭。跟踪文文件由焊接工工程师归档，，保存期限为为12个月，并更新新原来的焊接接工艺参数卡卡片。三、分析判断断生产中的点点焊质量问题题公司标准，以以下为有缺陷陷焊点：虚焊：无熔核或熔熔核直径尺寸寸小于白车身身焊接强度检检验控制方法法规定的尺寸寸的焊点；裂纹：沿着焊点周周围有裂纹的的焊点，周围围有裂纹的焊焊点是不合格格的；位置偏离：焊点之间的的最大距离超超过了产品技技术图纸规定定间距的30%；压痕过深：非暴露面焊焊点压痕深度度（D）不得超过钢钢板厚度（T）的50％；在暴露面面上，焊点压压痕深度（S）不得超过钢钢板厚度（T）的20％，成型缺陷陷都要抛光。。扭焊：如果母材扭扭曲变形超过过焊接面30度；变形：如果钢板被被拉超过紧靠靠焊点周围的的厚度的两倍倍，就判定该该焊点有缺陷陷；漏焊；烧穿；边缘缘焊点；注意：如果一条焊接接边不允许有有两处或者两两处以上的缺缺陷焊点，缺缺陷焊点不得得连续发生；；焊缝末尾的的焊点不得有有缺陷（发现现追溯核查补补焊）。虚焊无熔核或熔核核直径尺寸小小于白车身焊焊接强度检验验控制方法规规定的尺寸的的焊点；焊点熔核直径径的计算方法法是互成直角角时取两个测测量值的平均均值，其中一一个明显是最最小值。焊点点熔核直径标标准取两种厚厚度组合中的的最薄厚度，，三层板或三三层以上的选选择次薄厚度度板材要求的的熔核直径作作为规定的尺尺寸。压痕过深非暴露面焊点点压痕深度（（D）不得超过钢钢板厚度（T）的50％；在暴露面面上，焊点压压痕深度（S）不得超过钢钢板厚度（T）的20％，成型缺陷陷都要抛光。。裂纹扭焊变形形裂纹：沿着焊焊点周围有裂裂纹的焊点，，周围有裂纹纹的焊点是不不合格的（焊焊点表面由于于电极压下而而留下的有限限裂纹是合格格的）扭焊：如果母母材扭曲变形形超过焊接面面30度；变形：如果钢钢板被拉超过过紧靠焊点周周围的厚度的的两倍，就判判定该焊点有有缺陷；边缘焊点焊点不得超过过任何焊接钢钢板的边缘加强认识与学学习目前我们大家家要加强对以以下缺陷加强强认识与辨别别：扭焊压痕过深位置偏移边缘焊点裂纹烧穿/气孔/锁孔毛刺飞溅上述缺陷成批批出现，要等等同于虚焊通通知技术/设备平台寻求求解决办法。。电极异常消耗耗也应及时通通知（原因：：参数不合适适/冷却不畅通等等/电极材料不合合适）焊接根据焊接检查要求进行破坏性/非破坏性质量检查参照电阻点焊质量判定标准通知工段长（严重质量问题）班组长/相关操作人员通知维修人员/焊接工程师/工艺工程师问题解决临时措施长期措施安排对第一次检查后的产品上的相关焊接逐个检查是否存在缺陷按照返修规定对缺陷产品进行返修进行质量检查重新开始焊接使用焊接质量问题跟踪单，由工段做好相应记录OKNOKOKNOK焊接工艺/质量控制流程程焊接质量问题题板材之间飞溅溅；板材表面飞溅溅（粘电极））；电极墩粗成蘑蘑菇头；焊接强度低；；压痕过深；焊穿及裂纹；；焊点过度发黑黑板材之间飞溅溅直接原因：预压时间短短；焊接压力力低；板材附附着赃物；配配合间隙差；；焊点接近板板材边缘；焊焊枪动作滞后后；焊接角度度不垂直间接原因：焊接电流高高；电极对中中性差；板材材金属特性列举生产中实实例并讨论板材表面飞溅溅（粘电极））直接原因：预压时间短短；焊接时间间长；保持时时间短；焊接接压力低；冷冷却不通畅；；板材附着赃赃物；配合间间隙差；焊枪枪动作滞后；；焊接角度不不垂直；电极极使用时间过过长间接原因：焊接电流高高；电极对中中性差；板材材金属特性列举生产中实实例并讨论冷却不通畅：：（流量>2.5L/min）电极墩粗成蘑蘑菇头直接原因：焊接时间长长；焊接压力力低；焊接电电流高；电极极头部面积小小；冷却不通通畅；电极使使用时间过长长间接原因：板材附着赃赃物；焊枪动动作滞后；列举生产中实实例并讨论焊接强度低直接原因：焊接时间短短；焊接压力力高；焊接电电流低；电极极头部面积小小；电极头部部面积大；冷冷却不通畅；；配合间隙差差；焊点相邻邻太近等间接原因：焊点接近板板材边缘；板板材金属特性性；焊接角度度不垂直列举生产中实实例并讨论电极对中：板板材材配合间隙：：边边缘焊点点压痕过深直接原因：焊接时间长长