汽车钣金工艺课件02汽车钣金焊接工艺与设备

模块二

汽车钣金焊接工艺与设备汽车钣金工艺目录/Contents01学习单元一钣金焊接概述02学习单元二CO2气体保护焊工艺03学习单元三氧乙炔焊工艺04学习单元四电阻点焊工艺05学习单元五钎焊工艺06学习单元六车身塑料件焊接工艺·了解钎焊的工艺特点、工作原理、操作要点及所用设备。·了解电阻点焊的工艺特点、工作原理、操作要点及所用设备。·了解CO2气体保护焊的工艺特点、工作原理、操作要点及所用设备。·了解氧乙炔焊的工艺特点、工作原理、操作要点及所用设备。学习目标·了解塑料焊接的工艺特点、工作原理、操作要点及所有设备。第一部分学习单元一钣金焊接概述·熔焊是将被焊接金属的焊接部位加热到熔化状态，并向焊接部位加入熔化状态的填充金属（焊条），冷凝以后，两块被焊件即形成整体的焊接方法。根据熔化方式不同，熔焊又分为气焊、电弧焊、电渣焊、等离子弧焊等，其中气焊、电弧焊在汽车修理中使用最多。一、身体的基本防护·用电极对金属焊接点加热使其熔化并施加压力使之焊接在一起的方法称为压焊。各种压焊中，电阻焊的点焊方法在汽车制造业中是不可缺少的（如车身点焊）。点焊不会使焊件产生变形，因此在汽车修理中获得广泛应用。二、压焊·钎焊是采用熔点低于母材的钎料（钎焊填充材料）加热熔化滴在焊接区域，将工件焊接成一体的焊接方法，如钢钎焊、锡钎焊。由于钎焊时，工件受热的温度低于工件材料的熔点，不影响工件的整体形状，因此被广泛应用于对散热器、油箱等的修理作业中。·车身修理前，先要查阅汽车制造厂家提供的汽车维修说明书，了解各部位焊接的特点。修理时要尽量采用点焊或气体保护焊；除了在制造时进行过钎焊的零部件外，车身的其他部位切勿进行钎焊。切勿在新车车身上使用气焊。一、身体的基本防护知识拓展钎焊的特点及应用钎焊采用熔点低于母材的合金作钎料，加热时钎料熔化，并靠润湿作用和毛细作用填满并保持在接头间隙内，而母材处于固态，依靠液态钎料和固态母材间的相互扩散形成钎焊接头。钎焊对母材的物理化学性能影响小，焊接应力和变形较小，可焊接性能差别较大的异种金属，能同时完成多条焊缝，接头外表美观整齐，设备简单，生产投资小。但钎焊接头的强度较低，耐热能力差。应用：硬质合金刀具、钻探钻头、自行车车架、换热器、导管及各类容器等；在微波波导、电子管和电子真空器件的制造中，钎焊甚至是唯一可能的连接方法。知识拓展钎料和钎剂钎料是形成钎焊接头的填充金属，钎焊接头的质量在很大程度上取决钎料。钎料应该具有合适的熔点、良好的润湿性和填缝能力，能与母材相互扩散，还应具有一定的力学性能和物理化学性能，以满足接头的使用性能要求。按钎料熔点的不同，钎焊分为两大类：软钎焊与硬钎焊。（1）软钎焊。钎料熔点低于450℃的钎焊称为软钎焊，常用钎料是锡铅钎料，它具有良好的润湿性和导电性，广泛用于电子产品、电机电器和汽车配件。软钎焊的接头强度一般为60～140MPa。（2）硬钎焊。钎料熔点高于450℃的钎焊称为硬钎焊，常用钎料是黄铜钎料和银基钎料。用银基钎料的接头具有较高的强度、导电性和耐蚀性，钎料熔点较低、工艺性良好，但钎料价格较高，多用于要求较高的焊件，一般焊件多采用黄铜钎料。硬钎焊多用于受力较大的钢和铜合金工件，以及工具的钎焊。硬钎焊的接头强度为200～490MPa。注意：母材的接触面应很干净，因此要用钎剂。钎剂的作用是去除母材和钎料表面的氧化物和油污杂质，保护钎料和母材接触面不被氧化，增加钎料的润湿性和毛细流动性。钎剂的熔点应低于钎料，钎剂残渣对母材和接头的腐蚀性应较小。软钎焊常用的钎剂是松香或氯化锌溶液，硬钎焊常用的钎剂是硼砂、硼酸和碱性氟化物的混合物。根据热源或加热方法不同钎焊可分为：火焰钎焊、感应钎焊、炉中钎焊、浸沾钎焊、电阻钎焊等。钎焊时由于加热温度比较低，故对工件材料的性能影响较小，焊件的应力变形也较小。但钎焊接头的强度一般比较低，耐热能力较差。知识拓展钎焊加热方法：几乎所有的加热热源都可以用作钎焊热源，并依此将钎焊分类：火焰钎焊：用气体火焰进行加热，用于碳钢、不锈钢、硬质合金、铸铁、铜及铜合金、铝及铝合金的硬钎焊。感应钎焊：利用交变磁场在零件中产生感应电流的电阻热加热焊件，用于具有对称形状的焊件，特别是管轴类的钎焊。浸沾钎焊：将焊件局部或整体浸入熔融盐混合物熔液或钎料熔液中，靠这些液体介质的热量来实现钎焊过程，其特点是加热迅速、温度均匀、焊件变形小。炉中钎焊：利用电阻炉加热焊件，电阻炉可通过抽真空或采用还原性气体或惰性气体对焊件进行保护。除此以外，还有烙铁钎焊、电阻钎焊、扩散钎焊、红外线钎焊、反应钎焊、电子束钎焊、激光钎焊等。钎焊可以用于焊接碳钢、不锈钢、高温合金、铝、铜等金属材料，还可以连接异种金属、金属与非金属。适于焊接受载不大或常温下工作的接头，对于精密的、微型的以及复杂的多钎缝的焊件尤其适用。第二部分学习单元二CO2气体保护焊工艺·生产率高。CO2气体保护焊的穿透力强、熔深大而且焊丝的熔化率高，所以，其熔焊速度、生产率比焊条电弧焊高1～3倍。·焊接成本低。CO2是酿造厂和化工厂的副产品，来源广，价格低。因而，CO2气体保护焊的成本只有埋弧焊和焊条电弧焊的40%～50%。·能耗低。CO2气体保护焊和焊条电弧焊相比，对于3mm厚低碳钢板对接焊缝来说，每米焊缝消耗的电能，前者为后者的70%左右；对于25mm厚低碳钢板对接焊缝来说，每米焊缝消耗的电能，前者仅为后者的40%。所以，CO2气体保护焊是较好的节能焊接方法。·适用范围广。采用CO2气体保护焊，不论何种位置都可进行焊接。薄板可焊到1mm左右，几乎不受限制（采用多层焊）。而且焊接薄板时，相比气焊速度快、变形小。·抗锈能力较强，焊缝含氢量低，因而抗裂性好。·焊后无须清渣，又因是明弧，便于监视和控制，有利于实现焊接过程的机械化和自动化。一、CO2气体保护焊的特点·CO2气体保护焊使用一根焊丝，焊丝以一定的速度自动进给，在母材和焊丝之间出现短弧，短弧产生的热量使焊丝熔化，将母材焊接起来，实现半自动电弧焊接。在焊接过程中，CO2气体对焊位实施保护，以免母材被空气氧化。大多数钢材都用CO2进行气体保护焊；对于铝材则采用氩气（Ar）或氩气、氦气（He）混合气进行保护焊。·气体保护焊熔滴的过渡形式有两种：细颗粒过渡和短路过渡。焊丝作为一极，其端部不断受热熔化，形成熔滴并脱离焊丝过渡到母材熔池中。两种不同过渡形式的适用范围和工艺要求是不同的。细颗粒过渡的特点是电流大、直流反接。气体保护焊采用大电流、高电压进行焊接时，熔滴呈颗粒状过渡。颗粒尺寸增加会使焊缝成型恶化，飞溅加大，并使电弧不稳定。二、CO2气体保护焊的原理·CO2气体保护焊的工作过程如图2-5所示。·焊丝在焊接部位经过短路—燃弧—短路—燃弧……的反复过程，每一次短路电弧焊丝都从端部将微小的熔滴转移到母材熔池中。·在焊丝周围有一层惰性气体保护层，以免焊缝被氧化。·焊丝采用自动进给，连续焊接。·在整个焊接过程中，母材受热小，变形小，不致影响钣金件整体的几何形状。二、CO2气体保护焊的原理教学视频二氧化碳气体保护焊·CO2气体保护焊焊接设备参见图2-4和图2-6，其基本组成部分如下：·存储CO2气体的钢瓶、减压装置及输送管道系统，保护熔池免受污染。·送丝控制装置，调节送丝速度。·指定规格的成卷的焊丝。·供焊接用的机内电源装置。·电缆及接线装置。·焊枪和电缆，供操作者牵引到不同工位上焊接。·CO2气体保护焊设备供气系统。三、CO2气体保护焊的焊接设备设备内容预热器焊接过程中钢瓶内的液态CO2不断汽化成CO2气体，汽化过程要吸收大量的热能。另外，钢瓶中的CO2气体是高压的，为（50～65）×105Pa，要经减压阀减压，气体体积膨胀也会使气体温度下降。为了防止CO2气体中的水分在钢瓶出口处及减压表中结冰而使气路堵塞，在减压之前，要通过预热器进行预热。显然，预热器应尽量装在靠近钢瓶的出气口附近。干燥器由于CO2气体中含有一定量的水分，为了防止因气孔的出现而减少焊缝金属中氢气的含量，可在气路中装置高压干燥器（在减压阀之前）和低压干燥器（在减压阀之后）。一般情况下，气路中只接高压干燥器，而无须接低压干燥器。如果对焊缝质量要求不太高或者CO2气体中含水分较少，这两种干燥器均可不加。焊机控制电路熔化及自动、半自动焊机的控制电路包括引弧、熄弧、焊接程序控制、焊接参数自动调节及全自动跟踪等电路。通常，自动焊机和半自动焊机具有的控制越多，功能越完善，但设备越复杂，价格也越昂贵。三、CO2气体保护焊的焊接设备·CO2气体保护焊的焊丝是选用H08Mn2Si或H08Mn2SiA合金钢丝制成的。汽车车身钣金件厚度为1.5～2.5mm，焊丝直径的选择如表2-2所列。四、CO2气体保护焊的焊接参数1.焊丝直径·CO2气体保护焊对电源电压稳定性要求较高，一般将电源、送丝装置、焊丝都装在机箱内，并配有调节电压和送丝速度的设备。·CO2气体保护焊的电源都是直流的，一般情况下，焊丝接正极，工件接负极，称为反接法。反接法电弧稳定、飞溅小、熔深大、焊缝中含氢量低，适用于短路过渡的普通焊接。汽车修理多采用反接法。焊丝接负极，工件接正极称为正接法。正接法焊丝熔化率高，熔化深度较浅，适用于颗粒过渡的高速焊接、堆焊或铸铁补焊等场合。四、CO2气体保护焊的焊接参数2.焊接电流与电弧电压·电弧电压决定了电弧的长度。电弧电压调整到适当数值时，在焊接部位将连续发出轻微的嘶嘶声。电弧电压过高，电弧长度增加，焊接熔深小，焊缝呈扁平状；电弧电压过低，电弧长度减小，焊接熔深增加，焊缝呈狭窄凸起状，如图2-8所示。四、CO2气体保护焊的焊接参数2.焊接电流与电弧电压·导电嘴到母材的距离对焊接质量影响很大，标准距离应为6～16mm，如图2-9所示。·导电嘴到母材的距离过大，保护气体所起的保护作用减小，同时，焊丝外伸过长反而加快了焊丝熔化的速度，影响焊接质量。但距离过小，焊接难以进行。四、CO2气体保护焊的焊接参数3.导电嘴到母材的距离·焊接速度过快，焊接熔深和焊缝宽度都会减小，焊缝会变为圆拱形，速度再快，还会出现咬边现象。焊接速度过低则会产生许多烧穿孔。焊接速度与母材板厚的关系见表2-4。四、CO2气体保护焊的焊接参数4.焊接速度·与其他焊接一样，CO2气体保护焊的焊接位置也有平焊、横焊、立焊和仰焊四种，如图2-10所示。·平焊一般容易进行，焊接速度较快，焊接质量易于保证，只要不是在汽车上施焊，应尽量采用平焊。·水平焊缝进行横焊时，应使焊炬向上倾斜，以尽可能避免重力对熔池的影响。立焊时，可根据具体情况选用上焊法、下焊法或立角焊法。对于气体保护焊，应以上焊法为主，焊条电弧焊则以下焊法为主。五、CO2气体保护焊的焊接方法1.焊接位置·CO2气体保护焊的焊接形式有六种，如图2-11所示。·定位焊。定位焊是用于保持两焊件相对位置固定不变的一种焊接形式。定位焊各焊点之间的距离与母材厚度有关，是厚度的5～30倍，如图2-12所示。·连续焊。焊炬连续、稳定地沿焊缝移动形成连续焊缝，如图2-13所示。·塞焊。两块金属板叠在一起，在其中一块板上钻有通孔，将电弧穿过此孔并被熔化金属所填满而形成焊点，称为塞焊。用塞焊替代铆接、螺钉连接是使用非常广泛的工艺方法。·点焊。点焊法是送丝定时脉冲被触发时，将电弧引入被焊的两块金属板，使其局部熔化的焊接方法。五、CO2气体保护焊的焊接方法2.焊接形式六、CO2气体保护焊的注意事项1.钣金维修时的安全·施焊前，清理焊件表面和焊丝表面的油污和锈迹，以防止焊接时产生气孔。·瓶装液态CO2灌气后应将钢瓶倒置1～2h，然后每隔30min打开瓶口气阀放水2～3次，这样才能保证输出的CO2气体的纯度。·引弧之前，调好焊丝伸出长度，一般应等于焊丝直径的10倍（如8mm）。焊丝头部有粗大的球形头应剪去。·弧点应距焊缝端部2～4mm处，引弧后再移向端头开始施焊。焊丝端头与焊件的距离保持在2～3mm。焊接时，应掌握好速度，避免熔化不良或焊波过高等缺陷。·CO2气体保护焊常见的缺陷及产生原因见表2-7。七、CO2气体保护焊的缺陷及产生原因第三部分学习单元三氧乙炔焊工艺·氧乙炔焊焊接和切割设备通常由图2-14所示部分组成。·钢制气瓶，内部分别装有氧气、乙炔。·各种调压器，将来自气瓶的压力降低到一定值，并保持稳定的流速。·从各调节器、气瓶处将氧气和乙炔输送到焊炬处的软管。·焊炬，又称焊枪，在切割时使用割炬（割枪）。一、氧乙炔焊设备构造及原理·中性焰。标准的火焰称为中性焰，此时，乙炔和氧气的体积比为1∶1。这种火焰有非常明亮的白色焰心，焰心被明亮的外层蓝色火焰包围，如图2-15（a）所示。·中性焰。标准的火焰称为中性焰，此时，乙炔和氧气的体积比为1∶1。这种火焰有非常明亮的白色焰心，焰心被明亮的外层蓝色火焰包围，如图2-15（a）所示。·氧化焰。混合气体中氧气略多于乙炔时，燃烧生成的火焰就是氧化焰，如图2-15（c）所示。氧化焰与中性焰相似，但它的乙炔焰心较短，而且其颜色比中性焰稍紫；外层火焰较短，而且边缘模糊。氧化焰通常会使熔化的金属氧化，所以不能用它焊接低碳钢，但可以用它焊接黄铜和青铜。二、氧乙炔焊工艺参数的选择、调整1.火焰的类型与调整·焊嘴的大小与火焰的能率有关。单位时间内火焰所提供的热能大小称为火焰的能率。大号的焊嘴，其火焰能率高，适于厚板的焊接。表2-8给出了焊嘴号码与焊件厚度的关系。·汽车钣金件金属板厚度多在1.5mm左右，因此，2号焊嘴使用最多。二、氧乙炔焊工艺参数的选择、调整2.焊嘴的选择·焊丝应选用与焊件相同的材料，汽车钣金件多为低碳钢板，焊丝材料选用一般铁丝即可。·焊丝直径与焊件厚度、坡口形式和操作方式有关。焊丝过细，焊接时，焊件尚未熔化而焊丝已熔化下滴，焊接不良；焊丝过粗，则焊件熔化而焊丝尚未熔化，势必增加焊件接头区的加热时间，使金属组织改变，降低焊接质量。同样条件下，采用左焊法和右焊法，焊丝直径也不相同。二、氧乙炔焊工艺参数的选择、调整3.焊丝的选择·焊嘴的倾角一般应考虑焊件的厚度、施焊位置和焊件材料的热物理性等因素。厚度大、材料熔点高和导热性良好时，焊嘴倾角可取大一些；反之，倾角应减小。低碳钢水平位置焊接时，焊嘴倾角与焊件厚度（mm）的关系如图2-16所示。·气焊时，焊丝相对于焊嘴的角度一般为90°～100°，如2-17所示。二、氧乙炔焊工艺参数的选择、调整4.焊嘴与焊丝的倾角选择·气焊的操作方法有左焊法和右焊法两种。焊炬从右向左移动的焊接方法称为左焊法，焊炬从左向右移动焊接方法称为右焊法，如图2-18所示。·左焊法操作简单，适于薄板及低熔点材料的焊接。右焊法火焰指向焊缝，熔池保护效果好，不易生产气孔、夹渣，热量利用效率高，焊缝冷却较慢，适用于焊接较厚的或高熔点材料。·对于较长的焊缝，应事先间隔焊上若干点，以保证整个焊接位置相对固定，然后采取分段或逆向焊接完成整个焊缝的焊接。图2-19为分段焊和逆向焊示意图。三、氧乙炔焊的操作要领①OPTIONOPTION④③OPTION②OPTION四、焊接位置1.平焊·平焊是指工件与工作台或车间地面平行。平焊一般较容易，能够得到最好的焊接熔深，对从汽车上拆下的零部件进行焊接时，可尽量将它放在能够进行平焊的位置。·立焊是将工件垂直放置，焊缝垂直或稍稍倾斜于地面。焊接时，焊炬做向上或下移动，重力趋于将熔池拉向连接点的下方。·横焊是指将工件垂直放置，焊缝呈横向或稍稍倾斜于地面，焊接时焊枪横向移动，重力会将熔池拉向底部。在进行横焊时，应使焊炬向上倾斜，以抵消重力对熔池的影响。·仰焊，是将工件安装到操作者头部上方进行焊接的一种方法。仰焊最难进行，在这个位置，一些熔融金属很容易落入喷嘴而引起故障，飞溅的金属或火花也容易对人造成伤害。3.立焊2.横焊4.仰焊知识拓展①焊条熔液受电弧的吹击作用和本身的动力，容易进入熔池，形成自然过渡。②熔渣和铁水不易流散，允许采用较粗的焊条和较大的电流，能形成较大的熔池，在熔池里熔渣熔液与液体金属两者反应均匀，能产生良好的结晶组织，因液体的熔渣与金属不易流动，就容易控制焊缝的形状和尺寸，使其达到美观优质。③因俯视进行焊接，操作简单，方便初学者练习掌握，焊工操作轻松，不易疲劳。④在焊件厚度允许的情况下，可以使用最大的焊接电流，因而工作效率高，应用广泛。⑤熔渣和铁水易出现混在一起分不清的现象，或熔渣越前形成夹渣、气孔等缺陷。⑥由于焊接电流及坡口形式等焊接规范选用不当，以及运条方法和角度操作不当时，在焊接第一层焊道时容易造成焊瘤和未焊透。因此对接焊缝平焊时常采用双面焊，即焊完正面后将反面的焊根用风铲或碳弧气刨开槽清根后再焊背面焊缝。⑦单面焊要求双面成形时，第一层容易产生透度不均匀、背面成形不良等现象，其余各层比较容易掌握。平焊知识拓展①正确控制焊条角度，使熔渣与液态金属分离，防止熔渣前流，尽量采用短弧焊接。②对于不同厚度的T形、角接、搭接的平焊接头，在焊接时应适当调整焊条角度，使电弧偏向工件较厚的一侧，保证两侧受热均匀。对于多层多道焊应注意焊接层次及焊接顺序。③选择合适的运条方法。对于厚度小于6mm的工件一般采用不开坡口进行焊接，不开坡口的对接平焊正面焊缝时采用直线运条方法，反面焊缝也采用直线运条方法。为了保证焊透，电流可大些，运条速度也随之增大。对于开坡口的对接平焊可采用多层焊或多层多道焊，打底焊时采用直线形运条，焊条直径和焊接电流均小些。多层焊时其余各层焊道应根据要求采用直线形、锯齿形或月牙形运条。多层多道焊时采用直线形运条方法。对于焊脚尺寸较小的T形接头、角接、搭接接头可采用单层焊，采用直线或斜锯齿形、斜环形运条方法。焊脚尺寸较大时，一般采用多层焊或多层多道焊，第一层采用直线形运条方法，其余各层可采用斜环形、锯齿形运条。多层多道焊时，一般采用直线形运条。对于船形焊缝，为了保证根部焊透，其操作要点与开坡口对接平焊相似。平焊的操作要点知识拓展焊板垂直地面放置，焊道水平走向，焊条（或焊丝）大致水平对准焊道进行焊接的的焊接位置称为横焊。横焊都为手工焊，从左往右焊接或从右往左焊接，特别是盖面时，先焊下焊道依次焊上焊道，从而形成沿焊缝纵向的焊沟，底片上会呈现出相应的焊沟影像，参见焊缝外观图。横焊知识拓展1.熔化金属因自重易下坠于坡口上，造成上侧产生咬边缺陷，下侧形成泪滴型焊瘤或未焊透缺陷。2.熔化金属与熔渣易分离，略似立焊。横焊特点1.对接横焊开坡口一般为V型或K型，板厚3~4mm的对接接头可用Ⅰ型坡口双面焊。2.选用小直径焊条，焊接电流较平焊时小些，短弧操作，能较好的控制熔化金属流淌。3.厚板焊接时，除打底焊缝外，宜采用多层多道焊。4.多层多道焊时，要特别注意控制焊道间的重叠距离。每道叠焊，应在前一道焊缝的1/3处开始施焊，以防止产生凹凸不平。5.根据具体情况，保持适当的焊条角度，焊接速度应稍块且均匀。6.采用正确的运条方法。（1）Ⅰ型对接横焊时，正面焊缝采用往复直线运条方法较好；稍厚件宜选用直线型或小斜环形运条，背面用直线型运条，焊接电流可适当加大。（2）采用其他坡口对接横焊，间隙较小时，打底焊可采用直线运条；间隙较大时，打底层采用往复直线型运条，其他各层当多层焊时，可采用斜环形运条，多层多道焊时，应采用直线型运条。横焊焊接要点知识拓展焊板垂直地面放置，焊道垂直走向，焊条（或焊丝）大致水平对准焊道进行焊接的焊接位置称为立焊。立焊大都为手工焊，从下往上焊接，焊波弧度较小。焊接时焊条左右摆动，有时形成左右两条焊波。参见焊缝外观图片。立焊知识拓展1.熔池金属与熔渣因自重下坠，容易分离。2.熔池温度过高时，熔池金属易下淌形成焊瘤、咬边、夹渣等缺陷，焊缝不平整。3.T型接头焊缝根部容易形成未焊透。4.熔透程度容易掌握。5.焊接生产率较平焊低。立焊特点知识拓展1.保持正确的焊条角度；2.生产中常用的是向上立焊，向下立焊要用专用焊条才能保证焊缝质量。向上立焊时焊接电流比平焊时小10~15%，且应选用较小的焊条直径（＜φ4mm）3.采用短弧施焊，缩短熔滴过渡到熔池的距离。4.采用正确的运条方法。（1）T型坡口对接（常用于薄板）向上立焊时，常用直线型、锯齿形、月牙形运条法施焊，最大弧长不大于6mm。（2）开其他形式坡口对接立焊时，第一层焊缝常采用断焊、摆幅不大的月牙型、三角形运条焊接。其后各层可用月牙形或锯齿形运条方法。（3）T型接头立焊时，焊条应在焊缝两侧及顶角有适当的停留时间，焊条摆动幅度应不大于焊缝宽度，运条操作与其他坡口形式的立焊相似。（4）焊接盖面层时，焊缝表面形状决定于运条方法。焊缝表面要求稍高的可以选用月牙形运条；表面平整的可采用锯齿形运条（中间凹形与停顿时间有关）。立焊焊接要点知识拓展焊板水平放置，焊条（或焊丝）竖直向上焊接的位置称为仰焊。仰焊都为手工焊，这是最难焊的位置，熔焊金属如果顶不上去就会下榻。焊波弧度也较小，从影像上往往难于与立焊区别。一般焊缝表面有时呈现凹凸不平，单面焊易出现内凹缺陷，可借助判断。仰焊知识拓展1.熔化金属因重力作用而下坠，熔池形状和大小不宜控制。2.运条困难，焊件表面不宜焊的平整。3.易出现夹渣、未焊透、焊瘤及焊缝成型不良等缺陷。4.融化的焊缝金属飞溅扩散，容易造成烫伤事故。5.仰焊比其他位置焊效率都低。仰焊的特点知识拓展1.对接焊缝仰焊，当焊件厚度≤4mm时，采用Ⅰ型坡口，选用φ3.2mm的焊条，焊接电流要适中；焊接厚度≥5mm时，应采用多层多道焊。2.T型接头焊缝仰焊，当焊脚小于8mm时，应采用单层焊，焊脚大于8mm时采用多层多道焊。3.根据具体情况，采用正确的运条方法：（1）焊脚尺寸较小时，采用直线型或直线往复型运条，单层焊接完成；焊脚尺寸较大时，可采用多层焊或多层多道焊运条，第一层应采用直线型运条，其余各层可选用斜三角型或斜环型运条方法。（2）无论采取那一种运条方法，每一次向熔池过度的焊缝金属均不宜过多。焊接要点·为了获得良好的焊接质量，用氧乙炔焊焊接时，一定要做到焊丝和焊缝两边的金属材料同时熔化，及时移动焊炬并填充焊丝。由于汽车钣金覆盖件的厚度较小，都在1mm左右，焊接时焊炬移动过快，过早填充焊丝，会造成焊件熔化不良，焊接不牢固；焊炬移动过慢，焊丝填充稍迟，焊件容易被烧穿。为避免出现这些不良结果，氧乙炔焊应注意如下事项：·考虑到汽车钣金件的特性，应选用小号焊炬（如H01-6）、3号以下的焊嘴、直径为2mm左右的焊丝，采用中性火焰。·焊缝一次完成，焊接速度要快，绝不可反复烧焊。·焊炬的移动要平稳，焊丝则以涂抹的动作熔于焊池之中。·部件边缘裂缝的焊接应从裂缝尾部（裂缝止端）起焊，焊嘴应指向焊件外面，减少部件受热，防止前焊后裂。·长焊缝的焊接，事先应将连接处修整对齐，并按要求间隔点焊后再行焊接，一般应从中间向两端依次交替焊接而成。·挖补焊接，事先应将补丁板料在平台上普遍捶击一遍，这样可以减少焊接变形。五、氧乙炔焊的注意事项4.焊嘴与焊丝的倾角选择第四部分学习单元四电阻点焊工艺·电阻点焊有下列优点：·降低了焊接成本。·不消耗焊丝、焊条或气体。·不产生烟雾。·可透过导电的锌底层恢复修理部位。·外观质量与制造厂的原厂焊接完全相同。·不需要对焊缝进行研磨。·速度快，只需1s或更短的时间便可焊接高强度钢、高强度低合金钢或低碳钢，而且焊接强度高、受热范围小、金属不易变形。一、电阻点焊的优点·电阻点焊的焊接强度与电极施加在金属件上的压力有直接的关系。压力太小，会产生焊接溅出物；压力太大，会使焊点过小，降低了焊接强度（图2-21）。具体操作时，应遵守设备使用规程规定的压力范围。二、电阻点焊的焊接原理1.压力·给金属件加压后通电，一股很强的电流流经两金属接触区，利用电阻发热，引起温度上升，从而使金属熔化并熔合在一起，如图2-22所示。·如果电流太大或压力太小，将会产生内部溅出物；减小电流或增加压力，可以使焊接溅出物降低到最小程度，形成良好的熔核。·电阻点焊时电流与压力之间是相互关联的，必须注意同时调节，焊接质量才能得以保证。二、电阻点焊的焊接原理2.电流·加压时间是电阻点焊极为重要的参数，在加压时间内，金属通过电流，熔化和熔合在一起，如图2-23所示。加压完毕，电流停止，熔化部位开始冷却凝固成圆而平的熔核。加压时间不可少于用户使用说明书上的规定值。二、电阻点焊的焊接原理3.加压时间构成内容变压器变压器的功能是将220V的电压变为2～5V的低电压供电阻点焊机使用。点焊机变压器一般安装在电极臂上。对于大型点焊机，如流水线上分布在不同焊点上同时焊接的点焊机，变压器与各电极臂之间用电缆连接，作为一个独立的供电电源使用。控制器点焊机控制器可以调节变压器输出的焊接电流和焊接时间，如图2-24所示的定时器。一般汽修钣金作业时，焊接时间在1/6～1s为宜。焊接电流的大小由焊接金属板的厚度和电极臂长度来决定。使用缩短型电极臂时，应减小焊接电流；反之，则宜用大电流。电极电极利用电极臂向被焊金属施加挤压力，并通过焊接电流。大多数点焊机带有一个增力机构，可以产生很大的电极压力来稳定焊接质量。挤压型点焊机一般无增力机构，完全由操作者控制压力的大小，在整体车身修理中使用较少。三、电阻点焊机的构造与调整1.电阻点焊机的构造·为了使点焊部位有足够强度，在施焊之前应对挤压式点焊机进行检查和调整。（1）根据焊接部位的具体情况选择合适的电极臂，如图2-26所示。三、电阻点焊机的构造与调整2.电阻点焊机的调整（2）调整电极臂长度。电极臂应尽量缩短其外伸长度，以获得较大压力。长度调好后，要将电极臂和电极头紧固，以免在焊接时发生松动而影响焊接质量，如图2-27所示。（3）调节上、下两电极，使之对准并在同一直线上，如图2-28所示。三、电阻点焊机的构造与调整2.电阻点焊机的调整（4）检查电极头直径。电极头直径D与底板厚度T有关，推荐值为D=2T+3mm，如图2-29所示。·电极头直径合适后，还要用锉刀将电极头表面锉光，清除杂质后再投入使用。如果电极头直径不符合要求，则应使用电极头切刀将其直径切至合适尺寸，然后将端部修平，才能投入使用。电极头每进行5～6次点焊后，应令其冷却再投入使用。电极头烧毁，应及时修整。（5）调节电流通过时间。根据金属板的厚度来调节电极臂的长度和焊接时间。三、电阻点焊机的构造与调整2.电阻点焊机的调整操作要点内容尽量采用双面点焊法施焊对无法实施双面点焊的部位，可采用气体保护焊的塞焊法，以保证良好的焊接强度。保持焊接夹角焊接时保持电极与金属板之间夹角为90°。否则，电流会减小，直接影响焊接质量。两次点焊两次点焊。当三层或多层金属重叠在一起时，应进行两次点焊。焊点数目考虑到修理厂的点焊机功率一般都小于制造厂点焊机的功率，因此，在修理时，点焊的焊点数目应多于原来的焊点数目，通常以增加30%为宜。最小焊接间距两金属板间的焊接强度取决于点焊间距和边缘距离。两板之间结合力随焊接间距的减小而增大，但间距小到一定数值，结合力不再增大。焊点边距金属板的端部距离不应太小，一般应保持不小于12mm为宜。点焊顺序点焊顺序如图2-33所示。过渡圆角的焊接焊接有过渡圆角的板件，一般不应在圆弧过渡区施焊，只有采取了专门的措施后，才允许对圆角过渡区施焊，否则将导致开裂等缺陷，其焊点分布应如图2-34所示。四、点焊操作要点检测要点内容焊接位置焊接位置应在凸缘的中心线上，且不允许产生电极头孔，焊点不超过边缘。修理时，应避免在原焊点施焊。焊点数量修理时，焊点数量应大于出厂焊点数量的1.3倍，如原制造厂的焊点为4个，则修理焊点应不少于5个。焊点间距修理时，焊点间距应略小于出厂时的焊距，但不应小于规定的数值，且焊点分布要均匀。压痕（电极头压痕）焊接表面的压痕深度不得超过金属板厚度的一半，如图2-35（a）所示。气孔不允许有肉眼能看见的气孔，如图2-35（b）所示。溅出物用手套在焊接表面上擦过时，没有被刺卡拉丝现象，如图2-35（c）所示。五、点焊的检验1.目测检验五、点焊的检验2.试验性检验·拆解法检查。对试焊件焊接质量进行检查时，可用图2-36所示的方法用力拆解。根据断口的清晰与否，直观地判定点焊质量的优劣。·扁口錾检查。用图2-37所示的扁口錾，沿焊件接缝楔入板间距焊点7～10mm处，打进深度以观察到熔核形状时为止（不得超过30mm），确认焊点无脱开后抽出检具并将检验处修平。六、其他方式的点焊·车身维修中普遍采用上述挤压式点焊工艺，但有时也需要采用其他形式的点焊，利用电阻点焊挤压的工作原理产生了钣点焊和电收火棒等焊接。·钣点焊是能够同时在一面进行点焊的方法。具有两个点焊头的钣点焊机，可以每只手各持一个点焊极，同时将点焊头压向焊接处即可完成点焊。两只手柄上各有一个开关，焊机上设有定时开关供选择通电时间用。·钣点焊在车身维修中有一定的使用价值，尤其是在更换车身钣金构件时，往往不便于从两边进行点焊操作，钣点焊便显示出不可比拟的优点。第五部分学习单元五钎焊工艺·钎焊类似于用黏结剂将两个物体粘在一起。这种黏结剂称为钎料，为了使钎料易于粘住，还需要钎剂帮助清洁焊件表面。在钎焊过程中，熔化的钎料充分扩散到两层母材之间，形成牢固的熔合区。一、钎焊的焊接原理·两块母材在很低的温度下结合在一起，产生变形和应力的风险较小。·由于母材不熔化，所以可将不相容的两种金属结合在一起。·钎料黄铜有优异的流动性，它能够顺利地进入狭窄的间隙中，所以很容易填满焊缝的间隙。·由于母材没有被焊透，而只是钎料在金属的表面相结合，所以焊接处能承受反复作用的载荷较小，碰撞时强度很低。·钎焊技术很容易掌握。在车身修理厂，钎焊设备通常与氧乙炔焊的设备相同，需要氧乙炔焊炬、钎焊条、焊接护目镜、手套和焊炬点燃器等。氧乙炔焊炬也可用来进行软钎焊，但最好还是用专门的设备进行软钎焊。·为了保证钎料的质量，如流动性、熔化温度、与母材的相容性和强度等，钎料都是两种或两种以上金属的合金。汽车车身所用的钎焊条的主要成分为铜和锌。二、钎焊的基本特性钎焊有下列基本特性：操作要领内容清洁母材表面如果母材的表面上粘有氧化物、油、油漆或灰尘，就应在钎焊前清洁表面。如果让这些污物留在金属表面上，可能导致钎焊的失败。尽管已使用钎剂来清除氧化层和大部分污染物，但还不足以清除掉所有的污物。所以，要用钢丝刷对表面进行机械清洁。施加钎剂母材被彻底清洁以后，在焊接表面均匀地加上钎剂。如果使用的是带钎剂的钎焊条，就不需要进行该项操作。加热母材调节焊炬气体的火焰，使它稍微呈现出碳化焰的状态。将母材的接合处均匀地加热到能够接受钎料的温度，根据钎料熔化的状态，推断出钎料的适当温度。对母材进行钎焊当母材达到适当的温度时，将钎料熔化到母材上，并让其自然流动。当钎料流入母材的所有缝隙时，停止对母材接合处的加热。钎焊后的处理钎焊部位充分冷却以后，用水冲洗掉剩余的钎剂残渣，并用硬的钢丝刷刷净金属表面。烧干且发黑的钎剂可用砂轮或尖锐的工具清除。如果没有完全清除掉剩余的钎剂残渣，油漆就不能很好地黏附，而且接头处还可能产生腐蚀和裂纹。三、钎焊的操作要领·由于钎料容易流过被加热的表面，必须将整个接合区加热到同样的温度。·不能让钎料在母材加热前熔化，否则钎料不和母材相黏结。·如果母材的表面温度太高，钎剂将不能够清洁母材，这将使钎焊的粘接力减小，接合强度降低。·钎焊的温度必须比黄铜的熔点高出10～89℃。·焊炬喷嘴的尺寸应略大于金属板的厚度。·预热金属板，这样才能更有效地熔敷钎料。·固定金属板，预防母材的移动和钎焊部位的