电阻点焊缺陷分析及控制毕业设计(论文)
重庆科技学院
毕业设计（论文）题目汽车车身点焊焊接缺陷控制研究
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毕业设计（论文）作者（签字）：
年月日
重庆科技学院毕业设计论文摘要
摘要
焊接是汽车工业中应用最广泛的装配连接方式，点焊因其技术可靠、成本低、效率高及方法简单等优势成为轿车车身装配的主要连接手段。典型轿车自车身由300—500个薄板冲压件焊接而成，焊点数多达3000—6000个。然而在点焊焊接过程中受焊接参数变动、网压波动、工艺规范、焊接回路阻抗变化等因素的影响，容易在点焊接头中出现各种缺陷；如未熔合与未焊合、缩孔、裂纹、烧穿、喷溅和压痕过深等。焊接缺陷的存在将直接影响焊接结构的可靠性，而车身的强度在很大程度上取决于焊点质量，车身制造质量也直接影响整车的安全性和使用寿命。本文分析点焊缺陷产生的原因，并研究相应的解决办法。汽车车身生产是批量生产，如果焊件的点焊焊接缺陷到了总装流水线上装配时才被发现，需要进行补焊、补漏、校正，变形，影响流水线的作业进度，因此消除焊接缺陷，保证整车的质量有着实际的意义。
关键词：电阻点焊点焊缺陷整车质量
重庆科技学院毕业设计论文目录
目录
摘要............................................................................................................................................. I 1 绪论. (2)
1.1汽车车身装焊工艺 (2)
1.1.1汽车车身焊装的常用方法 (2)
1.1.2.汽车车身装焊流程 (2)
1.2电阻点焊在车身生产中的应用 (3)
1.3本课题研究目的及意义 (5)
2 点焊原理 (7)
2.1点焊的基本概念 (7)
2.2点焊焊接循环分析 (7)
2.3点焊的工艺参数 (8)
2.4焊接参数间相互关系及选择 (11)
3 汽车车身点焊工艺 (13)
3.1材料点焊焊接性分析 (13)
3.1.1 DC05点焊焊接性分析 (13)
3.2汽车燃油箱固定件点焊焊接工艺 (15)
4 点焊缺陷分析及控制 (17)
4.1 DCO5电阻点焊常见缺陷及解决办法 (17)
4.2点焊缺陷在生产中的全面控制 (22)
5 点焊的质量检验 (24)
5.1破坏性检验 (24)
6 总结 (27)
参考文献 (28)
附录、一 (29)
1 绪论
1.1汽车车身装焊工艺
1.1.1汽车车身焊装的常用方法
汽车车身壳体是一个复杂的结构件，它是由百余种、甚至数百种(例如轿车)薄板冲压件经焊接、铆接、机械联结及粘接等方法联结而成的。由于车身冲压件的材料大都是具有良好焊接性能的低碳钢，所以焊接是现代车身制造中应用最广泛的联结方式。表1.1列举了车身制造中常用的焊接方法。
表1.1车身制造中常用的焊接方法及典型应用
1.1.
2.汽车车身装焊流程
车身制造中应用最多的是电阻焊，一般占整个焊接工作量的60％以上，有的车身几乎全部采用电阻焊。除此之外就是二氧化碳气体保护焊，它主要用于车身骨架和车身总成的焊接中。
由于车身零件大都是薄壁板件或薄壁杆件，其刚性很差，所以在装焊过程中必须使用多点定位夹紧的专用装焊夹具，以保证各零件或合件在焊接处的贴合和相互位置，特别是门窗等孔洞的尺寸等。这也是车身装焊工艺的特点之一。
为便于制造，车身设计时，通常将车身划分为若干个分总成，各分总成又划分为若干个合件，合件由若干个零件组成。车身装焊的顺序则是上述过程的逆过程，即先将{若干个零件装焊成合件，再将若干个合件和零件装焊成分总成，最后将分总成和合件、零件装焊成车身总成。轿车大致按图1.1制造程序装焊的。
图1.1轿车白车车身焊装程序图
1.2电阻点焊在车身生产中的应用
电阻点焊是一种被广泛应用的生产工艺，尤其被广泛应用于现代制造业及其它一些高科技产业与领域，如汽车制造、飞机制造及航空航天领域，每年约占世界总焊接量的三分之一。电阻点焊相对其它焊接方法，点焊的主要优点是高效、质量可靠、成本低、易操作、易实现焊接自动化，适用于大批量生产。点焊已经成为汽车制造工业中的主要连接工艺方法，在汽车制造工业中发挥着不可替代的重要作用。首先应用于车身焊装，汽车车身焊装包括车身底板、侧围、车架、车顶、车门、车身总成等部分（如图1.2——图1.10所示。），在它们的焊接过程中大量采用电阻点焊工艺。
图1.2前围上部总成图1.3地板总成
图1.4侧围总成图1.5后围零件
图1.6顶盖总成图1.7行李舱搁板
图1.8车门总成图1.9发动机盖
图1.10行李舱盖总成
富康轿车白车身，属于无独立车架的承载式全焊接结构，是由20多个大总成、数百种薄板冲压件经焊接而成的复杂结构件；其焊接方法有电阻点焊、混合气体保护焊（MAG焊）、螺柱焊等，而主要采用电阻点焊模式，白车身上电阻焊焊点有3600多个；上海大众“帕萨特”白车身上的焊点数达到5892点，三箱POLO车的整个车身共有3725个焊点，几乎遍及每一个总成，因此保证点焊质量成为汽车车身装配质量、控制车体误差的关键。其次，点焊还应用于汽车零部件的生产，包括横梁总成车挡托架的装配点焊、燃油箱上固定件的点焊、滤清器点焊、液力变矩器平衡片点焊、汽车制动蹄点焊等。
1.3本课题研究目的及意义
虽然新的焊接方法的发展在汽车工业中逐步形成了规模，部分的取代了传统的电阻焊方法，用于汽车车身和零部件的装配焊接，但是电阻点焊在汽车制造中的主导地位在今后的一段时期内不会改变，电阻点焊在汽车生产中的应用前景仍旧是非常广阔的。中国的汽车工业已进入历史上少有的高速发展期，2011年汽车产销量在1840万辆以上。点焊的完整性决定了汽车的整体结构刚度和完整性，故点焊的焊接质量直接关系到车身及汽车的质量。随着社会的发展，生活水平的提高，汽车向中高档方向发展，对焊装设备和焊接质量的要求都越来越高，而保证点焊的质量是提高汽车安全性能的方法之一。在汽车生产全球化程度越来越高，我国的汽车工业面临巨大的挑战，提高产品质量是增强竞争力的有效途径，这同样需要保证汽车中几千个点焊焊点的连接质量。
如美国的汽车工业，仅三大汽车公司就有64条生产线，年产汽车1300万台，电阻点焊控制器的改善和提高将使车身结构加强，并且提高美国汽车制造企业的竞争力。通常在汽车工业中，为了保证质量，每台车约有多于设计数量的30％的焊点，掘推算：如果减少焊点数量10％，每年可节约500万美元左右。1996年，美国国家标准和技术研究所宣布用1．36亿美元进行的电阻点焊这个先进技术项目(ATP)的研究。美国国家标准和技术研究所专家认为，改进美国现有的电阻焊设备和控制装置，预计在相关产业可以获得500亿美元的经济效益。这个项目得到了汽车行业人士的重视，许多研究机构和企业，如美国智能电阻焊协会、克来斯勒公司、福特汽车公司、通用汽车公司以及密西根大学、爱迪生焊接研究所、工业技术研究所等给予这个项目很大的支持。
一方面，由于点焊过程相当复杂，影响因素多、因素之间相互作用，加之焊接过程中熔核的不可见性及焊接过程瞬时性，给点焊质量检测与控制带来了很大困难；另一方面，为了使不合格接头的比例保持在规定的合理范围内，工厂里通常要定期进行焊后破坏性实验。但是，破坏性实验成本极高，而且定期的抽样实验并不能保证每一辆车身焊接接头的合格率都保持在规定的范围内；同时，焊后实验具有严重的滞后性，由于轿车生产的大批量流水作业特点，待有焊接质量问题发现时，大量具有焊接质量问题的车身己经到了总装甚至到了客户手中。由此可见，电阻点焊过程及焊点质量的稳定性一直是电阻点焊质量控制研究中的关键问题，历来被认为是电阻焊质量控制的研究重点，并引起了工业界和研究机构的高度重视因此，为了提高焊接质量，需要对熔核形成过程的有关电参数进行控制，以形成合格焊点，或者在线监测和控制与熔核形成有关的物理参量，以实时监测并控制焊接过程，实现在线判定和控制焊点质量，这对于保证焊点质量的稳定性提高点焊合格率，达到降低成本和提高生产效率具有十分重要的实际意义。
随着新材料和新技术的不断出现以及应用领域的扩展，对点焊质量的要求也越来越高。根据实际工作的需要，克服点焊的缺陷和不足成为当前点焊技术发展中的一个重要任务。这些缺陷存在与否或多少直接关系到点焊的质量，而点焊质量直接关系到产品的质量。况且利用点焊技术的生产的产品大多数是科技含量高、价格昂贵或作用至关重要
的产品或零部件。汽车车身的点焊的连接质量决定了汽车的整体结构刚度和完整性，同时保证汽车的行驶安全。所以对于汽车车身点焊焊接缺陷控制的研究，保证点焊质量具有重要的实际意义。
2 点焊原理
2.1点焊的基本概念
点焊属于电阻焊的一种，它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表面及邻近区域产生的电阻将其加热到熔化或塑性状态，使之形成金属结合的一种焊接方法。
电阻点焊的特点：
（1）焊件间靠尺寸不大的熔核进行连接，熔核均匀、对称分布在两焊件的结合面上。
（2）焊接电流大、焊接时间短、焊接过程中加压力。
（3）点焊时热、机械（力）联合作用的焊接过程。
2.2点焊焊接循环分析
焊接循环（welding cycle），在电阻焊中是指完成一个焊点所包括的全部程序。图是一个较完整的复杂点焊焊接循环，由加压，…，休止等十个程序段组成，I、F、t 中各参数均可独立调节，它可满足常用（含焊接性较差的）金属材料的点焊工艺要求。当将I、F、t中某些参数设为零时，该焊接循环将会被简化以适应某些特定材料的点焊
要求。当其中I
1、I
3
、F
pr
、F
fo
、t
2
、t
3
、t
4
、t
6
、t
7
、t
8
均为零时，就得到由四个程序段
组成的基本点焊焊接循环，该循环是目前应用最广的点焊循环，即所谓“加压－焊接－维持－休止”的四程序段点焊或电极压力不变的单脉冲点焊。
图2.1复杂点焊焊接循环示意图
1.加压程序
2.热量递增程序
3.加热1程序
4.冷却1程序
5.加热2程序
6.冷却2程序
7.加热3程序
8.热量递减程序
9.维持程序 10.休止程序 pr F .预压压力 fo F .锻压力 fo t .施加压力时刻（从断电时刻算起）
w F .电极压力 T .点焊周期 'fo t .施加锻压力时刻（从通电时刻算起）
2.3点焊的工艺参数
点焊工艺的基本参数有焊接电流、焊接时间、电极压力、和电极工作端面尺寸。 （1） 焊接电流I —焊接时流经焊接回路的电流称为焊接电流，一般在数万安培（A ）以内。焊接电流是最主要的点焊参数。调节焊接电流对接头力学性能的影响如图2.2所示。
图2.2接头抗剪载荷与焊接电流的一般关系
1.板厚1.6mm 以上
2.板厚1.6以下
1）AB段曲线呈陡峭段。由于焊接电流小使热源强度不足而不能形成熔核或熔核尺寸甚小，因此焊点拉剪载荷较低且很不稳定。
2）BC段曲线平稳上升。随着焊接电流的增加，内部热源发热量急剧增大（Q∝I2），熔核尺寸稳定增大，因而焊点拉剪载荷不断提高；临近C点区域，由于板间翘离限制了熔核直径的扩大和温度场进入准稳态，因而焊点拉剪载荷变化不大。
3）CD段由于电流过大使加热过于强烈，引起金属过热、喷溅、压痕过深等缺陷，接头性能反而降低。
图2.2还表明，焊件越厚BC段越陡峭，即焊接电流的变化对焊点拉剪载荷的影响越敏感。
从工艺上考虑，焊接电流波形陡升与陡降时，会因加热、冷却速度过快引起飞溅或在熔核内部产生收缩性缺陷；而具有缓升与缓降的电流脉冲和波形，有预热和缓冷的作用，可有效防止飞溅与内部收缩性缺陷。
（2）焊接时间t —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。点焊时t一般在数十周波（1周波＝0.02s）以内。焊接时间对接头力学性能的影响与焊接电流相似（图2.3）。但应注意两点：
1) C点以后曲线并不立即下降，这是因为尽管熔核尺寸已达饱和，但塑性环还可有一定扩大，再加之热源加热速率较和缓，因而一般不会产生喷溅。
图2.3接头抗剪载荷与焊接时间的关系
1-板厚1mm 2-板厚.5mm
2) 焊接时间对接头塑性指标影响较大，尤其对承受动载或有脆性倾向的材料（DC05的可淬硬倾向小），较长的焊接时间也可以获得良好的点焊接头，但是点焊的生产效率。所以，在实际生产中通过减少焊接时间来提高生产效率。
（3）电极压力F
——点焊时通过电极施加在焊件上的压力一般要数千牛（N）。
w
图2.4表明，电极压力过大或过小都会使焊点承载能力降低和分散性变大，尤其对拉伸载荷影响更甚。当电极压力过小时，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增大而塑性环又来不及扩展，从而产生严重喷溅。这不仅使熔核形状和尺寸发生变化，而且污染环境和不安全，这是绝对不允许的。电极
压力过大时将使焊接区接触面积增大，总电阻和电流密度均减小，焊接散热增加，因此熔核尺寸下降，严重时会出现未焊透缺陷。一般认为，在增大电极压力的同时，适当加大焊接电流或焊接时间，以维持焊接区加热程度不变。同时，由于压力增大，可消除焊件装配间隙、刚性不均匀等因素引起的焊接区所受压力波动对焊点强度的不良影响。此时，不仅使焊点强度维持不变，稳定性亦可大为提高。
图2.4接头承载能力与电极压力的关系（低碳钢δ=1mm ）
w F -电极压力 t F -抗剪载荷 q F -抗伸载荷
（4）电极头端面尺寸D 或R ——电极头是指点焊时与焊件表面相接触时的电极端头部分。其中D 为锥台形电极头端面直径，R 为球面形电极头球面半径，h 为端面与水冷端距离（图2.5）。电极头端面尺寸增大时，由于接触面积增大、电流密度减小、散热效果增强，均使焊接区加热程度减弱，因而熔核尺寸减小，使焊点承载能力降低（图2.6）。应该指出，在点焊过程中，由于电极工作条件恶劣，电极头产生压溃变形和粘损是不可避免的，因此要规定：锥台形电极头端面尺寸的增大△D<15％D ，同时对由于不断锉修电极头而带来的与水冷端距离h 的减小也要给予控制。低碳钢点焊h≥3mm。
图2.5常用电极结构
F与电极头端面直径D关系
图2.6接头抗剪载荷
t
（低碳钢δ=1mm；用图2.7接近C规范焊接）
2.4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。
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。
，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F
w 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。
（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，这是目前国外几种常用电阻点焊规范（RWMA、MIL Spec、BWRA等）的制定依据。
关系曲线，称喷溅临界曲线（图25）。曲线左半区为无喷溅根据这一原则制定的I.F
w
大而I小，但焊接压力选择过大会造成固相焊接（塑性环）范围过宽，导致区，这里F
w
焊接质量不稳定；曲线右半区为喷溅区，因为电极压力不足，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。
当将低碳钢点焊规范选在喷溅临界曲线附近（无喷溅区内）时，可获得最大熔核和最高拉伸载荷。同时，由于降低了焊机机械功率，也提高了经济效果。当然，在实际生产中应用这一原则时，应将电网电压、加压系统等的允许波动带来的影响考虑在内。以
上讨论的两种情况，通过低碳钢点焊焊接参数表、列线图、曲线图和规范尺等形式表现出来，但在实际使用这些资料时均需进行试验修正。
图2.7焊接电流与电极压力的关系
（A、B、C为RWMA焊接规范中的三类）
3 汽车车身点焊工艺
3.1材料点焊焊接性分析
判断金属材料点焊焊接性的主要标志：①材料的导电性和导热性，即电阻率小而导热率大的金属材料，其焊接性较差；②材料的高温塑性及塑性温度范围，即高温屈服强度大的材料（如耐热合金）塑性温度区间窄的材料（如铝合金），其焊接性较差；③材料对热循环的敏感性，即生成与热循环作用有关缺陷（裂纹脆硬组织等）的材料（65Mn），其焊接性差；④熔点高线膨胀系数大硬度高等金属材料，其焊接性一般较差，当然，评定某一金属材料点焊焊接性时应综合全面考虑以上诸因素。
3.1.1 DC05点焊焊接性分析
DC05含碳量为0.12％，为低碳钢，其点焊焊接性良好，采用用工频交流点焊机，简单焊接循环，无需特别的焊接工艺措施，即可或得满意的焊接质量。DC05冷轧钢板由于其具有优良的冲压性能，已经成为汽车制造用钢板的热门材料，由于电阻点焊具有生产效率高和易于实现自动化等优点，已经在汽车工业中被广泛采用，并将继续成为汽车工业中钢板的主要焊接方法。特深冲用DC05为材料的化学成分及力学性能如表3.1和表3.2所示。焊接性可通过对照Q235A进行对比分析。Q235A 的化学成分如表3.3所示。
表3.1 DC05 冷轧钢板的化学成分％成分 C Si Mn P S Al
含量0.12 0.42 1.77 0.018 0.006 0.049
表3.2 DC05冷轧钢板的力学性能
项目屈服强度/(N/mm2) 抗拉强度/(N/mm2) 端面延伸率δ/％
指标145 311 40
表3.3 Q235A的化学成分
成分 C Si Mn P S
含量0.22 0.35 1.4 0.045 0.05
1.DC05的导电性和导热性
通过查阅资料得到DC05电阻率和热导率分别为：20℃时的电阻率/(×10^(-6)Ω·m)≤O.1、46.4W/（m2·K）DC05电阻率和热导率都小于Q235。
2.DC05的高温塑性及塑性温度范围
通过对比DC05与Q235的化学成分，DC05的Mn/s大于Q235的Mn/s，得DC05的高温塑性较好，且塑性温度区间大于Q235。
3.DC05对热循环的敏感性
因为DC05含碳量低于Q235，S、P含量都低，得到DC05的对焊接热循环的敏感性较低，在冷却的时候不易得到脆硬组织，就有良好的焊接性。
4.DC05的熔点、线膨胀系数、硬度
通过查阅资料DC05的熔点1400-1500℃线膨胀系数小于Q235 且硬度小于Q235，起点焊性能优于Q235。
根据上述数据分析得到，DC05冷轧钢板为低碳钢，DC05的电阻率适中，塑性温度区宽，易于获得所需的塑性变形而不必使用很大的电极压力，具有良好的点焊工艺性能，在板厚小于6mm时通常采用普通的工频交流焊机，焊接电流、电极压力和通电时间都具有较大的调节范围。在焊接工艺参数选取的时候可以参照表3.4推荐的焊接工艺参数。点焊技术要点：
（1）焊前冷轧板表面可不必清理，热轧板应去掉氧化皮、锈。
（2）建议采用硬规范点焊，CE大者会产生一定的淬硬现象，但不一定不影响使用。（3）焊厚板δ≥3mm时建议选用带锻压的压力曲线，带预热电流脉冲或断续通电的多脉冲点焊方式，选用三相低频焊机焊接等。
（4）低碳钢属于铁磁性材料，当焊件尺寸大时应考虑分段调整焊接参数，以弥补因焊件伸入焊接回路过多而引起的焊接电流减弱。
（5）焊接参数参见表3.4。
表3.4的点焊常用焊接参数
（1）材料表面应没有锈、氧化物、油漆、油脂、油。
（2）电极材料应根据板材状况选用
（3）对于三层板焊接，最小间距应增加30%
3.2汽车燃油箱固定件点焊焊接工艺
汽车的燃油箱固定件是固定燃油箱的重要部件，保证车辆在行驶过程中油箱不会掉落，保证车辆的安全行驶。燃油箱固定件是DC05经过冲在成型过后再点焊在一起。燃油箱固定件的实际规格由8个焊点组成。燃油箱固定件由固定件3mm×60mm×75 mm和固定座板2mm×l74mm×l05mm点焊而成。如图3.1所示。
图3.1燃油箱固定件示意图
（1）焊接接头形式
点焊接头的强度取决于焊点的几何尺寸及其内外质量。焊点的几何尺寸见图1，一般要求熔核直径随板厚增加而增大。
通常用下式表示：
=
d (3.1)
5
δ
式中：d为熔核直径，mm；δ为焊件最薄板厚，mm
h=(0.2－0.8)( δ－△) (3.2)
式中：h熔核高度，mm；△为焊件表面压痕深度，mm；一般取(0．1～0．15)，mm。
熔核在单板上的熔化高度h对板厚度δ的百分比为熔透率A，即
A=h/δ×l00％ (3.3)
d.熔核直径，mm
△一压痕深度，mm；e一焊点距离，mm；
h一熔核高度，mm；δ一钢板厚度，mm
图3.2 点焊的几何尺寸示意图
对于这次工艺试验因工件作剪切力试验的局限性．采用单点试样和燃油固定件成仿真模拟试验两种方法制取试样，各试样的焊点尺寸见表3.3。其中熔核高度按中间值取0．4。
表3.3各试样焊点距离
材料厚度
/mm 熔核直径
/mm
压痕深度
/mm
焊点距离
/mm
熔核高度
/mm
焊透率
/％
1.0+3.0 5 0.10 8 0.4
1.5+
2.0 6 0.15 12 0.6
1.5+3.0 6 0.15 16 0.6 30-70
2.0+2.5 7 0.20 20 0.8
2.0+
3.0 7 0.20 24 0.8
（2）确定工艺参数
根据选择工艺参数的具体步骤：
1)定电极的端面形状和尺寸d=2＆+3。
2)初步选定电极压力和焊接时间，然后调节焊接电流，以不同的电流焊接试样。
3)经检验熔核直径符合要求后，再在适当的范围内调节电极压力，焊接时间和电流，进行试样的焊接和检验，直到焊点质量完全符合技术要求所规定的要求为止。
①厚度比小于3：1时，工艺参数可按照厚件进行选择，并稍增大焊接电流或者焊接时间；
②当两工件的厚度比大于3：1时，除按上条件处理外，还应：
a 在厚板的一侧采用大的电极直径；
b 在薄板的一侧采用导电性稍差的电极材料；
此外，在试样选择工艺、参数时，要充分考虑试样和工件在分流、铁磁性物质影响，以及装配间隙方面的差异，并适当加以调整。参照相同板厚的试焊参数拟确定本次工艺试样的各参数见表3.4。
表3.4各试样点焊参数
材料厚度/mm 电极直径
/mm
焊接时间
/周波
电极压力
/KN
焊接电流
/KA
1.0+3.0 7 8
2.8 10.0
1.5+
2.0 7 11
3.6 11.8
1.5+3.0 7 14 4.4 13.4
2.0+2.5 7 15 5.1 14.8
2.0+
3.0 7 20 5.9 16.1
3.点焊机的操作流程：
1）点焊工作前检查焊机的润滑状态是否良好；
2）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；
3）打开气阀，并调好适当压力。接通电源，空动作几次确认无误后方可开始工作。
电阻焊检查标准
E 001-05 电 阻 焊 检 查 标 准
1.概述 此项标准明确了强度等级260～980且厚度不大于4.0(*1)的钢板点焊(包括连续缝焊和滚动焊)的外观检查方法及标准，也适用于强度等级在260～270(*2)的普碳钢板的凸焊和缝焊。 备注： (*1)汽车用热轧钢板及带钢参照C 051，汽车用冷扎钢板及带钢参照C 052，汽车用热浸镀锌钢板及带钢参照 C 071。 (*2)该标准适用于含碳量<0.15%的普碳钢，包括表面处理钢板，例如镀锌钢板和防锈钢板。 说明： 此标准中采用的单位和数值的表示方法参照的是国际单位体系（），用{}特殊标注的数值是指经验值。 2.分类及标注方法 每个组成部件和分总称分为A、B、C三个强度等级和a、b、c三个外观等级，该标准应该在接收标准，量产检查标准、以及作业标准中明确。 2.1强度等级分类 完成车以及零部件根据结构强度分为A、B、C三个等级。 2.2外观等级分类 完成车中对外观有要求的部分分成如表1所示的三个等级。 2.3标准方法 当对强度和外观都有等级要求时，分类及标注方法如表2所示。如果不要求标注外观等级，则应该仅对强度进行标注。但是，在这种情况下对外部缺陷的要求应参照4.3部分。 3.试片 3.1点焊试片 点焊试片参照标注Z 3136。 3.2凸焊试片
用于断面检查的试片应该使用产品的形状，用于剪切应力检查的试片应该采用图1所示的形状，凸焊的各个尺寸要求参照 A 1018。 表3 备注： 1．上图是一个环形焊缝的例子。检测时必须在试片上固定一个支撑(图中阴影部分所使用的材料及厚度需要可以抵抗所施加的拉力)。固定时需要注意固定的位置及方法（如果采用点焊固定，就要注意由于焊接热应力产生的扭曲）。 2．当不同板厚和材质的板材结合时，试片的尺寸标准应该以（材料强度）×（板厚）值较小的板材为参照。如果为三层板或者是多层板结合，试片的尺寸标准应参照两个承载的板材。 3.3缝焊试片 试片的形状如图1所示，沿着标记线进行切割。对密闭性有要求的试片形状如图2所示。 图1
车身电阻点焊焊接工艺
车身电阻点焊焊接工艺 案例 一台捷达小轿车由于中部车身发生严重碰撞，需要更换中柱。在维修过程中使用电阻焊连接，但维修人员在完成电阻焊工作后，发现有许多焊点未能完成互熔，产生内外钣件脱焊现象。 分析原因：1.焊前没有清理干净，焊位有杂物沾污。 2.焊时电流、电压值不对。 3.夹具没有实施夹紧而留有空隙，造成焊点在加压时不能互熔。 改进措施：1.焊前清洁。 2.夹具在夹紧焊接钣件之间要贴合牢固。 3.先试焊才实施工作以保证质量。 一、制订检修计划 任务5制订汽车中部车身碰撞更换中柱故障的检修计划，如表9-1所示。 表9-1 汽车车身碰撞更换中柱的检修计划 1.车辆信息描述 车辆描述 车身钣金件材 料类型 门槛与中柱金属材 料 门槛结构形状 巾柱结构娄型 2.车身钣金件故障现象描 述 3.车身饭金件故障原因分 析，画出鱼刺图 4.中部车身钣金件故障检 修工作准备
5.中部车身钣金件故障检 修流程 步骤检查项目操作要领技术要求或标准检修记录 提示 车辆的维修接待，必须仔细询问顾客车辆故障的原因，细心观察车辆除事故范围外的损伤情况，并注明以防纠纷产生：对车内贵重物品妥善保存或要求顾客自行处理，为维修作业做好必要的准备，如实准确地填写接车问诊。车身钣金件故障检修流程表要做仔细毫不遗漏地记录下来，为在维修过程实施监控。 受损伤的整体式车身部件需要整体更换时，一般都按生产时的接合部切割分离，然后再按步骤安装新部件。当部件损伤程度并不太严重，只作局部切除即可修复时，做整体切割更换显然没有必要。 整体式车身的结构钣件，其横截面大都是封闭的，或者制件本身截面封闭，或者将其焊接在车身上时形成封闭截面形式，如车门槛板、立柱和车身梁；也有的钣件截面是开口或单层搭，如表9-2所示。 表9-2 中部车身的主要更换结构钣件 特点示意图特点说明 中立柱高抗拉强度钢板其强度比低碳钢高，它是经过定热处理后形成的，此类材常规加热和焊接方法部不致降低它的强度 车门槛板耐腐蚀钢板（即镀锌钢板）耐腐蚀高，具有极强的刚性切割更换时通过采用插入件式
铝合金电阻点焊所存在的主要问题
1.2铝合金电阻点焊所存在的主要问题 1.2.1铝合金点焊焊点质量不稳定主要体现在以下几个方面。(1)喷溅与飞溅严重。 铝元素非常活泼，在铝合金材料表面非常容易形成氧化膜，这层氧化膜组织致密、熔点极高、导电性能极差。这就使得接触面上的接触电阻比较大。在硬规范焊接条件下，接触面上产生较多的热量。另一方面，铝合金材料熔点低，加热熔化时的塑性温度区间窄，所以很容易在工件间接触面上造成喷溅，在电极与工件间造成飞溅，喷溅和飞溅的产生会带走部分热量和熔化金属，严重影响了熔核直径的大小，对焊点质量极为不利。 (2)焊点表面质量差。 铝与铜合金容易形成低熔点(547℃)共晶物，并且这种低熔 点共晶物的电阻率比较大，接触面上较大的产热量使电极与工件接触面上产生局部熔化，并发生较为剧烈的共晶反应，以致出现电极与工件的粘连，恶化了焊点的表面质量。电极与工件的粘连及飞溅严重破坏了电极表面的连续性，进而恶化了后续焊点焊接时电极与工件间的接触状态，使电极与工件间的接触由起始宏观上的连续接触变为不连续。在硬规范条件下，这种宏观上的不连续接触加剧了飞溅、局部熔化及粘连的产生，对焊点的表面质量更为不利。 (3)熔核尺寸波动大。 电极与工件接触面上的局部熔化、飞溅及电极与工件的粘连，破坏了电极表面的连续性。在连续点焊过程中电极表面的不连续性具有较强的随机性，这使得电极与工件间及工件间的接触状态很不稳定。另外，受工件表面状态、电极压力、焊接电流等因素的影响，连续点焊中熔核直径波动较大。 (4)熔核内部易产生缺陷。 与弧焊相比，铝合金在点焊时金属的熔化量较少，其2A16
铝合金电阻点焊焊点表面缺陷分析与工艺优化导热系数又比较大，所以熔核的冷却速度非常快。另外，铝合金是非导磁材料，液态熔核区的流动速度非常小，熔核在凝固时极易形成缩孔、缩松和气孔。虽然这些缺陷对接头强度影响不大，但对接头的疲劳性能却有显著影响。 (5)结合线伸入。 结合线伸入是点焊和缝焊某些高温合金和铝合金时特有的 缺陷，是指结合面伸入到熔核中的部分。对于铝合金，主要是工件表面有强氧化物，焊接过程中通电时间短暂，导致结合面熔合不完整。结合线伸入减小了熔核的有效直径，会降低强度，当伸入前端有裂纹时还会影响接头的动载强度和高温持久强度。(6)熔核偏移。 熔核偏移在铝合金电阻点焊中也经常出现。不同厚度和不同材料点焊时，熔核不以贴合面为对称，而向厚板或导电、导热性差的焊件中偏移，其结果使其在贴合面上的尺寸小于该熔核直径。同时，也使其在薄件或导电、导热性好的焊件中焊透率小于规定数值，这均使焊点承载能力降低。 (7)电极寿命低。 由于电极与工件间的接触电阻较大，铝合金的热导率高，而铝合金点焊又是采用硬规范进行焊接，电极与工件间接触面上的温度较高，铝与铜之间存在着强烈的合金化倾向，因此铝合金点焊时铜合金电极的烧损非常严重。铜铝合金化反应生成合金层的主要成分为CuA金属间化合物，其电阻率为铜的5倍左右。在后续焊点的焊接过程中，合金层的存在，增大了电极与工件间的接触电阻，也增加了电极与工件间的产热量，电极表面不连续程度的增加也加剧了电极与工件间局部熔化和飞溅的产生，同时也加剧了铜铝合金化反应的程度。上述因素使得铝合金点焊时电极的烧损速度增加，使用寿命缩短。
电阻点焊方法和工艺资料
点焊方法和工艺 一、点焊方法： 点焊通常分为双面点焊和单面点焊两大类。双面点焊时，电极由工件的两侧向焊接处馈电。典型的面点焊方式如图11-5所示。图中a是最常用的方式，这时工件的两侧均有电极压痕。图中b表示用大焊接面积的导电板做下电极，这样可以消除或减轻下面工件的压痕。常用于装饰性面板的点焊。图中c为同时焊接两个或多个点焊的双面点焊，使用一个变压器而将各电极并联，这时，所有电流通路的阻抗必须基本相等，而且每一焊接部位的表面状态、材料厚度、电极压力都需相同，才能保证通过各个焊点的电流基本一致。图中d为采用多个变压器的双面多点点焊，这样可以避免c的不足。 单面点焊时，电极由工件的同一侧向焊接处馈电，典型的单面点焊方式如图11-6所示，图中a为单面单点点焊，不形成焊点的电极采用大直径和大接触面以减小电流密度。图中b为无分流的单面双点点焊，此时焊接电流全部流经焊接区。图中C有分流的单面双点点焊，流经上面工件的电流不经过焊接区，形成风流。为了给焊接电流提供低电阻的通路，在工件下面垫有铜垫板。图中d为当两焊点的间距l很大时，例如在进行骨架构件和复板的焊接时，为了避免不适当的加热引起复板翘曲和减小两电极间电阻，采用了特殊的铜桥A，与电极同时压紧在工件上。 在大量生产中，单面多点点焊获得广泛应用。这时可采用由一个变压器供电，各对电极轮流压住工的型式（图11-7a),也可采用各对电极均由单独的变压器供电，全部电极同时压住工件的型式（图11-7b).后一型式具有较多优点，应用也较广泛。其优点有：各变压器可以安置得离所联电极最近，因而。 其功率及尺寸能显著减小；各个焊点的工艺参数可以单独调节；全部焊点可以同时焊接、生产率高；全部电极同时压住工件，可减少变形；多台变压器同时通电，能保证三相负荷平衡。 二、点焊工艺参数选择 通常是根据工件的材料和厚度，参考该种材料的焊接条件表选取，首先确定电极的端面形状和尺寸。其次初步选定电极压力和焊接时间，然后调节焊接电流，以不同的电流焊接试样，经检查熔核直径符合要求后，再在适当的范围内调节电极压力，焊接时间和电流，进行试样的焊接和检验，直到焊点质量完全符合技术条件所规定的要求为止。最常用的检验试样的方法是撕开法，优质焊点的标志是：在撕开试样的一片上有圆孔，另一片上有圆凸台。厚板或淬火材料有时不能撕出圆孔和凸台，但可通过剪切的断口判断熔核的直径。必要时，还需进行低倍测量、拉抻试验和X光检验，以判定熔透率、抗剪强度和有无缩孔、裂纹等。 以试样选择工艺参数时，要充分考虑试样和工件在分流、铁磁性物质影响，以及装配间隙方面的差并适当加以调整。 三、不等厚度和不同材料的点焊 当进行不等厚度或不同材料点焊时，熔核将不对称于其交界面，而是向厚板或导电、导热性差的一偏移，偏移的结果将使薄件或导电、导热性好的工件焊透率减小，焊点强度降低。熔核偏移是由两工件产热和散热条件不相同引起的。厚度不等时，厚件一边电阻大、交界面离电极远，故产热多而散热少，致使熔核偏向厚件；材料不同时，导电、导热性差的材料产热易而散热难，故熔核也偏向这种材料（见图11-8） 调整熔核偏移的原则是：增加薄板或导电、导热性好的工件的产热而减少其散热。常用的方法有： （1）采用强条件使工件间接触电阻产热的影响增大，电极散热的影响降低。电容储能焊机采用大电流和短的通电时间就能焊接厚度比很大的工件就是明显的例证。 （2）采用不同接触表面直径的电极在薄件或导电、导热性好的工件一侧采用较小直径，以增加这一侧的电流密度、并减少电极散热的影响。 （3）采用不同的电极材料薄板或导电、导热性好的工件一侧采用导热性较差的铜合金，以减少这
电阻焊检查标准 (1)
HES E 001-05 电 阻 焊 检 查 标 准
1.概述 此项标准明确了强度等级260～980MPa且厚度不大于4.0mm(*1)的钢板点焊(包括连续缝焊和滚动焊)的外观检查方法及标准，也适用于强度等级在260～270MPa(*2)的普碳钢板的凸焊和缝焊。 备注： (*1)汽车用热轧钢板及带钢参照HES C 051，汽车用冷扎钢板及带钢参照HES C 052，汽车用热浸镀锌钢板及带钢参照HES C 071。 (*2)该标准适用于含碳量<0.15%的普碳钢，包括表面处理钢板，例如镀锌钢板和防锈钢板。 说明： 此标准中采用的单位和数值的表示方法参照的是国际单位体系（SI），用{}特殊标注的数值是指经验值。 2.分类及标注方法 每个组成部件和分总称分为A、B、C三个强度等级和a、b、c三个外观等级，该标准应该在接收标准，量产检查标准、以及作业标准中明确。 2.1强度等级分类 完成车以及零部件根据结构强度分为A、B、C三个等级。 2.2外观等级分类 完成车中对外观有要求的部分分成如表1所示的三个等级。 2.3标准方法 当对强度和外观都有等级要求时，分类及标注方法如表2所示。如果不要求标注外观等级，则应该仅对强度进行标注。但是，在这种情况下对外部缺陷的要求应参照4.3部分。 表2 3.试片 3.1点焊试片 点焊试片参照标注JIS Z 3136。
3.2凸焊试片 用于断面检查的试片应该使用产品的形状，用于剪切应力检查的试片应该采用图1所示的形状，凸焊的各个尺寸要求参照HES A 1018。 表3 备注： 1．上图是一个环形焊缝的例子。检测时必须在试片上固定一个支撑(图中阴影部分所使用的材料及厚度需要可以抵抗所施加的拉力)。固定时需要注意固定的位置及方法（如果采用点焊固定，就要注意由于焊接热应力产生的扭曲）。 2．当不同板厚和材质的板材结合时，试片的尺寸标准应该以（材料强度）×（板厚）值较小的板材为参照。如果为三层板或者是多层板结合，试片的尺寸标准应参照两个承载的板材。 3.3缝焊试片 试片的形状如图1所示，沿着标记线进行切割。对密闭性有要求的试片形状如图2所示。 图1
焊接质量管理和检验
焊接质量管理与检验 现代电阻焊技术可以得到高质量焊接接头。但由于电阻焊过程中受众多偶然因素的干扰（表面状况不良、电极磨损、装配间隙的变化、分流等工艺因素的随机波动、焊接参数的波动……），要想杜绝生产中个别接头质量的降低、废品的出现还是有困难的。因此，必须对电阻焊产品的生产全过程进行监督和检验，保证其在规定的使用期限内可靠地工作，不致因焊接质量不良导致产品丧失全部或部分工作能力。 一、电阻焊的全面质量管理 电阻焊全面质量管理的主要任务是预防和及时发现焊接缺陷，确定焊接接头质量等级，保持所有生产因素的稳定性，并保证获得高而稳定的产品质量。质量管理内容如图1所示。 图样工艺性审查的目的是为了保证焊接结构（件）的良好工艺性。如审查金属的厚度及材料牌号、焊缝位置的布置、焊接接头的形式、接头的开敞性、点距及搭边尺寸等。审查合格后，进行工艺会签。 焊前有关工序检验主要是对焊前准备的检查，是贯彻预防为主的方针，最大限度避免或减少焊接缺陷的产生，是保证焊接质量的积极有效措施。 电阻焊焊工应有较高的操作技术水平，因为焊接夹具、工艺装备和电阻焊机较为精密、复杂，机械化、自动化程度高，操作中稍许失误（如工件放置偏离，电极冷却不良或修磨不规范，夹具使用不当…）都会造成批量性不合格品出现。 生产实践表明，电阻焊焊接质量与焊机性能和焊接参数关系极为密切。因此，必须保证焊接参数的正确选用，同时对各参数实行监控；电阻焊设备在安装和大修之后或控制系统改变之后，必须进行焊机的稳定性鉴定，确保鉴定合格后方可焊接产品。鉴定项目及要求见表1、表2和表3。
表1 点焊机和缝焊机稳定性鉴定项目及要求 焊机类别接头 等级 试件 总数/个 宏观金相检验X射线检验剪切试验数量/ 个 要求 数量/ 个 要求 数量/ 个 要求 点焊机一、二 级 1055 熔核直径应符合 表7-3要求，焊透 率在20％～80％ 之间、压痕深 ≤15％，无其他缺 陷 100 除允许有<0.5mm的 气孔外，无其他缺 陷 100 1.强度值均大于表7-2 的要求 2.90％的试件的强度应 在F T①的±12.5％范围 内，其余的应在F T的 ±20％范围内 三级－不要求100 1.强度值均应大于表 7-2的要求 2.90％的试件的强度应 在F T的±20％范围内， 其余的应在F T的±25％ 范围内 缝焊机 一、二 级300mm②或 600mm长 焊缝 纵向2 横向3 焊缝宽应大于表 7-3的值，焊透率 在20％～80％范 围内，压痕深度 <15％ 全部 除允许有<0.5mm 的气孔外，无其他 缺陷 5大于母材强度的85％三级 纵向1 横向2 －不要求5 铝合金要求其强度大于 母材抗拉强度的80％～ 85％ ① F T为试件抗剪力的平均值 ② 铝合金要求焊600mm，碳钢及不锈钢要求焊300mm长的焊缝。 表2 室温单点抗剪力最小要求值 材料厚度/mm 室温最小单点剪切力/N(点) 2A11-T4 7A16-T4 2A16-T4 5A02 5A03 7A04-0 10和 20钢 30CrMnSiA① 25CrMnSiA① 强度 > 1035 MPa的不锈钢 强度 < 1035 MPa的不锈钢 TA7 TC3 TC4 TA1 TA2 TA3 TC2 0.3－－78488212258901275980 0.5540440142016652355173524501765 0.8930830304035304650344544103530 1.012351125392047056500473566704900 1.215201370548845108700620083406370 1.52450206078408820100007500127509810 2.03530304010780127401400089001756012750 2.547004110147001489520000114002256015690 3.06175186201960025000170002648018630 3.58000－20000－3100023000－－ 4.0 10000－－－－－－－ ① 30CrMnSiA和25CrMnSiA点焊前为退火状态，焊后未处理。 表3 允许的最小熔核直径 材料厚度/mm 最小熔核直径/mm 铝合金碳钢及低合金钢不锈钢钛合金 0.3－ 2.2 2.2 2.5 0.5 2.5 2.5 2.8 3.0 0.8 3.5 3.0 3.5 3.5
电阻焊焊点检测方法
1.范围 本标准说明了点焊的实验方法和试验标准，下文提到0.4mm~5.0mm厚低碳钢、低合金钢、不锈钢、铝和铝合金钢板的焊接。焊接拉伸强度是剪切拉伸强度25%以内的硬化材料、表面处理材料、镀金属材料和不同材料的组合除外。 备注：本标准中在{}中给出的单位和数值是以国际单位（SI）为基准和参考。 传统的单位和数值应由{}中附有的SI单位和数值或1991.1.1给出的附录代 替。 2.焊缝类别
焊缝应按机械性能和焊缝一侧外部表面的平滑度分类，如表1所示。 可用标准 JIS Z 3136——点焊接头拉伸剪切试验方法 JIS Z 3139——点焊接头宏观试验方法 3.试验项目 试验可按试样1或试样2进行（4.2提到），按焊缝类别给出的试验项目如表2所示。由试样1可知焊核直径和拉伸剪切力关系，
4.点焊试样 4.1 试样准备情况 4.1.1试样准备分类试样应被分为试样1和试样2。试样1是连续点焊试样，试样2应是产品试样或 者与产品材料相当的式样。 4.1.2材料用于试验的材料必须是同一材料，板厚、热处理、表面状态等，和实际应用相同。 4.1.3焊接设备准备试样的焊接设备，比如电源、电焊机应和实际应用一致。 4.1.4 电极头准备试样的电极头应和实际应用的相同。 4.2试样准备 4.2.1试样1 试样1用于连续点焊焊接试验，试样准备应和JIS Z 3136一致。 4.2.2 试样2 试样2用于产品试样或者材料与产品相当的试样的焊接试验，试片应被加工成试样。 4.3试片数量试片数量应根据实验项目和焊接类别确定，如表3所示
5.试验方法及接收准则 5.1 外观检测焊接表面应作目视检测以避免裂纹及凹坑的出现 5.1.1 接收准则 (1) 裂纹焊接表面不允许裂纹存在 (2) 凹坑焊接表面不允许有直径大于1.5mm的凹坑存在 5.2平滑度检测对于AF等级、BF等级、CF等级，指定的一侧的平滑度应加以检查。 5.2.1 平滑度检测方法测量凹陷方法应该用测量仪器测量近似凹陷中心的一个点与墙板上一个不在凹陷范围内的点的高度差。 5.2.2 接收准则对于AF等级、BF等级、CF等级，有相关要求的一侧的焊接表面平滑度不能大于板厚的10%或0.15mm中的最大者。 5.3 截面检测 5.3.1 截面检测方法熔核直径及渗透探伤应按照JIS Z 3139标准执行。
(完整版)各种材料点焊方法和工艺标准
第一章点焊方法和工艺 一、点焊方法： 点焊通常分为双面点焊和单面点焊两大类。双面点焊时，电极由工件的两侧向焊接处馈电。典型的双面点焊方式如图1所示。图中1a是最常用的方式。这时，工件的两侧均有电极压痕。图中1b表示用大接触面积的导电板做下电极，这样可以消除或减轻下面工作的压痕，常用于装饰性面板的点焊。图1c为，同时焊接两个或多个焊点的双面点焊，使用一个变压器而将各电极并联。这时，所有电流通路的阻抗必须基本相等，而且每一焊接部位的表面状态，材料厚度、电极压力都必须相同，才能保证通过各个焊点的电流基本一致。图中1d为采用多个变压器的双面多点点焊，这样可以避免1c的不足。 单面点焊时，电极由工件的同一侧向焊接处馈电。典型的单面点焊方式如图2所示。图中2a为单面单点点焊，不形成焊点的电极采用大直径和大接触面以减小电流密度。图中2b为无分流的单面双点点焊，此时焊接电流全部流经焊接区。图中2c 为有分流的单面双点点焊，流经上面工件的电流不经过焊接区，形成分流。为了给焊接电流提供低电阻的通路，在工件下面垫有铜垫板。图中2d为当两焊点的间距l很大，例如在进行骨架构件和复板的焊接时，为了避免不适当的加热引起复板翘曲和减小两电极间电阻，采用了特殊的铜桥A与电极同时压紧在工件上。 图1不同形式的双面点焊
图2 不同形式的单面点焊 采用铜芯棒的点焊是单面点焊的特殊形一个点，也可焊两个点。这种形式特别适于点焊结构空间狭小，电极难于或根本不能接近的工件。图3a中的芯棒实际是一块几毫米厚的铜板。图3b、c是同类工件的两种结构，结构b不如结构c，因为前者通过工件2的分流，不经过两工件的接触面，会减少焊接区的产热，因而需要增大焊接电流，这样就会增加工件2与两电极间接触面的产热，并且可能使工件烧穿。当芯棒断面较大时，为了节约铜料和制作方便，可以在夹布胶木或硬木制成的芯棒上包覆铜板或嵌入铜棒(图3d、e)。 由于芯棒与工件的接触面远大于电极与工件的接触面，熔核将偏向与电极接触的工件一侧。如果两工件的厚度不同，将厚件置于芯棒接触的一侧，则可减轻熔核偏移程度。
浅谈电阻点焊方法的应用与发展
结课论文 课程名称压力焊、钎焊焊接技术 授课地点明虹楼203 授课教师万祥明 专业班级材控1211 学号2012118502104 姓名赵乙丞 2014年11月1 日
浅谈电阻点焊方法的应用与发展 摘要：电阻点焊技术是最重要的电阻焊方法之一，它是一种高速、经济的重要连接方法，并具有生产效率高、焊接质量稳定、易实现机械化和自动化等优点。它适用于制造可以采用搭接、接头不要求气密、板厚小于3mm的冲压、轧制的薄板构件，当然，它也可焊接厚度达6mm或更厚的金属构件，因此该技术在生产中得到广泛应用与发展，人们也对其开展了大量的理论研究，但是同时针对同一材料在不同规范下的点焊研究并不多。 [关键词]：电阻点焊；适用范围；应用与发展 1.简述点焊： 电阻电焊简称点焊，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。点焊采用的点焊机有单点点焊机（主要用于焊接较粗钢筋），多点点焊机（主要用于焊接钢筋网片）和悬挂式点焊机（能任意移动、可焊接各种几何形状的大型钢筋网片和钢筋骨架）。目前在汽车工业中得到了广泛的应用。 2.简述点焊方法： 2.1双面点焊 双面点焊时，电极由工件的两侧向焊接处馈电。典型的双面点焊方式——双面单点焊是最常用的方式，这时工件的两侧均有电极压痕。大焊接面积的导电板做下电极，这样可以消除或减轻下面工件的压痕。常用于装饰性面板的点焊。同时焊接两个或多个点焊的双面点焊，使用一个变压器而将各电极并联，这时，所有电流通路的阻抗必须基本相等，而且每一焊接部位的表面状态、材料厚度、电极压力都需相同，才能保证通过各个焊点的电流基本一致采用多个变压器的双面多点点焊，这样可以避免只使用一个变压器的不足。 2.2单面点焊 单面点焊时，电极由工件的同一侧向焊接处馈电，典型的单面点焊方式——单面单点点焊，不形成焊点的电极采用大直径和大接触面以减小电流密度。无分流的单面双点点焊，此时焊接电流全部流经焊接区。有分流的单面双点点焊，流经上面工件的电流不经过焊接区，形成风流。为了给焊
铝合金电阻点焊和缝焊工艺
中华人民共和国航空工业部部标准 HB/Z 77-84 铝合金电阻点焊和缝焊工艺 1 总则 1.1 本标准适用于LF2、LF3、LF6、LF21、LY12、LY16、LC4、LC9变形铝合金电阻点焊及LF2、LF3、LF6、LF21变形铝合金电阻缝焊工艺。 1.2 焊工应有焊接航空产品的焊接操作证书。 2 设备 2.1 焊机:点焊机、缝焊机。 2.1.1 焊接铝合金一般选用直流脉冲式、电容储能式、次级整流式等类型的焊机,缝焊机建议选用步进式的。 2.1.2 焊机最好具有三种加压方式:不变的压力、附加锻压力、附加予压和锻压力。 2.1.3 焊机电极臂应有足够的刚性,当施加最大额定压力时,臂长不大于500㎜,弹性挠 度应不超过1.5㎜,臂长不大于1200㎜,挠度应不超过2㎜。 2.1.4 焊机在规定气压范围和额定焊接速度下工作时,电极压力的波动应不超过+8%。上电极下降时应平稳无冲击现象。 2.1.5 焊机工作时,电源电压应在额定值的+5%范围内。管道压缩空气压力应不低于 5kg/cm2,室温应不低于15℃。 2.1.6 焊机的次级回路电阻,直流脉冲焊机应不大于60μΩ,交流焊机应不大于100μΩ,单个活动连结处电阻不大于20μΩ,单个固定结合处电阻不大于2μΩ。焊机的次级回路电阻至少三个月测量一次,并记入设备档案中。 2.1.7 焊机应定期检修,活动导电部分应定期更换石墨润滑剂。 2.1.8 焊机应配备必要的专用工具。 2.1.9 焊机在安装、改装、大修或改变动力线路之后,由工厂主管部门组织进行鉴定,鉴定合格后才允许投入生产使用。 焊机鉴定内容如下: a.按附录A《焊机鉴定表》规定内容测量焊机的参数。 b.选用生产中常用的一种材料,取最薄和最厚的两种相同厚度的组合进行工艺稳定性试 验,试验内容列于表1,试验结果应符合表1及HB5276--84《铝合金电阻点焊和缝焊质量检验》的规定。在全部试验项目中有一项不合格，则应调整焊机重新试验，直到全部试验项目合格为止。鉴定试验结果应记入焊机鉴定表中(附录A)。 c.焊机鉴定试验应按生产需要在该焊机上焊接的最高等级接头的要求进行。 2.2 电极和滚盘 2.2.1 电极和滚盘可以采用镉青铜或其它铜合金，其导电率应不低于80%IACS(国际标准退火铜)。布氏硬度不小于110kgf/mm2。当电极压力不大于600kgf时，可选用布氏硬度不小于80 kgf/mm2的冷拉钢。 2.2.2 电极和滚盘应按不同材料分别打上印记，并不在损伤其工作面的条件下存放。 航空工业部1983-05-30发布1984-07-01实施
焊接质量判定标准
焊接质量判定标准 Document number：BGCG-0857-BTDO-0089-2022
焊接质量判定标准 编制： 审核： 批准： 生效日期： 受控标识处：
分发号： 发布日期：2012年6月28日实施日期：2012年6月28日 目的 为满足焊接质量检查需要，制定本标准。本标准规定了电阻焊、二氧化碳气体保护焊焊接质量检验的标准。 适用范围 适用于焊接车间焊接质量控制。 引用标准 GM4488M《AUTOMOTIVE RESISTANCE SPOT WELDS-STEEL》 定义 焊接强度：是指对焊缝（熔核）及其周围母材热影响区组织的抗拉性能和屈服性能的可靠性评价。 破坏检验：指将工具插入焊接部件直到零部件彻底分离，通过检查焊缝尺寸大小，以确定焊缝的可靠性。 直观检查：是指通过目视观察的方法，检查焊缝的数量、位置和外观成型质量。无损凿试：指将凿子敲入（或敲击）焊接工件，当整个工件变形达到焊点拉长而焊缝无断裂或损坏的一种试验方法。 电阻焊 焊接类型 一个焊点类型是指将两个零件焊在一起的一行，一列或一组焊点，如改变了零件组合（如在同一行，同一列，同一组中有两层和三层组合情况），那么将视为不同类型。如果一行，一列或一组焊点组合被另一类型或无焊接区打断，则应视为两个或更多的类型。 点焊的划分 分关键焊点、一般焊点两类。 关键焊点：其适用于对整车功能有很大影响或极易造成整车结构性破坏的分总成件。关键焊点要求100%合格。 一般焊点：适用于对整车性能没有影响或不会整车结构性破坏的分总成件。主要是为了改善用户的乘坐舒适性。 外观质量 以下10种焊点被认为是不可接受焊点： 虚焊（代号L）
电阻点焊基础.
?局部结合?形成结构-自发牛成 电阻焊接基础什么是屯阻点焊
为什么采用电阻焊 ?快速 -价廉 -零件兀配容差 -可靠 -能焊度层材料 .相对简单 什么使用电阻焊?厚度从0.6mm到 3.5m m的钢板 -热浸镀锌 ?电镀锌 -铝材
?辆现代汽车包含有3000多个 电阻焊点xm GM-4488M - -产品工程和制造间的规范. WS-1 - -GM的电阻点焊手册 GM9621P— -工艺控制文件 WESS- -WS-1计算器 WS?4— -焊接认证流程 WS-2 — -设备规范- 2 3—; A J BUU'K 二.'
?电阻点焊是对两层或 以上的金属板材加压 并保持， 同时进行加 执 八■ ■ ? Heat =PRT -作为电阻焊的a 的，热量是由焊接电流和电阻形 成的. -钢铁的电阻值范围是6()到150微欧. -电阻焊接钢铁的焊接电流范围J^7{)0()-l8(X)()安培 ?焊接时间范围是8到48个周波 热量-压力 -时间 □ 着
TMAHSFORMER 典型焊接程序 1 ()()()()安 2 X ().000100 欧 X 0.24 秒(12周波) =2400 ws (焦耳) 基本构件 -控制器 ?变压器 ?电极 I ^SECOBDMV I rJ ---- < C I i / I 、伫？ / L ---------------------------- > SECOMDUV 3?3t VBLTS AMPS
?电极施压? -焊接电流导入零件 -冷却零件表面 电极施压目的 ?压紧零件 ?维持焊接电阻 ?如果电阻太低，生成热量不够. ?如果电阻太高，牛成热量过多. ?建立封闭压力 ?当焊接热量形成，在压力F热量扩散至焊接金属.
汽车制造中电阻点焊常见缺陷及应对措施
汽车制造中电阻点焊常见缺陷及应对措施 汽车是现代工业发展的结晶也是人们出行的重要交通工具之一，在汽车的制造过程中，点焊是其中应用最为广泛的装配及焊接工艺方式，在汽车车身的制造过程中，点焊承担了近90%左右的工作量，以一辆轿车的车身制造为例，其在制造的过程中需要通过3000-6000次左右的点焊来将数百个冲压成型的薄钢板完成点焊拼接，确保汽车制造过程中的点焊的焊接质量对于确保整车的质量有着非常重要的意义。文章将在分析汽车点焊工艺的基础上对点焊过程中容易出现的缺陷及处理措施进行分析阐述。 标签：汽车制造；点焊；质量缺陷；应对措施 前言 汽车是一个国家工业发展的重要体现也是国民经济中的产业主体，做好汽车产业的发展对于国家经济的发展有着巨大的推动作用。在汽车的制造过程中，电阻点焊是应用较多的车身制造方式，做好电阻电焊的焊接质量对于提高汽车质量有着重要的意义。 1 电阻点焊的工作原理简述 焊接是现代工业制造的重要工艺，其主要是通过将两种或是两种以上的不同材料通过加热等方式得到原子或是分子之间的结合和扩散而连接在一起的工艺。点焊是电阻焊中的重要一种，其主要依靠的是将待焊工件压紧在两电极之间，通过在两电极之间施加电压并通过电流在工件接触处形成电阻热并将其进行融化塑形从而形成结合的一种加工工艺。电阻点焊的焊接主要有：前压、预压阶段、通电焊接、维持等四个阶段组成。电阻点焊具有工艺简单、焊接快速、可靠等的特点，适用于工业自动化制造。电阻点焊焊接原理如图1所示。 在汽车制造中的电阻点焊的焊接方式中，电阻点焊机器人的应用在提高加工效率的同时也确保了电阻点焊的焊接质量。现今所采用的电阻点焊机器人主要有直角坐标型、极坐标型、圆柱坐标型、多关节型等多种形式，通过在汽车制造中采用电阻点焊机器人加快了汽车制造的效率。电阻点焊焊接机器人是汽车制造发展的重要方向也是未来发展的重要趋势。 在电阻点焊的过程中会产生较大的热量，焊接热量的产生如以下公式所示： Q=I2RT 电阻R；焊接电流I；焊接时间T；电极压力 焊接质量会受到：电极形状及材料性能、工件表面状况以及电流、电压等因素的影响。在各项影响因素中，电流对电阻点焊的焊接热产生的影响较大，需要
3.2 点焊检验
第五节 点焊检验 电阻焊的问题之一是没有适当的无损检验方法。因此，在实际生产中，经常采用过程控制、外观和非破坏性的强度检验、焊点破坏性试验等来保证点焊接头的质量。 虽然外观和非破坏性的牢度检验并不可靠，但因其简单易行，也可以发现诸多焊接质量问题，因此在实际生产和质量控制过程中应用最广。为了比较准确地判断焊接质量是否合格，进行焊接接头的破坏性试验是必要的。焊接接头的破坏性试验方法，有机械试验法、现场试验法和金相检验法等，前者使用机械性能试验机测定拉剪、拉开、压缩、扭转、冲击等性能，而剥离、压缩、扭转、旋绞等是不使用试验机的现场试验法。机械试验法的缺点是用适当形状的试件，并要把试件夹持在试验机的一定位置上，其优点是能够显示出性能数值。与此相反，现场试验法的优点是操作非常简单，快速而成本低，其缺点是只能是定性检验，大部分不能显示性能数值，而且试验条件也不恒定。金相检验则用来测定熔核尺寸和鉴定焊接缺陷。 一、点焊主要缺陷及可能原因 接头外部或内部缺陷是评定点焊接头质量的另一重要指标。 点焊缺陷分表面缺陷及内部缺陷（未焊透、不穿透裂纹、缩孔等）。表面缺陷可以通过外部观察发现，内部缺陷则较难发现。点焊最危险的缺陷是未焊透（熔核未形成或尺寸太小），使接头强度剧烈下降。 一般点焊缺陷的类别及其产生原因见表所示2-6。 表2-6 点焊缺陷的类别及其产生原因 缺陷类别 简图 缺陷对焊接质量的影响 缺陷主要产生原因 1．未焊透 （1）没有熔核 （2）焊核尺寸很小 零件表面烧 坏 1. 零件清理不好，或者由于 过脏 2. 压力太小 3. 焊接电流过大、时间过长 3.内部飞溅
4．烧穿 压坑深度?>0.25时，降低焊接强度零件过热，电极间压力过大和内部喷溅 6．缩孔 降低强度压力不足，过硬规范 二、检验试件 点焊的破坏性检验中，在直接使用焊接零件进行检验不合适时，常用检验点焊试件来推断焊件的点焊质量，此时试件的制作主要应注意下面两点： a)焊接条件不变； b)材料取自同一板材或卷材。 尽管力求条件不变，事实上自焊件取得的结果还是可能和试样的结果不同。从试件到焊件的过程中，几乎或甚至不可避免地稍稍偏离额定条件（配合、分流、表面状况、板的机械性能）之处，这些偏离量叠加一起就引起结果不同。因而只有焊件试验才能完全保证焊件的质量。 三、现场非破坏性焊点检验 现场非破坏性焊点检验分外观检验和非破坏性牢度检验两种。 1、外观检验 外观检验主要发现点焊的表面缺陷，如外部飞溅、毛刺，深的凹陷，穿透裂纹等。同时外观检验也需检查焊核的尺寸，外观焊核尺寸小于标准要求的焊点一般是不合格的，但外观焊核尺寸符合标准要求的焊点并不一定合格。 2、非破坏性强度检验 在实际生产中，为了防止脱焊，保证焊点强度，经常以一定的比例抽检部分焊点进行非破坏性的牢度检验。牢度检验的工具和方法如图2-36所示，稍微用力，在焊件之间，焊点周围楔入用凿子，不能撕裂母材，检查焊点是否直接脱开，如果焊点脱开，则焊点脱焊；如果钢板翘曲而焊点没有脱开，则焊点具有一定牢度，没有发生脱焊。非破坏性牢度检验可以用常规的凿子作为工具，也可以专门制作如图2-37所示的工具。非破坏性检验容易造成焊点周围一些微裂纹，降低焊点的强度，所以焊点牢度检验的频次也不能过高。
第五章电阻点焊_百度文库.
第五章电阻点焊 5.1概述 点焊是电阻焊的一种, 是将被焊工件压紧于两电极之间, 并通过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或塑性状态, 使之形成金属结合的一种方法, 如图 5.1 所示。 点焊是一种高速、经济的连接方法。它适用于制造接头不要求气密,厚度小于3mm, 冲压、轧制的薄板搭接构件,广泛用于汽车、摩托车、航空航天、家具等行业产品的生产。 图 5.1 点焊示意图 5.2点焊的基本原理 5.2.1点焊过程(焊接循环 图 5.2为点焊的基本焊接循环, 图 5.33为点焊焊接过程示表图。点焊过程由四个基本阶段组成。 图 5.2 点焊的基本焊接循环图 5.3 点焊焊接过程示意图 (1 预压阶段—将待焊的两个焊件搭接起来，置于上、下铜电极之间，然后施加一定的电极压力，将两个焊件压紧。 (2 焊接时间—焊接电流通过工件，由电阻热将两工件接触表面加热到熔化温度，并逐渐向四周扩大形成熔核。 (3 维持时间—当熔核尺寸达到所要求的大小时，切断焊接电流,电极压力继续保持，熔核在电极压力作用下冷却结晶形成焊点。 (4 休止时间—焊点形成后，电极提起，去掉压力，到下一个待焊点压紧工件的时间。休止时间只适用于焊接循环重复进行的场合。 为了提高焊点的物理和化学性能，可以在基本焊接循环中加入下列其中之一或多个过程: (1 预压力使电极和工件紧密、贴合; (2 预热来降低工件上开始焊接时的温度梯度; (3 顶锻力压实熔核，防止产生裂纹和缩孔;
(4 回火、退火时间对硬化合金钢以达到所需求的强度; (5 后热以细化晶粒; (6 电流衰减以延迟AL 的冷却。 图 5.4 为一个比较复杂的焊接循环。 图 5.4 复杂的点焊焊接循环示例 5.2.2 焊接热的产生及其影响因素 5. 2.2.1焊接热量的产生 点焊时产生的热量由下式决定: Q=I2RT 式中： Q—产生的热量(J I—焊接电流(A R—电极间电阻( T—焊接时间(S 点焊时导电通路上的总电阻及热量分布如图 5.5所示。 图 5.5 点焊时导电通路上的电阻及热量分布 总电阻由以下七个部分组成: ①1,7—电极电阻，与电极材料有关; ②2,6—电极与工件之间的接触电阻，与电极和工件的表面状态，电极大小、形状及压力有关。此处产生的热量较多，但由于电极的热传导较好，并有水冷，母材达不到熔化温度。 ③3,5—母材本身电阻，正比于材料的电阻率和板厚，反比于导电面积。 ④4—母材间接触电阻，此处电阻最大，产热最多对焊接形核有作用的是接触电阻4，其它的电阻应尽可能减少。在一定的焊接循环 内,影响点焊接头热量多少的因素有：A.工件及电极电阻；B.工件间接触电阻以及工件与电极之间的接触电阻；C.工件及电极上的热量损失。 5. 2.2.2影响因素
点焊工艺
点焊培训资料 1.1点焊 利用电流通过圆柱形电极和搭接的两焊件产生电阻热，将焊件加热并局部熔化，形成一个熔核（其周围为塑性状态），然后在压力作用下熔核结晶，形成一个焊点。 1.2气动式交流点焊机 电极的运动和对焊件的加压，均由气路系统来实现，采用交流电，实现点焊功能的机械设备。 2设备结构 主要由机身、焊接变压器、压力传动装置、气路、水路系统、上下电极以及脚踏开关等部分组成。 2.1机身 机身用箱体式结构，全部结构件均由钢板折弯成型后焊接而成。该结构体积小、重量轻，能承受较大的冲击力，上悬臂安装加压传动装置及上电极部分，下悬臂安装有下电极部分，机身内部装有焊接变压器、进出水管、机身上面装有电磁气阀及气动三大件，机身下部的底脚上设有四个地脚安装孔，正常焊接时，必须装上4只 M10以上的地螺栓紧固后，方可使用。 2.2焊接变压器 焊接变压器为单相壳式结构，变压器的次级线圈由单只内置冷却铜水管的铸铜绕组组成，通过软铜带与上电极相联接，紫铜板与下电极相联接，焊接 1
变压器采用调节可控硅导通角来调节焊接变压器的初级电压，从而达到调节次级电压的目的，同时改变了焊接电流，适应不同的焊接规范，次级电压的调节范围，按焊接规范要求可连续可调。 2.3压力传动装置 压力传动装置主要由活塞、气缸、支承座与滑块下端与上电极部分相联，活塞杆与上电极连为一体，当活塞杆上下移动时，使上电极在支承座导轨内上下移动。气缸供气采用电磁气阀控制，推出或推进气缸右侧的行程插销，可调节二档上电极的工作行程。而三气室工作头则可在0~100mm行程范围内无级可调。 2.4气路系统 点焊机电极的运动和对焊件的加压，均由气路系统来实现，气路系统由带有气压表的减压阀和电磁阀等组成。从而达到控制上电极上下运动，电极压力的大小根据工件厚度和相应工艺规范确定。 2.5上下电极部分 电极部分由电极压块、电极座、端头、电极杆及电极头组成，电极压块内部通有冷却水，它的后端分别由软铜带和导电排与焊接变压器次级线圈相连接。电极杆紧固在电极臂与端头之间，凸焊机还带有上、下电极平台。与工件直接接触的上下电极头材料采用铬锆铜。 2.6冷却系统 点焊机在工作过程中会产生大量热量，需要循环水进行充分冷却，否则将严重影响焊接质量。 2
不锈钢的电阻点焊
不锈钢的电阻点焊
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 不锈图 2 电阻点焊 电阻点焊以其热量集中，焊接变形小、操作简单、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SUS304等为代表的奥氏体不锈钢。其各自机械性能如表1所示。 轨道车辆不锈钢车体材料为 0.8~4.0mm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+0.5mm。