电极修磨让点焊更完美
电极头修磨管理办法(2)
1悬挂焊机电极端头的变形和磨损，使接触表面直径增大，焊接电流密度减小，焊点强度降低，形成加热不足及假焊。
因此对电极直径增加规定了范围，超过规定范围，必须进行修整或更换。
2、适用范围本方法适用XXXX公司3、主题目的3.1规范电极头修磨更换标准，提升员工对电极头修磨的质量；3.2达到年度指标合格率的95%4、电极头标准4.1电极头直径范围（如下表）4.2电极头外观要求表面必须平整光洁，不允许有金属粘着物或污物，否则应当修整；上下电极头要保持同心，否则焊点不合格。
（如图1）4.3电极头修磨要领修磨电极头时应首先将电极粗修成形，并保证两电极工作表面搭接面同心，且完全接触，然后再精修工作表面使之光洁，平滑（如图2）。
4.3.1电极头修磨时，要保证上下两个接触面对称（电极接触面），圆心偏差不能大于0.5mm否则会导致焊接位置的错位，保证不了焊接质量。
4.3.2电极头修磨时，上下接触面要平、不能有缝隙产生，否则导致焊接时飞溅过大，压痕过深，保证不了焊接质量。
4.3.3电极头修磨时，上下两电极接触面不能太大，修磨时要保证电极头直径为6-8mm才能达到焊接标准434更换旧电极头时，要看电极头是否有凸起状态，电极头表面是否有凹坑产生，更换修理时要遵守以上三种操作，才能保证焊接质量和焊接要求，才能符合电极头的使用和更换标准操作规程。
4.4电极头修磨频次备注：外表件位置焊点要求较高，电极头修模频次加大一级 4.5电极头更换频次修磨后电极头缩短5mm必须更换。
具体见下表5、电极头检查的内容电极头发生以上问题项时，需及时修磨或者更换，并对现场检查结果由班长签字确认。
6职责6.1操作工根据电极头修磨标准，每日进行修磨或更换；6.2班组长每日进行检查，发现电极头或焊点未达到标准时，立即要求操作工进行纠正;6.3检验员发现焊点未达到标准时，立即要求操作工、班长进行纠正；6.4车间、技术部安排专人定期进行检查，发现不合格项要求操作工立即纠正，并告知班长；6.5新员工或转岗员工由班长负责对电极头修磨标准及要领进行宣贯、培训；7、电极头检查的考评7.1以重要度划分：A类每一类不合格考核当事人30元/次起；B类每一类不合格考核当事人20元/次起；7.2被检查班组电极头合格率低于80%班长负班组监管不利考核当班班长30元/次；次月班组检查电极头合格率相对本月降低，按20元起1个百分点对班组处罚，罚款分摊到各班组员工；每月分车间汇总车间电极头总合格率低于75%除按标准处罚班组和个人外，主任负员工监管不到位责任，各处罚30元/次；7.3个人电极头修磨规范标准较好，奖励20元/次；班组电极头合格率高于93%奖励班组长50元/次；班组合格率高于98%以上，奖励班组长80元/次。
机器人点焊电极修磨的原理及应用
引起 电极在刀头上振动；加压力过大 ，增加修磨机旋转 也极易造成损坏。使其 旋转 缓慢 甚至 停转 ，也会 对 刀片造 成损 证 电极的位置和角度 ，修磨机预先转动 以及设置适 当的
伤 。可参照修 磨机供 货 商提供 的修 磨加 压力 值进 行设 加压力。
（２）单刃刀头单向旋转修磨 具有 以下特点 ：① 由 调 整这个时间来达到较好的修磨效果。
于切削刃 只有 一 个 ，与多 刃 相 比，修 磨 时 间 仍稍 长 。
６．机器人点焊电极修磨 中常出现的 问题 及解决
②由于有导向斜面 的支承作用，修磨切 削量 不大。③ 刀 头的强度较高。④对电极的导 向对中作用较好。
参磊 工热加工
数的，一般是指定修磨时间。通过修磨机设备参数 也可
因为修磨刀头的刀片是双 面刀 刃，双 面同时切 屑上
大致换算出转数。如果 电极变形 不严重 ，修磨转数在 １０ 转左右即可修好。设定时只须设定修磨时 间即可，修磨
下 电极 ，刀头的排屑孔大部分被两侧 电极端 头挡住 ，被 切掉的电极铜屑 不易排 出，一旦 某次修磨 铜屑未排 净 ，
（２）电极端 面修偏 产生这种情况的原 因可能是 电
５．机器人点焊电极修磨的要点
极中心与修磨机刀头中心不对正 。但这种情况产生 的修
机器人点 焊 电极修磨 是靠 机器人 自动调 用修磨 程 偏不会太大 ，会有 电极在刀头转 动时不停 摆动摇晃的现
序 ，将上下电极移到修 磨机刀 头两侧 ，焊钳合 口加压 ， 同时修磨机刀头开始旋转 ，切削设 定的时间后 ，电极端
证上下电极与修磨机刀头对正 和垂 直，这是 电极 修磨 质 大的加压力 ，多次 的加压冲击也会造成某个刀刃破损 。
(电阻点焊基础)五、关于电极打磨
2020年6月20日
电极打磨
打磨电极
打磨电极（DRESS）、电极更换的目的 电极打磨
电极前端形状与焊接质量有密切的关系、当电极前端形状发生変化时,即使焊接电 流一定电流密度会发生変化、成为焊接不良的原因。电极前端径变大时、电流密度就会 变低造成假焊电极前端径过小时,电流密度变得高,会造成敷、毛剌、飞溅发生。因此、 必须经常维持电极前端径在一定范囲内使焊接质量达到安定化,由于连续焊造成电极损 耗,作为将前端形状回复的作业就是打磨电极.。
电极的使用限度是有时根据作为焊接电极机能与焊接部位所附带条件（电极长度, 板材法兰边干渉造成分流和加压不足的原因等）来考虑决定。 这时,使用限度应设定每个工序来运用。
打磨电极
2、关于更换电极 3）电极先端径的调整
在电极交换时,为防止熔敷和确保焊核径、按照设定好的电极先端径基准来研磨、调 整。（新品电极形状如同基准一样的话就不要） 4）电极使用限度的确认方法 关于使用限度的确认方法,按照「电极使用限度的设定」,通过下述几种方法来确认。
4）关于使用工具
在使用电极研磨机的时候，有必要根据各种电极先端形状 （圆弧型、半圆型等）使用切削刀。因此每个焊接机的使用工具要明确。
打磨电极
1、关于研磨电极
5）研磨电极频度（周期）设定
研磨电极的频度基本上４回/班（每次休息）。 但是在设定频度之际、在研磨之前,已磨耗状态的电极焊出来的工件品质情况有
打磨电极
1、关于研磨电极 1）研磨后的电极先端径的基准如表1
电极研磨机（手动、自动）、还有 使用平锉刀研磨。 关于特殊的电极、在使用工程上每 种Байду номын сангаас极都要有明确基准。
2）电极先端面的切削 研磨电极时，不仅要确保电极先端径、还要用锉刀研磨清除电极先端表面的脏污物质。 （在焊接GA材时、在电极先端面上形成Cu-Zｎ合金层，如果不清除就会影响焊接品质。
电极使用修磨通用技术规范
电极使用修磨通用技术规范-标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KIIQB 长安凌云汽车零部件有限公司企业标准Q/LQ 电极的使用、修整、更换技术规范2006 － 03 － 29发布 2006 － 03－29 实施长安凌云汽车零部件有限公司发布长安凌云汽车零部件有限公司企业标准Q/LQ电极的使用、修整、更换技术规范1 范围本标准规定了我公司点焊电极的使用、修整、更换技术规范。
本标准适用于我公司所有点焊电极的使用、修整、更换技术规范。
2定义电极：在电阻焊中，是指用来传导电流、传递压力，由铜（或铜合金）制成的棒状、块状或圆盘状金属零件。
电极修整：电极尖端形状与焊接质量有密切的关系，电极端面直径增大，电流密度就会降低；电极端面直径减少，电流密度就会增大，因此，把电极端面直径维持在一定范围内能稳定焊接质量，由于连续焊接，电极顶端磨损，把磨损了的电极顶端复原成一定形状的作业，就称之为电极修整。
电极更换：电极因焊接磨损，经过反复修整，逐渐被消耗，电极损耗到一定程度，电极的强度就不能承受焊枪的压力，电极端面产生凹陷、裂纹等，造成焊接不良、电极修磨困难。
为防止这些情况发生，设定电极的使用限度，对超出使用限度的电极进行更换，关于电极使用限度，优先考虑的是保证焊接质量，但从降低电极消耗量的角度来看，也有必要考虑将电极在可能的限度内尽量用完。
3 工作流程3.1. 电极修整内容3.1.1 电极的顶端标准使用电极铣刀（手动）或平锉（十字纹）对电极进行整形，特殊电极在该使用工序上应明确顶端直径、形状标准表—1电极顶端直径标准3.1.2 电极端面的磨削电极端面的修整，不仅是为确保电极端面的直径，而且是为清理电极端面上脏物、污物。
（焊接高强度钢、GA、GI等电镀钢材或铝材时，在电极端面，Cu—Zn等合金层、树脂层的生成、附着，对焊接质量有着深刻的影响。
）长安凌云汽车零部件有限公司2005 –12 -5发布 2005 –12 -05实施图— 1图 — 2图 — 3Q/LQ 20053.1.3具体修整要领（操作情况）步骤一打开焊钳行程开关，张大焊钳开口，关闭焊钳气动开关。
点焊电极磨损管理
点焊电极磨损管理图1 不同焊接点数下的电极与焊点表面状态在点焊技术中电极磨损管理直接影响到焊接质量的稳定，ABB点焊机器人的点焊控制器，可以通过严格规范来补偿点焊电极在焊接过程中由于焊接磨损而损耗的电流，使焊接质量保持稳定。
在现代汽车制造业发展快速的今天，机器人焊接技术的运用已经取代了手工焊接，机器人焊接的高效和稳定是手工焊接无法比拟的。
然而在点焊技术中电极磨损管理直接影响到焊接质量的稳定。
点焊电极在工作时要承受相当大的焊接电流和电极力。
由于电极工作表面直接接触焊点，承受焊接所产生的高温，电极压力在常温下对铜合金电极的影响还不太大，但在597℃以上时，就会达到或超过某些电极铜合金在该温度下的屈服强度，引起电极工作面的迅速变形和压馈，使电极头部严重变形而无法工作。
电极磨损导致电极端面面积增加，改变了电极与工件接触表面的导电、导热属性，降低了电极与工件接触面的电流密度与电极压力，影响熔核的形成。
在点焊镀锌高强钢板等材料时，电极磨损已经成为影响焊点质量的主要因素，电极端面直径随焊接点数的不断增加而增大。
不同焊接点数下的电极及其焊点表面状态如图1。
焊点直径与表面状态实际上是电极端面直径与表面状态的反映，刚开始焊接时，焊点圆形度较好，表面状态平整，随着电极磨损的加剧，焊点圆形度变差，表面也越发凹凸不平。
在点焊镀锌板时，高温使电极表层产生了低熔点合金，当电极离开工件时，低熔点合金在飞溅作用下离开了电极端面，并在端面上产生一个小的弧坑，形成点蚀，即图1中电极压印的空白区域。
点蚀提高了其周围的电流密度和电极压力，导致了点蚀周围产生更严重的塑性变形和脱落，加速电极磨损。
目前一般采用递增电流的工艺方法以补偿电极磨损造成的电流密度降低。
ABB机器人所配置的点焊控制器，可以严格规范地补偿点焊电极在焊接过程中由于焊接磨损而损耗的电流，使得焊接质量一如既往的稳定。
当机器人与点焊控制器设置好相对应的通讯后，点焊控制器可以严格控制何时发出机器人电极修磨指令及机器人更换电极指令（如图2）。
电极头修磨管理规定
电极头修磨管理规定标准化管理部编码-[99968T-6889628-J68568-1689N]1、主题内容悬挂焊机电极端头的变形和磨损，使接触表面直径增大，焊接电流密度减小，焊点强度降低，形成加热不足及假焊。
因此对电极直径增加规定了范围，超过规定范围，必须进行修整或更换。
2、适用范围本方法适用XXXX公司3、主题目的3.1规范电极头修磨更换标准，提升员工对电极头修磨的质量；3.2达到年度指标合格率的95%。
4、电极头标准4.1电极头直径范围（如下表）4.2电极头外观要求表面必须平整光洁，不允许有金属粘着物或污物，否则应当修整；上下电极头要保持同心，否则焊点不合格。
（如图1）4.3电极头修磨要领修磨电极头时应首先将电极粗修成形，并保证两电极工作表面搭接面同心，且完全接触，然后再精修工作表面使之光洁，平滑（如图2）。
4.3.1电极头修磨时，要保证上下两个接触面对称（电极接触面），圆心偏差不能大于0.5mm，否则会导致焊接位置的错位，保证不了焊接质量。
4.3.2电极头修磨时，上下接触面要平、不能有缝隙产生，否则导致焊接时飞溅过大，压痕过深，保证不了焊接质量。
4.3.3电极头修磨时，上下两电极接触面不能太大，修磨时要保证电极头直径为6-8mm 才能达到焊接标准。
4.3.4更换旧电极头时，要看电极头是否有凸起状态，电极头表面是否有凹坑产生，更换修理时要遵守以上三种操作，才能保证焊接质量和焊接要求，才能符合电极头的使用和更换标准操作规程。
4.4备注：外表件位置焊点要求较高，电极头修模频次加大一级。
4.5电极头更换频次电极头发生以上问题项时，需及时修磨或者更换，并对现场检查结果由班长签字确认。
6、职责6.1操作工根据电极头修磨标准，每日进行修磨或更换；6.2班组长每日进行检查，发现电极头或焊点未达到标准时，立即要求操作工进行纠正；6.3检验员发现焊点未达到标准时，立即要求操作工、班长进行纠正；6.4车间、技术部安排专人定期进行检查，发现不合格项要求操作工立即纠正，并告知班长；6.5新员工或转岗员工由班长负责对电极头修磨标准及要领进行宣贯、培训；7、电极头检查的考评7.1以重要度划分：A类每一类不合格考核当事人30元/次起；B类每一类不合格考核当事人20元/次起；7.2被检查班组电极头合格率低于80%，班长负班组监管不利考核当班班长30元/次；次月班组检查电极头合格率相对本月降低，按20元起1个百分点对班组处罚，罚款分摊到各班组员工；每月分车间汇总车间电极头总合格率低于75%，除按标准处罚班组和个人外，主任负员工监管不到位责任，各处罚30元/次；7.3个人电极头修磨规范标准较好，奖励20元/次；班组电极头合格率高于93%，奖励班组长50元/次；班组合格率高于98%以上，奖励班组长80元/次。
电极头修磨管理办法 (2)
1、主题内容悬挂焊机电极端头的变形和磨损，使接触表面直径增大，焊接电流密度减小，焊点强度降低，形成加热不足及假焊。
因此对电极直径增加规定了范围，超过规定范围，必须进行修整或更换。
2、适用范围本方法适用XXXX公司3、主题目的3.1规范电极头修磨更换标准，提升员工对电极头修磨的质量；3.2达到年度指标合格率的95%。
4、电极头标准4.1电极头直径范围（如下表）4.2电极头外观要求表面必须平整光洁，不允许有金属粘着物或污物，否则应当修整；上下电极头要保持同心，否则焊点不合格。
（如图1）4.3电极头修磨要领修磨电极头时应首先将电极粗修成形，并保证两电极工作表面搭接面同心，且完全接触，然后再精修工作表面使之光洁，平滑（如图2）。
4.3.1电极头修磨时，要保证上下两个接触面对称（电极接触面），圆心偏差不能大于0.5mm，否则会导致焊接位置的错位，保证不了焊接质量。
4.3.2电极头修磨时，上下接触面要平、不能有缝隙产生，否则导致焊接时飞溅过大，压痕过深，保证不了焊接质量。
4.3.3电极头修磨时，上下两电极接触面不能太大，修磨时要保证电极头直径为6-8mm 才能达到焊接标准。
4.3.4更换旧电极头时，要看电极头是否有凸起状态，电极头表面是否有凹坑产生，更换修理时要遵守以上三种操作，才能保证焊接质量和焊接要求，才能符合电极头的使用和更换标准操作规程。
4.4备注：外表件位置焊点要求较高，电极头修模频次加大一级。
4.5电极头更换频次电极头发生以上问题项时，需及时修磨或者更换，并对现场检查结果由班长签字确认。
6、职责6.1操作工根据电极头修磨标准，每日进行修磨或更换；6.2班组长每日进行检查，发现电极头或焊点未达到标准时，立即要求操作工进行纠正；6.3检验员发现焊点未达到标准时，立即要求操作工、班长进行纠正；6.4车间、技术部安排专人定期进行检查，发现不合格项要求操作工立即纠正，并告知班长；6.5新员工或转岗员工由班长负责对电极头修磨标准及要领进行宣贯、培训；7、电极头检查的考评7.1以重要度划分：A类每一类不合格考核当事人30元/次起；B类每一类不合格考核当事人20元/次起；7.2被检查班组电极头合格率低于80%，班长负班组监管不利考核当班班长30元/次；次月班组检查电极头合格率相对本月降低，按20元起1个百分点对班组处罚，罚款分摊到各班组员工；每月分车间汇总车间电极头总合格率低于75%，除按标准处罚班组和个人外，主任负员工监管不到位责任，各处罚30元/次；7.3个人电极头修磨规范标准较好，奖励20元/次；班组电极头合格率高于93%，奖励班组长50元/次；班组合格率高于98%以上，奖励班组长80元/次。
点焊电极帽研磨标准
点焊电极帽研磨标准
一、研磨材料
1.1砂纸：用于初步磨平电极帽表面，根据需要选择不同粒度的砂纸。
1.2抛光布：用于抛光处理，使表面更加光滑。
1.3研磨膏：配合研磨工具使用，增强研磨效果。
二、研磨工具
2.1研磨机：用于机械研磨，提高研磨效率。
2.2手磨机：用于手工研磨，对细节处理更加精细。
2.3抛光轮：用于抛光处理，使表面更加光滑。
三、研磨方法
3.1手工研磨：通过手工操作砂纸或抛光布，对电极帽表面进行研磨处理。
3.2机械研磨：使用研磨机进行自动化研磨，提高研磨效率。
3.3化学研磨：通过化学反应的方式对电极帽表面进行处理，以达到特定的表面效果。
四、研磨质量标准
4.1光洁度：研磨后表面应光滑，无明显的划痕和凹凸。
4.2圆度：电极帽的形状应保持圆整，无明显变形。
4.3尺寸精度：研磨后的电极帽尺寸应符合设计要求，误差应在可接受范围内。
五、研磨效果评估
5.1目视检查：通过肉眼观察电极帽表面，检查是否达到研磨质量标准。
5.2表面粗糙度检测：使用粗糙度检测仪器对电极帽表面进行检测，以量化其粗糙程度。
5.3圆度检测：使用圆度测量仪对电极帽进行检测，以评估其形状精度。
六、安全操作规范
6.1佩戴防护眼镜：研磨过程中应佩戴防护眼镜，防止砂尘飞溅伤眼。
6.2保持工作区域整洁：工作区域应保持整洁，避免杂物影响研磨操作。
电极头修磨管理办法
XXXXXXXX 编号XXXXX-001 文件名称电极头修磨管理方法管理部门技术部编制审核批准会签颁布日期2017年月日页数 4 文件级别 A1、主题内容悬挂焊机电极端头的变形和磨损，使接触表面直径增大，焊接电流密度减小，焊点强度降低，形成加热不足及假焊。
因此对电极直径增加规定了范围，超过规定范围，必须进行修整或更换。
2、适用范围本方法适用XXXX公司3、主题目的3.1规范电极头修磨更换标准，提升员工对电极头修磨的质量；3.2 达到年度指标合格率的95%。
4 、电极头标准电极头直径mm ￠6 ￠7 ￠8焊点直径（最大）￠7 ￠8 ￠94.2电极头外观要求表面必须平整光洁，不允许有金属粘着物或污物，否则应当修整；上下电极头要保持同心，否则焊点不合格。
（如图1）4.3电极头修磨要领修磨电极头时应首先将电极粗修成形，并保证两电极工作表面搭接面同心，且完全接触，然后再精修工作表面使之光洁，平滑（如图2）。
4.3.1 电极头修磨时，要保证上下两个接触面对称（电极接触面），圆心偏差不能大于0.5mm，否则会导致焊接位置的错位，保证不了焊接质量。
4.3.2 电极头修磨时，上下接触面要平、不能有缝隙产生，否则导致焊接时飞溅过大，压痕过深，保证不了焊接质量。
4.3.3 电极头修磨时，上下两电极接触面不能太大，修磨时要保证电极头直径为6-8mm 才能达到焊接标准。
4.3.4 更换旧电极头时，要看电极头是否有凸起状态，电极头表面是否有凹坑产生，更换修理时要遵守以上三种操作，才能保证焊接质量和焊接要求，才能符合电极头的使用和更换标准操作规程。
4.4 电极头修磨频次备注：外表件位置焊点要求较高，电极头修模频次加大一级。
4.5电极头更换频次电极头发生以上问题项时，需及时修磨或者更换，并对现场检查结果由班长签字确认。
6 、职责6.1操作工根据电极头修磨标准，每日进行修磨或更换；6.2班组长每日进行检查，发现电极头或焊点未达到标准时，立即要求操作工进行纠正；6.3检验员发现焊点未达到标准时，立即要求操作工、班长进行纠正；6.4车间、技术部安排专人定期进行检查，发现不合格项要求操作工立即纠正，并告知班长；6.5新员工或转岗员工由班长负责对电极头修磨标准及要领进行宣贯、培训；7、电极头检查的考评7.1以重要度划分：A类每一类不合格考核当事人30元/次起；B类每一类不合格考核当事人20元/次起；7.2被检查班组电极头合格率低于80%，班长负班组监管不利考核当班班长30元/次；次月班组检查电极头合格率相对本月降低，按20元起1个百分点对班组处罚，罚款分摊到各班组员工；每月分车间汇总车间电极头总合格率低于75%，除按标准处罚班组和个人外，主任负员工监管不到位责任，各处罚30元/次；7.3个人电极头修磨规范标准较好，奖励20元/次；班组电极头合格率高于93%，奖励班组长50元/次；班组合格率高于98%以上，奖励班组长80元/次。
自动点焊机器人电极修磨的探讨
自动点焊机器人电极修磨的探讨作者：江松伟王伟斌来源：《时代汽车》2020年第17期关键词：电阻点焊电极修磨电极端面检测1 电极端面对点焊质量的影响电阻点焊以其生产效率高、成本低、适应性强等优点，广泛用于白车身的焊接工艺。
电阻点焊的原理，是通过加压使电极及工件紧密贴合后通电焊接，通过电流流经工件和电极间产生的电阻热使局部金属被熔化形成液态熔核。
断电后，继续保持压力或加大压力，使熔核在压力下凝固结晶，形成组织致密的焊核。
良好的电极端面，除了提供焊核形成所需的加压力，塑造规整的焊点形状态，更是焊接热量保证的前提。
故白车身自动化焊接生产线上，当机器人点焊达到设定的焊点数后就自动使用电极修磨器（图2）上进行修磨、清理和整形。
但由于焊接过程高温高压工况及电化学腐蚀作用下，电极端面可能劣化严重，或如镀锌材料严重堆积、合金化和端面烧损过深，或者修磨作业产生偏差，都可能导致电极修磨效果达不到预期。
而根据统计数据，因电极端面修磨不良造成电阻点焊品质不良达到50% 以上。
故有效对电极端面进行修磨和清理，保证其端面直径和表面状态始终保持在良好的状态，在大规模的生产品质管理中至关重要。
2 电极劣化的主要形式由于焊接过程中电极承受高温高压和电化学作用，电极材料应有足够的高温硬度与强度，其组织具有再结晶温度高的特性，高温抗氧化好，与焊件形成合金的倾向小。
在一般的生产企业应用中大多数是采用铜合金，最典型的材料是铬锆铜（CuCrZr），拥有较高的硬度（160HV），较高的软化温度（550℃），良好的导电率（43ms/m）。
按照劣化的表现，主要可以分为下面三类：（1）电极端面直径劣化：焊接过程中由于高温高压的作用，电极端面的逐渐磨耗，或是由于端面由于合金化剥离，都会造成对电极端面直径变大，导致焊接过程电流密度减小，焊核减小，焊接不良发生;（2）电极前端形状劣化：由于高温高压工况，或电极过度使用和修磨，以及冷却条件、被焊材料特性影响，电极前端可能产生塑性形变，导致端面形状劣化和表面烧损严重烧损甚至凹陷起坑，影响焊接电流密度而导致焊接不良发生;（3）电极端面导电性能劣化：焊接镀锌钢板过程中，镀锌层融与电极形成Cu5Zn8（铜锌）合金层，并逐渐覆盖电极端面。
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电极修磨让点焊更完美发布日期：2011-11-07 来源：现代焊接杂志2011第11期作者：草野宏浏览次数：3423 本文综述焊接时电极面的变化，刀片选择的策略，使用电极端部修磨器的优点和未来方法。
车身制造的关键一环是电阻焊接，包括螺栓、螺母、点焊以及螺柱焊接。
车身结构的质量和可靠性取决于成千上百处车身点焊。
现代技术进步的焦点是采用更好的材料提高车身抗锈蚀性，并且让车身变得更轻更强。
因此，过去20年间对于薄镀层钢材的需求一直稳步上升。
近期，对于具有防锈涂层的高张力材料的需求也不断增长。
尽管这些材料在不断改进，但是点焊工艺还是不断有很多新的技术性障碍产生。
本文并不作关于新型材料焊接技术的介绍，而是试图通过解释使用新型材料进行焊接时对电极管理的变化，以取得更好的点焊质量。
电极面变化的原因在电阻焊接工艺中，两个铜电极下压，并在待焊钢材之间产生焦耳热，在此过程中就会产生一个让钢材粘在一起的点焊熔核。
对于镀锌钢板，镀锌层在焊接时发生融化，渗入电极，在电极面堆积。
在电阻焊接工艺中，由于高温高压，一层 Cu5Zn8（铜锌）合金层将会堆积在电极上。
多次堆积后，电极将被堆积层覆盖，最终损坏电极，甚至可能引起电极断裂。
有些合金层会从电极上剥落，粘在金属板上，因而造成车身表面缺陷。
尽管合金层会掉落一部分，但是大部分仍然粘在电极面上，导致通过的电流减小，使得焊接条件变差, 甚至形成冷焊。
因此必须采取一些措施清洁电极面, 保持良好的焊接条件。
除了镀锌材料堆积的问题，电极形状、冷却条件、钢材、涂层以及焊枪都可能引起电极变形或断裂。
升高电流的方法对电极不利，因为更大的电流会使电极帽端部变软，促使镀锌材料在电极上扩散更多，导致电极面上堆积物更厚。
电极面分析分析电极合金层需要使用以下设备：·电极：铜铬锆材质，电极帽直径16mm（凹形帽）·机器人：150kg·焊枪：C型枪·钢材：镀锌材料（厚度t=1.0mm，t=1.2mm）·焊接技术要求：达到最佳焊接质量·点焊时长：100，300，400，500熔化的锌和钢渗透在电极帽端部表面，形成合金层。
合金层成分约为铁79%，锌13%，铜6%，铬0.8%，铝0.8%。
实验结果如图1所示，随着焊接次数增加，合金层尺寸稳步扩大。
合金层大小与焊接次数有直接联系。
此外，实验表明，随着焊接次数的增加，合金层会使电极面凹陷。
根据疲劳试验，随着焊接次数增加，熔核会不断变得椭圆，最终导致焊接不良或冷焊。
如图2所示，黑线表示没有镀层的钢板，红线代表镀锌钢板。
黑色的虚线代表焊接时的标准熔核大小。
虚线以上代表好的熔核/焊缝，反之虚线以下代表不良的熔核/焊缝。
当焊接次数增加，未镀钢板还是处于基准线以上，而镀锌钢材的焊接质量则随着焊接次数的增加而下降。
如图2所示，在没有电极端部修磨的情况下，焊接次数达到1800次（厚度 t=1.2mm的钢板）是保证焊接良好的极限值。
因此，在焊接次数达到上限1800次之前，必须清洁合金层。
电极端部修磨器简介电极修磨器有多种，本文主要介绍嵌入式汽车电动电极修磨。
该装置主要用于研磨由机器人程序操作的电极面——见图3。
一套端部修磨器由齿轮马达、浮体单元、夹具、切割刀片、机座和开关箱（电源）构成。
其它的可选配件还有鼓风机、碎片收集器、端部校验装置以及转速感应器。
端部修磨的详细说明电极修磨的最大作用是通过研磨电极面，清理镀锌钢材焊接过程中堆积在电极面上的合金层，还原电极面形状，从而延长电极使用寿命——见图4 和图5。
这是目前最有效最便捷的电极管理方案。
电阻焊焊接的质量和经济效益均取决于电极使用寿命能否延长。
修磨时间和工作量修磨时长和工作量由扭矩、修磨单元的单位转速（转/分）以及切割刀片决定。
图6表示的是单位时间（1s）的研磨工作量与焊枪压力之间的关系。
而端部修磨的最佳工作环境则取决于钢板厚度、焊接次数、电流、周期和电极材质。
端部修磨的最佳条件则要根据堆积合金层的最坏情况来调整。
有些汽车制造商采用的是按周期进行修磨，即每个周期（约焊接25次）后都对电极进行修磨。
如果采用这种方法，由于焊接次数很少，合金层堆积不多，厂商每次只需要对电极研磨0.3~0.5s。
这种修磨方法不仅可以保持焊接的高质量，还可延长电极和刀片的使用寿命。
由于修磨时间短，采用这种方法每次研磨掉的堆积层仅为百分之一毫米。
将周期性修磨和完全不修（加大电流）两种情况进行比较，必然注意第一次焊接和最后一次焊接的区别。
如果焊接后不采用电极修磨，第一次焊接情况良好，但是焊接400次后质量明显下降，并且还会不断恶化。
而如果采用电极修磨进行周期性修复，第一次焊接的质量和第400次焊接的质量相差无几。
由于电极面保持了初始形状和洁净度，因此焊接质量可以一直保持下去。
这样就无须使用过大的变压器, 节省了时间和成本。
刀片选择的重要性电极的形状和大小各不相同，因此，要根据不同的电极设计不同的刀片，如图7所示。
刀片也有多种变化，包括单叶、双叶、四叶和逆向刀片。
它们也可用不同的材料如高速钢或硬质合金钢。
如果厂商使用的刀片与电极不匹配，电极面可能变成图8那样（不包括第一张图片）。
电极端部修磨指南下面介绍的是关于电极端面修磨的有用信息, 包括焊接次数、最佳修磨环境、焊接参数、刀片寿命、校验装置、碎片/刨花管理等。
两次修磨间隔期内的焊接次数两次修磨间隔期内的焊接次数取决于焊接参数和钢材类型。
比如，如果钢板厚度为1.0mm，那么两次修磨之间的最大焊接次数为400次。
最佳修磨环境影响电极端部修磨的环境因素有刀片形状、电极修磨的转速（转/分）、焊枪压力以及修磨时间。
电极修磨的目标值是修磨1秒钟磨掉0.1mm的堆积层，所以要选择正确的刀片形状、转速、枪压、修磨时间。
如果效果不稳定，建议向电极修磨器制造商咨询，确定适合您的项目的最佳修磨环境。
焊接参数有些使用提升程序（电流增加2%~5%）的用户没有配备电极修磨。
其实有了电极修磨，就没必要增加电流了。
电极端部的修磨次数修磨次数取决于电极端部的修磨参数。
用户可以对每个电极帽修磨50~100次（主要根据焊接条件, 包括焊枪、电极形状和修磨时间等）。
刀片寿命由于受到多种焊接参数，如焊枪类型、材质、枪压、修磨时间等的影响，刀片寿命长短不易把握。
但是有两个办法可以确定这一因素。
首先，定期更换刀片。
比如，有些用户根据经验判断出一叶刀片的最短使用寿命，到了最短使用寿命期限就进行更换。
第二种方法是使用一种焊接面校验工具。
进行校验后，用户就能知道刀片是否对电极进行了合理研磨。
如果研磨效果不良，则提醒用户需要换刀片了。
过去几年间，由于刀片设计中不断引进新材料和新技术，刀片寿命已经得到稳步延长。
校验装置过去几年中不断把新技术引进到电极修磨工艺中。
其中一项新产品就是转速感应器。
转速感应器可以帮助用户确定修磨装置马达的转动。
还有一项就是电极校验装置，它让用户了解是否取得了良好的修磨效果。
碎片/刨花管理在过去几年中，社会上掀起了环保高潮，汽车制造商也顺应大流。
过去，制造商们使用的是吹风机，结果铜屑在制造车间里被吹得到处飞。
现在，很多制造商开始使用将碎片/刨花集中收集在回收器具的碎片管理装置中。
这样既可以保证工厂车间的清洁，还能回收铜屑响应生态号召。
使用电极端部修磨器的优点以下是关于电极端部修磨的各种不同因素明细情况，包括成本分析、电极帽费用、飞溅缩减效益。
不采用电极端部修磨的成本分析·焊接机器人台数：50台·手工更换电极帽时间：3分钟/台（机器人）·单位时间成本：$0.80/分钟·电极头更换间隔期内的最大焊接次数：1000次·电极帽成本：$0.50/颗·电极帽耗费率：4000颗/月·电极帽手工更换频率（次/月/台（机器人）：4000次（4000次/50台/2个月）·电极头更换成本：$57,600 （40次×3分钟×$0.80 /分钟×50台×12个月）使用电极端部修磨的成本分析·电极修磨频率：焊接200次修磨一次·单位电极帽修磨次数：40次/颗·单位电极帽焊接次数：8000次/颗（焊接200 次×修磨40次）·电极头月耗费率：500颗/月（根据以上计算, 使用电极修磨可以使电极帽寿命延长8倍）·电极头更换频率（次/月/台（机器人）：500 次/5台/2个月=5次/台·电极头更换成本：$7200（5 次× 3 分钟×$0.80 /分钟×50台×12个月）·成本分析结果：节省成本$50,400电极帽成本·4000-500=3500，3500颗× $0.50 = $1750× 12 months = $21,000·成本分析结果：节省成本 $21,000根据以上分析，我们可以得出使用电极修磨可以年省成本$71,400，月省$5950的结论。
减少飞溅由于不用增加电流，电极端部修磨可以减少飞溅。
如果制造商不进行电极端部修磨，就必须多次提升电流，导致飞溅四溅，从而引起表面缺陷和焊接质量问题。
电极端部修磨不仅极具成本效益，还是飞溅问题的合理解决之道。
未来电极管理模式在汽车制造商们不断寻求成本缩减的同时，响应生态号召，电极端部修磨在汽车制造业中的未来发展形势可谓一片大好。
对于电极修磨的需求达到空前的高度，新技术也日益进步。
这里提到的新技术包括伺服修磨，这是一种采用机器人伺服马达八分之一轴的修磨器。
这种下一代电极修磨器能够与机器人和伺服电极焊枪同步——如图9所示。
这种电极端部修磨器的优点在于可以在不同焊接环境下使用。
伺服修磨器可一边对电极端部进行研磨一边调节马达转速，还可调整研磨量，并可在电极缩小时根据电极磨损情况进行管理。
这种修磨器不需控制箱，只含修磨器和机座，因此对于新项目而言极具成本效益。
另一种技术突破就是集电极研磨和电极塑型于一体的混合型修磨器。
这种装置采用一个滚转器对电极进行修边，而只对电极面进行研磨——如图10。
混合型修磨器的研磨量是0.01mm。
试验结果表明：一根电极可以焊接40000次。
混合型修磨器效果好，但需要进行良好的维护并要进行操作学习。
如果这些能够做到的话，混合型修磨可取得良好的焊接效果，同时产生极少的飞溅，而电极的使用寿命也更长。
结束语现代化的汽车车身制造厂商对于电极管理的重要性认识达到空前的高度。
当今市场充满了许多不确定因素，制造商们都希望工程师们能开发出既省成本又无损质量的新技术新产品。
电极端部修磨不仅有经济效益，还能提高汽车制造业的焊接质量，是一种重要且必要的工艺。