车架焊接基本技术

一般金属材料焊接方法:
一般金属材料焊接方法:
汽车厚板件上常用的焊接方法 电弧焊: 电弧焊是目前应用最广的焊接方法,它包括:
1）焊条电弧焊:外部涂有涂料的焊丝熔化,产生熔渣漂浮于 熔池的表面,防止焊缝金属与周围气体相互作用.熔渣还有 一个重要的作用是可以添加合金元素改善焊缝性能. 2）熔化极气体保护电弧焊:焊丝本身充当电极,被电弧热熔 化,焊炬喷嘴喷出气体保护焊接区域.根据所喷气体的不同 又分为:MIG(一般是惰性气体氩气),MAG(惰性气体氩气与 氧化气体的混合物),CO2气体保护焊(熔池较其他保护气体 熔池宽.但易引起飞溅,焊缝不美观);氩气与CO2的理想配 比是1:4,既能得到理想的熔化宽度又可以得到较好的工件 外管) 3）螺柱焊:拉弧,电熔 电阻焊: 使被焊工件通过一定电极压力压紧,通电.熔化被 焊工件的接触表面. 压紧力同时还有防止工件间产生电弧 并锻压焊缝金属的作用. 主要有:点焊,凸焊,对焊
电弧焊:
焊接接头形式可分为：
对接接头、T形接头、角接接头和搭接接头。 对接接头容易焊透，受力情况好，应力分布均匀，联接强度高，因而焊接接头质量容 易保证。 为了保证焊接质量，必须在焊接接头处开适当的坡口。坡口的主要作用是保证焊透， 此外，坡口的存在还可形成足够容积的金属液熔池，以便焊渣浮起，不致造成夹渣。坡口 的几何尺寸必须设计好，以便减少金属填充量、减少焊接工作量和减少变形。 在考虑焊接接头时 采用等厚度焊接是 一条很重要的原则。 当薄板厚度≤10mm， 两板厚度差≥3mm； 或当薄板厚度>10mm 而两板厚度差大于 薄板厚度的30％， 或超过5mm时，均应 按图2-15的要求削 薄厚度边，开坡口 焊接。
搭接接头，接头不开坡口。焊缝均属角焊缝。根据焊缝所在位置，有端焊缝与侧焊缝之分。
点焊
电阻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。 点焊的焊接范围： 材料：低碳钢、低合金钢、低合金高强度钢、奥氏体不锈钢、镀锌钢 不适应：铝、铜、镍。（太软，凸点没足够强度，容易压溃） 料厚：0.5～3.2mm的料厚
通电时间（s）
0.2—0.4 0.25—0.5 0.25-0.5 0.35—0.6 0.6—1.00 0.8—1.2 0.9—1.5 1.2—2.00
焊接电流（A）
6000--8000 7000--10000 8000--12000 9000--14000 14000--18000 15000--20000 17000--24000 20000--26000
1、工件焊后一般都会产生变形，如 果变形量超过允许值，就会影响使用。 2、焊缝的外部缺陷 1）焊缝增强过高 如图所示,当焊 接坡口的角度开得太小或焊接电流 过小时，均会出现这种现象。焊件 焊缝的危险平面已从M-M平面过渡 到熔合区的N-N平面，由于应力集 中易发生破坏，因此，为提高压力 容器的疲劳寿命，要求将焊缝的增 强高铲平。 2) 焊缝过凹 因焊缝工作截面的减小而使接头处的强度降低。 3) 焊缝咬边 在工件上沿焊缝边缘所形成的凹陷叫咬边。它不仅减少了接头 工作截面，而且在咬边处造成严重的应力集中。 4) 焊瘤 熔化金属流到溶池边缘未溶化的工件上，堆积形成焊瘤，它与工件 没有熔合焊瘤对静载强度无影响，但会引起应力集中，使动载强度降低。 5) 烧穿 烧穿是指部分熔化金属从焊缝反面漏出，甚至烧穿成洞，它使接头 强度下降。
车架焊接基本技术
焊接的本质
焊接实质上利用局部加热或局部加压，或两者兼用的方法，使被连接的金属 融化或达到塑性状态，以促使两种金属的原子相互渗合并接近到一定的金属晶格距离， 原子之间的结合力就可以把两个分离的金属构件连接成一体。 熔化焊一般都要经历下列几个过程，加热-------熔化-------冶金反应------结晶-----固态相变------形成接头。
焊接的检验 对焊接接头进行必要的检验是保证焊接质量的重要措施。
焊接质量的检验包括外观检查、无损探伤和机械性能试验三个方面。
这三者是互相补充的，而以无损探伤为主。 焊接试板的机械性能试验 无损探伤可以发现焊缝内在的缺陷，但不能说明焊缝热影响区 的金属的机械性能如何，因此有时对焊接接头要作拉力、冲击、弯 曲等试验。这些试验由试验板完成
3.焊缝的内部缺陷
1).未焊透 未焊透是指工件与焊缝金属或焊缝层间局部未熔合的一种缺陷。未焊透减弱 了焊缝工作截面，造成严重的应力集中，大大降低接头强度，它往往成为焊缝开裂的根源。 2).夹渣 焊缝中夹有非金属熔渣，即称夹渣。夹渣减少了焊缝工作截面，造成应力集 中，会降低焊缝强度和冲击韧性。 3).气孔 焊缝金属在高温时，吸收了过多的气体（如H2）或由于溶池内部冶金反应产 生的气体（如CO），在溶池冷却凝固时来不及排出，而在焊缝内部或表面形成孔穴，即为气 孔。气孔的存在减少了焊缝有效工作截面，降低接头的机械强度。若有穿透性或连续性气孔存 在，会严重影响焊件的密封性。 4).裂纹 焊接过程中或焊接以后，在焊接接头区域内所出现的金属局部破裂叫裂纹。 裂纹可能产生在焊缝上，也可能产生在焊缝两侧的热影响区。有时产生在金属表面，有时产生 在金属内部。通常按照裂纹产生的机理不同，可分为热裂纹和冷裂纹两类。 热裂纹是在焊缝金属中由液态到固态的结晶过程中产生的，大多产生在焊缝金属中。其产 生原因主要是焊缝中存在低熔点物质（如FeS，熔点1193℃ ），它削弱了晶粒间的联系，当受 到较大的焊接应力作用时，就容易在晶粒之间引起破裂。焊件及焊条内含S、Cu等杂质多时， 就容易产生热裂纹。 热裂纹有沿晶界分布的特征。当裂纹贯穿表面与外界相通时，则具有明显的氢化倾向。 冷裂纹是在焊后冷却过程中产生的，大多产生在基体金属或基体金属与焊缝交界的熔合线上。 其产生的主要原因是由于热影响区或焊缝内形成了淬火组织，在高应力作用下，引起晶粒内部的 破裂，焊接含碳量较高或合金元素较多的易淬火钢材时，最易产生冷裂纹。
A一般要求在20%~80%范围内。如果保证焊核直径，只要A在20％以上便可保 证焊接强度，一般不允许大于80％。
点距 点距指相邻两焊点中心的距离。焊点点距跟材料特性，焊件板料 厚度都有关系。合理的点距对焊接分流影响较大。一般点焊接头的最小 距离见表。 一般最小点距可用下公式计算：
其中e——搭接量，δ——料厚 副车架上焊点点距一般为30~45（mm）。 点焊的接头设计 点焊接头必须以搭接基本形式（如图），有两个或两个以上等厚或 不等厚的工作组件组成。点焊设计应考虑一下几方面内容：
焊接工艺的缺点
焊接过程中产生高温、强光 及有毒气体,焊接温度高，被 焊接件容易发生变形，使已 经加工完成的部件发生质量 缺陷。 焊接接头中容易存在一定的 如裂纹、气孔缺陷。
焊接工艺有那些优点?
焊接可以把已经加工好的存 在质量缺陷的部件及时补充 完整，避免的重新提料加工。 具有有效率高、节省材料、 减轻结构质量，经济效益好 等优点。
图示:点焊接头最小搭接量
图示:点焊接头最小间 距
焊接热影响区与状态图
a)热影响区的组织分布图 b）铁碳状态图c)热循环 （Tm-峰值温度Tc—晶粒长大温度）
碳钢 由于含合金元素很少,所以焊接性能直 以通过含碳量直接辨别
接可
焊缝符号表示方法
详见Q/SQR· 100—2003 04·
焊接缺陷与焊接质量检验
注：接触电阻Rc+2Rew所产生的热量约占总热量的10%左右；而而焊件内 部电阻2R所产生的热量约占总热量的90%左右。
R总
熔核直径要求：一般要求熔核直径随板厚增加而增大，其关系为：
其中d n——熔核直径（mm）；δ——焊件板厚；
熔深要求：
hn——熔核高度（mm）；△ ——压痕深度（mm）
熔核在单板上的融化高度hn对板厚δ的百分比称焊透率A，即
点焊的基本接头形式 其中b——边距，c——搭接量，e——点距
点焊工艺参数参考表
板厚（mm）
1 1.2 1.3 2 3 4 5 6
电极直径（mm）
5 5 6 8 10 11 13 15
焊接压力（N）
1000--2000 1000--2500 1500--3500 2500--5000 5000--8000 6000--9000 8000--10000 1000--14000
T形接头和角接接头 根据焊接工件厚度的不同，将两块钢板互成直角连接在一起的焊缝接头称为T形接 头和角接接头。接头可分为不开坡口、单边V形坡口、双边V形坡口以及K形坡口，如 图2－16所示。根据厚薄不同可采用单面焊或双面焊。
这些角焊缝应力分 布不均，在焊缝的根部 有较大的应力集中，在 压力容器的受压件上是 禁止采用。
焊点结构如图所示：
电极
ew
w
c
w
被焊工件 电极Biblioteka ew焊点结构示意图
δ——焊件板厚，d——电极直径， dn——熔核直径，dr——塑性环直径， hn——熔核高度，△——压痕深度。
点焊的原理图
其中R总——焊接区总电阻 Rew——电极与焊件之间接触电阻 Rw——焊件内部电阻 Rc——焊件之间接触电阻 电阻焊产生的热量公式：Q=I2Rt