焊接工艺知识培训课件.ppt
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装焊工艺知识讲义
➢ 工艺部分 ➢ 设备部分 ➢ 质量部分
• 车身厂车身制 造工艺包括： 冲压工艺、装 焊工艺、涂装 工艺及内饰装 配工艺等四大 工艺过程。
• 在由冲压零件到驾驶室的装配完成过程中，最重 要的环节就是要把这些单个独立的零件通过焊接
的方式形成白车身总成。其是保证驾驶室产品质 量和精度的重要步骤，因此，焊接工艺尤其关键。
•本篇主要对焊接工艺的整个过程及相关的设备、检查等各个环节进行阐 述，重点对焊接工艺中典型工艺及专业要点进行详细说明和讲解。并结 合我厂焊接工艺的实际情况进行解释。
第一章：焊接工艺部分
焊接工艺:
焊接过程中的一整套 技术规定，其中包括焊 前准备、焊接材料、焊 接设备、焊接方法、焊 接顺序、焊接操作的最 佳选择及焊后处理等。
• 分流：
• 点焊时不经过焊接区，未参加形成焊点的那一 部分电流叫做分流电流，简称分流。 焊接参数：
• 焊接参数包括焊接电流Iw ，焊接压力Ｆw ，通电 时间Ｔw ，电极端面几何尺寸、形状等。
• 接触电阻的形成：
• 任何零件表面都不是绝对光滑的，即使经过抛光， 研磨的零件表面在显微镜（２５～１００倍）下 观察也是凸凹不平的，在压力的作用下两零件总 是部分接触，当电流从这些点通过时，由于导电 面积突然减小，造成电流线的弯曲与收缩，这样 形成了接触电阻。
• 如果电流过大加热过急，而周围塑性环还未形成时， 被急剧加热的接触点由于温度上升极快，使内部金属气 化，当内压力过大时便以飞溅形式向板间缝隙喷射这称 为前期飞溅（指熔化核心尚未形成以前的飞溅）。
• 当形成最小尺寸熔核后，继续加热，热场不断扩展， 熔化金属与塑性区温度的等温线不断向外扩展，当熔化 核心沿径向Ｒ的扩展速度大于塑性区变形速度时，产生 后期飞溅。如果熔化核心轴向增长过高，在电极压力作 用下也可能冲破塑性环向表面喷射，形成外部飞溅。
电阻焊的特点：
• （１）采用内部热源— —利用电流通过焊接区 的电阻产生的热量进行 加热。
• （２）必须施加压 力——在压力的作用下， 通过加热、冷却形成接 头。
电阻焊的热源 当电流通过导线时，能使导线
发热，若改变导线电阻就能调 整其发热程度。接触焊时电流 通过焊件发热量的大小按焦耳 －楞次定律确定： Q＝0.24I2Rt 公式中Q＝所产生的热量（卡） I＝焊接电流 R＝电极之间的 电阻 电阻焊电阻如下图：其中R— 总电阻；Rbj—电极板件间电 阻；Rc—接触电阻
• 焊接（通电加热）
• 1.熔化核心的形成： 焊件通电后，两电极接触表面之间 的金属圆柱内，由于电流密度最大，依靠接触电阻和焊 件内部电阻所产生的热量最多，因此，温度主要集中在 两电极接触表面之间的金属圆柱内。而圆柱体以外的金 属，因电流密度小，温度不高。电极与焊件间的接触电 阻所产生的热量，虽然与两焊件的接触电阻所产生的热 量差不多，但因电极与焊件间所产生的热量被水冷却的 铜电极所传走，造成电极与焊件间接触的温度要低的多， 因此在正常情况下，只有核心焊点才被加热到熔化状态， 并在电极压力下形成焊点。
• 本厂所采用的焊接方法有：
点焊 电阻焊
凸焊 焊条电弧焊
熔化焊 电弧焊 CO2气体保护焊
本厂所采用的焊接方法
气焊
氩 弧 焊 （ TIG ， MIG）
钎焊（CU焊）
• 电阻焊：电阻焊又叫接触焊。它是 通过内部热源 将工件熔化结晶形 成焊接接头的方法。
• 在我厂车身装焊中广泛采用电阻焊，其 具有快速、高效、变形小、无需或少需 辅助材料、易于掌握、易于实现机械化 和自动化及环境污染小等优点，而且对 于低碳钢薄壳结构的零件特别适用，所 以在车身装焊中电阻焊应用最多，其次 是电弧焊、气焊和气体保护焊。
• 焊接循环的四个过程:
• 预压、焊接、顶锻、休止。
• （一）预加压力
• 预加压力的作用是使焊件在焊接处紧密接触。接 触电阻的大小与压力有关，随着压力的增大，接 触电阻将减小。如果压力不足，则由于接触电阻 过大，有可能导致烧穿焊件或将电极的工作表面 烧坏。为此，在焊接电流接通之前，电极压力就 应该达到一定的值，使电极与焊件间，焊件与焊 件间保持一定的接触电阻。
更会使压坑加深。压坑深度一般不应超过焊件厚度的20 ％，因为压坑过深会降低焊点的强度。
•
•Fra Baidu bibliotek顶锻
• 由于焊件金属都具有热胀冷缩的特点，当焊点加热结束 后，熔化核心外的焊件金属首先冷却，限制和核心的收 缩，这样使熔化核心的凝固相当于在一个比较冷的和周 围密闭的模子中进行，所以在核心中容易形成缩孔。此 外，金属的冷却收缩，在接头内将产生内应力，当核心 中存在脆性组织，或在高温下的金属强度很低，不足以 克服收缩所产生的拉伸内应力时，还会在核心中产生裂 纹。为克服以上缺陷，焊接加热结束后，不应立即去除 电极压力，必须维持一定的顶锻时间，使焊件继续在电 极的压力下产生挤压变形，以弥补金属冷却时的收缩。
• 2.熔化核心直径和焊透率：为保证焊点的强度，焊点必 须具有一定的熔化核心直径和焊透率。焊点核心直径应 随焊件厚度的增加而增大，一般可按下式近似确定：
• d核＝2δ+3
δ为两焊件中较薄焊件的厚度
• 所谓焊透率，就是熔化核心的深度所占焊件厚度的百分比，最理想的焊透率是50～70％
• 通电加热时，在电极压力作用下，焊件表面会形成压 坑。当加热过甚，电极压力太大或者金属飞溅较多时，
• 点焊飞溅带来的危害及点焊飞溅消除的方法：
• 点焊飞溅的危害：
• ① 影响空间气氛，有碍环境保护与安全，对有高速旋转的 产品，细小的金属飞溅有时能造成极严重的破坏事故。
• ②飞溅使核心液态金属减少，表面形成深度压坑，影响美 观更降低了机械性能。
• 休止 • 焊接过程结束，等待下一焊接循环的开始
• 焊前的表面清理
• 当我们进行焊接时，若工件上存在着锈蚀、油污 等污垢，这将会增大接触电阻，由于接触电阻是 形成内部热源的主要因素之一，它将形成前期飞 溅和后期飞溅，导致焊点质量下降，严重时导致 工件烧穿，因此焊接前必须保证工件清洁。
• 在焊接车间我们会经常见到焊接火花的产生，这种火花 我们焊接中称之为电焊飞溅，其主要包括：前期飞溅和 后期飞溅。
➢ 工艺部分 ➢ 设备部分 ➢ 质量部分
• 车身厂车身制 造工艺包括： 冲压工艺、装 焊工艺、涂装 工艺及内饰装 配工艺等四大 工艺过程。
• 在由冲压零件到驾驶室的装配完成过程中，最重 要的环节就是要把这些单个独立的零件通过焊接
的方式形成白车身总成。其是保证驾驶室产品质 量和精度的重要步骤，因此，焊接工艺尤其关键。
•本篇主要对焊接工艺的整个过程及相关的设备、检查等各个环节进行阐 述，重点对焊接工艺中典型工艺及专业要点进行详细说明和讲解。并结 合我厂焊接工艺的实际情况进行解释。
第一章：焊接工艺部分
焊接工艺:
焊接过程中的一整套 技术规定，其中包括焊 前准备、焊接材料、焊 接设备、焊接方法、焊 接顺序、焊接操作的最 佳选择及焊后处理等。
• 分流：
• 点焊时不经过焊接区，未参加形成焊点的那一 部分电流叫做分流电流，简称分流。 焊接参数：
• 焊接参数包括焊接电流Iw ，焊接压力Ｆw ，通电 时间Ｔw ，电极端面几何尺寸、形状等。
• 接触电阻的形成：
• 任何零件表面都不是绝对光滑的，即使经过抛光， 研磨的零件表面在显微镜（２５～１００倍）下 观察也是凸凹不平的，在压力的作用下两零件总 是部分接触，当电流从这些点通过时，由于导电 面积突然减小，造成电流线的弯曲与收缩，这样 形成了接触电阻。
• 如果电流过大加热过急，而周围塑性环还未形成时， 被急剧加热的接触点由于温度上升极快，使内部金属气 化，当内压力过大时便以飞溅形式向板间缝隙喷射这称 为前期飞溅（指熔化核心尚未形成以前的飞溅）。
• 当形成最小尺寸熔核后，继续加热，热场不断扩展， 熔化金属与塑性区温度的等温线不断向外扩展，当熔化 核心沿径向Ｒ的扩展速度大于塑性区变形速度时，产生 后期飞溅。如果熔化核心轴向增长过高，在电极压力作 用下也可能冲破塑性环向表面喷射，形成外部飞溅。
电阻焊的特点：
• （１）采用内部热源— —利用电流通过焊接区 的电阻产生的热量进行 加热。
• （２）必须施加压 力——在压力的作用下， 通过加热、冷却形成接 头。
电阻焊的热源 当电流通过导线时，能使导线
发热，若改变导线电阻就能调 整其发热程度。接触焊时电流 通过焊件发热量的大小按焦耳 －楞次定律确定： Q＝0.24I2Rt 公式中Q＝所产生的热量（卡） I＝焊接电流 R＝电极之间的 电阻 电阻焊电阻如下图：其中R— 总电阻；Rbj—电极板件间电 阻；Rc—接触电阻
• 焊接（通电加热）
• 1.熔化核心的形成： 焊件通电后，两电极接触表面之间 的金属圆柱内，由于电流密度最大，依靠接触电阻和焊 件内部电阻所产生的热量最多，因此，温度主要集中在 两电极接触表面之间的金属圆柱内。而圆柱体以外的金 属，因电流密度小，温度不高。电极与焊件间的接触电 阻所产生的热量，虽然与两焊件的接触电阻所产生的热 量差不多，但因电极与焊件间所产生的热量被水冷却的 铜电极所传走，造成电极与焊件间接触的温度要低的多， 因此在正常情况下，只有核心焊点才被加热到熔化状态， 并在电极压力下形成焊点。
• 本厂所采用的焊接方法有：
点焊 电阻焊
凸焊 焊条电弧焊
熔化焊 电弧焊 CO2气体保护焊
本厂所采用的焊接方法
气焊
氩 弧 焊 （ TIG ， MIG）
钎焊（CU焊）
• 电阻焊：电阻焊又叫接触焊。它是 通过内部热源 将工件熔化结晶形 成焊接接头的方法。
• 在我厂车身装焊中广泛采用电阻焊，其 具有快速、高效、变形小、无需或少需 辅助材料、易于掌握、易于实现机械化 和自动化及环境污染小等优点，而且对 于低碳钢薄壳结构的零件特别适用，所 以在车身装焊中电阻焊应用最多，其次 是电弧焊、气焊和气体保护焊。
• 焊接循环的四个过程:
• 预压、焊接、顶锻、休止。
• （一）预加压力
• 预加压力的作用是使焊件在焊接处紧密接触。接 触电阻的大小与压力有关，随着压力的增大，接 触电阻将减小。如果压力不足，则由于接触电阻 过大，有可能导致烧穿焊件或将电极的工作表面 烧坏。为此，在焊接电流接通之前，电极压力就 应该达到一定的值，使电极与焊件间，焊件与焊 件间保持一定的接触电阻。
更会使压坑加深。压坑深度一般不应超过焊件厚度的20 ％，因为压坑过深会降低焊点的强度。
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•Fra Baidu bibliotek顶锻
• 由于焊件金属都具有热胀冷缩的特点，当焊点加热结束 后，熔化核心外的焊件金属首先冷却，限制和核心的收 缩，这样使熔化核心的凝固相当于在一个比较冷的和周 围密闭的模子中进行，所以在核心中容易形成缩孔。此 外，金属的冷却收缩，在接头内将产生内应力，当核心 中存在脆性组织，或在高温下的金属强度很低，不足以 克服收缩所产生的拉伸内应力时，还会在核心中产生裂 纹。为克服以上缺陷，焊接加热结束后，不应立即去除 电极压力，必须维持一定的顶锻时间，使焊件继续在电 极的压力下产生挤压变形，以弥补金属冷却时的收缩。
• 2.熔化核心直径和焊透率：为保证焊点的强度，焊点必 须具有一定的熔化核心直径和焊透率。焊点核心直径应 随焊件厚度的增加而增大，一般可按下式近似确定：
• d核＝2δ+3
δ为两焊件中较薄焊件的厚度
• 所谓焊透率，就是熔化核心的深度所占焊件厚度的百分比，最理想的焊透率是50～70％
• 通电加热时，在电极压力作用下，焊件表面会形成压 坑。当加热过甚，电极压力太大或者金属飞溅较多时，
• 点焊飞溅带来的危害及点焊飞溅消除的方法：
• 点焊飞溅的危害：
• ① 影响空间气氛，有碍环境保护与安全，对有高速旋转的 产品，细小的金属飞溅有时能造成极严重的破坏事故。
• ②飞溅使核心液态金属减少，表面形成深度压坑，影响美 观更降低了机械性能。
• 休止 • 焊接过程结束，等待下一焊接循环的开始
• 焊前的表面清理
• 当我们进行焊接时，若工件上存在着锈蚀、油污 等污垢，这将会增大接触电阻，由于接触电阻是 形成内部热源的主要因素之一，它将形成前期飞 溅和后期飞溅，导致焊点质量下降，严重时导致 工件烧穿，因此焊接前必须保证工件清洁。
• 在焊接车间我们会经常见到焊接火花的产生，这种火花 我们焊接中称之为电焊飞溅，其主要包括：前期飞溅和 后期飞溅。