镀锌钢板点焊的工艺性能
镀锌钢板点焊的工艺性能
王 敏， 唐逸民， 周 萍
上海交通大学材料科学与工程学院
摘 要：为提高镀锌钢板点焊接头的质量，对普通冷轧钢板、电镀锌钢板和两种镀锌层厚度不同的热镀锌钢板进行了一组点焊工艺及接点强度试验，并对试验结果进行了计算机回归分析，分别得出了这几种材料在不同的焊接电流、焊接时间下的点焊熔核直径或接头拉剪强度变化曲线以及点焊飞溅临界曲线.根据对上述试验结果的分析和比较，提出了锌镀钢板点焊时焊接电流、焊接时间和电极压力等参数的选用原则，并对几种镀锌钢板给出了相应的点焊规范范围.
关键词：镀锌钢板；点焊工艺；接头拉剪强度
Spot Welding Technology of Zinc-Coated Steels
Wang Min， Tang Yimin， Zhou Pin
School of Materials Science and Engineering, Shanghai Jiaotong University, China
Abstract： A series of spot welding technology and joint tensile-shear tests for uncoated low
carbon, electroplated and two kinds of hot dipped zinc-coated steels were made to improve the
quality of spot welding joint for zinc-coated steels. The test results were analyzed with computer
regressive method. The effects of welding current or time on nugget diameter or joint tensile-shear
strength and critical curves in splash generation for spot welding were obtained. By analyzing and
comparing the above test results, the special demands for welding current and time and pressure in
the spot welding of zinc-coated steels were put forward. The relevant spot welding parameters for
every kind of zinc-coated steels were proposed.
Key words： zinc-coated steels; spot welding technology; joint tensile-shear strength 在当前的汽车制造业中，为了提高产品的使用寿命，增强材料的抗腐性能，常采用镀锌钢板.而在这些产品的装配和制造中，往往会用到电阻点焊方法，由于镀锌钢板表面锌层的熔点很低、硬度也低，给点焊带来一定的困难［1］.为了在需点焊加工的产品上推广使用镀锌钢板，并保证其焊接质量，本文对普通冷轧钢板、电镀锌钢板和两种不同锌层厚度的热镀锌钢板进行了一系列点焊工艺及力学性能试验，并通过对试验结果的数据处理和理论分析，找出了几种材料点焊工艺性能上的差异，得出了一套合适的点焊焊接规范范围.
1 试验和结果
1.1 材料
本试验选用的材料如表1所示，试样尺寸为100mm×25mm×0.8mm.
表1 试验材料
Tab.1 Materials for test
材料(代号) 镀锌层厚度/(g.m-2) 正拉强度/MPa
普通冷轧钢板(A) - 225.0
电镀锌钢板(B) 20 287.5
热镀锌钢板(C) 100 284.0
热镀锌钢板(D) 140 290.0
1.2 仪器及设备
试验用SO462型点焊机，配PERTRON TIM-400型微电脑电阻焊控制器，测电流用MM-316A型焊接监控仪.
1.3 焊接电流变化对点焊接头性能影响试验
首先，保持通电时间tw和焊接压力Fw不变(tw=0.2 s,Fw=2.0 kN),改变焊接电流I大小，分别对A～D 4种试样各进行了一组点焊工艺及接头拉剪试验(每一电流下3个或3个以上试样)，测得不同焊接电流下焊点的熔核直径d及拉剪断裂载荷Ft，并在计算机上对试验数据进行非线性回归分析，得出了每种材料的d-I及Ft/F-I拟合曲线，如图1和图2所示(由于4种试验材料的母材强度不同，为便于比较，曲线纵坐标用焊点拉剪断裂载荷与母材试样拉伸断裂载荷的比值Ft/F来表示).
图1 点焊熔核直径与焊接电流关系的拟合曲线
Fig.1
Effects of welding current on nugget diameter
图2 点焊接头拉剪强度与焊接电流关系的拟合曲线
Fig.2 Effects of welding current on joint tensile-shear strength
试验中，每种材料焊接电流的上、下限如表2所示，其下限是不产生焊点拉开(此时点焊接头拉剪断裂都是在熔核外HAZ处)的最大电流，上限为产生内部飞溅的最小电流.
表2 点焊焊接电流上、下限及对应的熔核尺寸、接头强度
Tab.2 Maximum and minimum spot welding current and corresponding nugget diameter
and joint tensile-shear strength
材料 Imin/kA dmin
/mm min Imax
/kA dmax
/mm max
A 5.5 3.2 0.2 8.1 5.7 0.47
B 7.7 5.7 0.36 10.3 6.9 0.57 C 9.3 5.75 0.48 11.3 7.1
0.66
D 9.3 6.1 0.52 11.8 7.4 0.66
1.4 飞溅临界曲线测定 图3是在改变焊接电流和电极压力情况下，进行点焊工艺试验后测得的A～D材料的飞溅临界曲线.
图3 点焊飞溅临界曲线
Fig.3 Critical curves in splash generation for spot welding
1.5 焊接时间变化对点焊接头性能影响试验
为了了解焊接时间tw对各种材料点焊接头强度的影响，在焊接电流和焊接压力基本不变的条件下，进行点焊工艺及接头强度试验，其结果见图4.
图4 点焊接头抗剪强度与焊接时间的关系
Fig.4 Effects of welding time on joint tensile-shearstrength 2 结果分析与讨论
2.1 点焊熔核尺寸和接头强度随焊接电流变化的规律
从图1和图2可见，材料A～D点焊接头拉剪强度随焊接电流变化的规律及熔核尺寸随焊接电流变化的规律都存在明显的差别.对于材料A和B，当焊接电流从最小值开始增加时，曲线经过快速上升和平稳上升两个阶段后达到最大值，即随着焊接电流的增加，熔核直径不断增加，接头拉剪强度也不断提高，但当焊接电流达到一定值后，由于加热膨胀，在焊接压力作用下金属塑性变形形成密封熔核的塑性环，且熔核以外工件发生翘离，从而使熔核直径趋于稳定，基本保持不变［2］；而接头拉剪强度则不同，当它达到最大值后，再增加焊接电流.由于熔核金属过热会产生飞溅或压痕过深，使接头强度反而下降.由图可见：这两种材料的d-I及Ft/F-I曲线近似于抛物线型.材料C和材料D的d-I及Ft/F-I曲线为单调上升的对数曲线，即随着焊接电流的增加，熔核直径及接头拉剪强度几乎呈线性增加，即使在产生飞溅后再增加焊接电流，熔核直径和接头强度随焊接电流的上升速率并无减缓，不像材料A或材料B那样有一个趋于稳定或下降趋势.分析表明：这是由于热镀锌钢板表面的锌层较厚，在点焊电流和压力作用下，一部分低熔点、低硬度的锌或锌铁合金首先被挤到熔核外缘，而此时低碳钢基体的塑性变形量并不很大，形成的塑性环不能密封熔核，在一定的电流、压力下就会产生飞溅.当电流进一步增大时，工件接触面直径可进一步扩大，熔核直径也继续增大，接头强度也随之增大.
2.2 点焊时合适的电流范围
若以表2中的电流上、下限间的值为可用的焊接电流范围，则材料A和B的可用电流范围略大于材料C和D的范围.在点焊时，一般以不产生飞溅的最大电流或稍低于此值的电流为最佳焊接电流.根据表2中列出的4种材料在tw=0.2 s、Fw=2.0 kN条件下的电流上限值，可得出此时的最佳焊接电流范围为：材料A为7.5～8.0 kA;B为9.5～10.0 kA;C为10.5～11.0 kA;D为10.5～11.5 kA.同时可估算出B、C、D 3种镀锌钢板焊接时所采用的最佳电流应比冷轧钢板A分别增加约27%、40%及46%.
另外，从图1和图2看出，得到同样的熔核尺寸和接头强度所需的焊接电流是：热镀锌板最大，电镀锌板次之，普通冷轧钢板最小.其原因是：镀锌钢板焊接时挤到熔核边缘的锌增加了通电面积且镀锌钢板与电极贴合好增加了散热热量，故在同样条件下所需的焊接电流就大.
2.3 镀锌钢板点焊时电极压力与焊接电流的配合
比较4种材料的飞溅临界曲线(图3)发现：当Fw＜1.5 kN时，冷轧钢板的飞溅临界曲线很陡，即Fw变化对产生飞溅的临界电流几乎无影响，而镀锌钢板的飞溅临界电流却随Fw的增加而以较大的比例增加；当Fw＞1.5 kN时，冷轧钢板的飞溅临界曲线斜率减小，而此时镀锌钢板飞溅临界曲线的斜率却比低压力时增大，特别是当Fw＞2.0 kN时，对于镀锌钢板，飞溅临界电流随Fw的变化很小.镀锌钢板与普通冷轧钢板在飞溅临界曲线上的这种差别，主要是由于在小电流、低压力情况下，镀锌钢板表面接触电阻对点焊过程的影响较大，而在大电流、较高压力下，镀锌钢板点焊加热时接触表面的镀锌层首先熔化，两板之间就有较好的接触，其接触电阻并不随Fw的增加而明显减小.所以，在Fw＞2.0 kN时，Fw的进一步增大对减小飞溅并无太大的作用.
2.4 点焊时焊接时间对接头强度的影响
从图4看出，镀锌钢板与普通冷轧钢板接头强度随焊接时间的变化规律基本相同，在tw=0.12～0.2 s，接头强度随tw的增加明显增加，而当tw＞0.2 s后，接头强度随tw的增加趋于平缓或有所下降.所以，选择焊接时间tw=0.2～0.24 s为较佳.
3 结 论
(1) 就点焊熔核尺寸和拉头强度随焊接电流变化的规律而言，电镀锌钢板与普通低碳钢板基本相同，呈抛物线型，而热镀锌钢板则有明显的不同，为单调上升的对数曲线.
(2) 根据d-I、Ft/F-I曲线，在焊接压力为2.0 kN，焊接时间为0.2 s，以下几种材料的最佳焊接电流范围为：材料A为7.5～8.0 kA； B为9.5～10.0 kA；C为10.5～11.0 kA；D为10.5～11.5 kA.并且，产生相同熔核尺寸和强度的焊点，所需的焊接电流随镀锌层厚度的增加而增加.
人工神经网络技术估测镀锌钢板点焊性能的研究
ｊ ０ 人
ｌ藩 器 薯。 冲
； 经网络技术估测镀锌钢板点焊性能的研究 经网 络
拄 Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｆ Ａｒｔｉｆｉｃｉａｌ Ｎｅｕｒａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋｓ ｔｏ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ Ｐｒｅｄｉｃｔｉｎ９ ｉｎ Ｓｐ０ｔ Ｗｅｌｄｉｎ９ ｏｆ Ｚｉｎｃ－Ｃｏａｔｅｄ Ｓｔｅｅｌ Ｓｈｅｅｔｓ 柬 陆 埘 罗松辉张晨曙 菠 Ｌｕｏ ＳｏｎｇｈｕＪ ＺｈａｎＢ Ｃｈｅｎｓｈｕ 律 ｃ南昌航空１ 业学院 南昌 ３３００３４ １ 匍
（Ｋａ ：ｈａｎｇ Ｔｎｓｔｉｔ ＬＩ１＿ｅ ０ｒ＾ｅ ｒ’０ｎａ Ｌｌ １ ａＩ［ｅｃｈｎｏ Ｌｏｇ｝＂．Ｎａｎｃｈａｎｇ ３３００３４） 阪 点 惺 摘要：丰文 绍了扣 二睾．Ｉｋ工砷经司络引，＼ ．镀锌钢板点焊的质量预 中．通三镀锌捐机点坦工 试鞋来壤剖蜂样本． 眭 建立焊接电流和埠接 司对 担撞头强度的ＡＮＮ曩删网络验证结果表明．学习层的 垃网络预测转度糙好．能够合理地孽 能 的
，刚埠碡电浠二和诨接 间对镀锌锕极点埠接共潭度圬影啃巍望 曰ｆ 关键词： 二神经属培：键锌蛔 ：． 埠 究
中图分类号：ＴＧ４２ 文献标识码：Ａ 文章编号：ｌ ６７ １—４７９２－，：２０，：，６）５—００３２一，３２
Ａｂｓｔｒａｃｔ：＾：’：ｉｆｉ ｃ１ａ Ｎｅｕｉ ａｌ Ｎｅｌ：＇ｓｏｒｋｓ ｆ＾、、）＇／ｒ￣ｒ ｅ ｄｓｅ，ＬＩ ｉ ｎ ｑｕａ１ｊｔｙ ｐｒｅｄＬｃｔ：ｎｇ ｉｎ ｔｈｅ ｓ００ ｗｅ１ｄｉ ｎｇ（）ｆ ｉｎｃ—ｃｏａｔｅｄ
ｓｔｅｅｌ ｓｈｅｅｔｓ．． ａ ｎ Ｊｎｇ ｓｐｅｃｉ ｍ ｅｒｅ ０ｂ ａ ｎｅｄ ｆｒｏｍ Ｓｐｏｔ ｗｅｌｄ ｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌ０Ｂｙ ｅ ｐｅｌ’１ｍｅｎｔｓ ０ｒ ｎｃ ｏａｔｅｅ ｓｔｅｅｌ
ｓｈｅｅ１．ｓ．＾、、ｏＪ＂ ｅ Ｊ ｄｉ ｎｇ ｃｕｒｒｅｎｔ ｔｏ ｉｎｔｅｎｓ ｔｙ ｏＦ ｓｐｏｔ ｗｅ Ｊ ｄｊ ｎｇ ｊｏｉ ｎｔ”ａｎｄ ｗｅ１ ｄｉ ｎｇ ｔｉｍｅ ｔｏ ｉ ｎＬｅＴ１Ｓ Ｊ ｏｆ Ｓｐｏｔ
镀锌钢板插入辅助材料电阻点焊研究
研究与设计 朱志华等：镀锌钢板插人辅助材料电阻点焊研究 第７期
的电阻点焊方法阎，该方法在铝及铝合金的电阻点
焊中可以有效提高电极寿命，但还没有应用于镀锌 钢板的点焊。在此试验了镀锌钢板的插入辅助材料
电阻点焊方法。
１插入辅助材料的点焊原理
电阻点焊通过电极对被焊工件施加电流和压 力，由电阻热熔化母材，使工件在热和机械力的联
合作用下形成焊点。点焊过程一般分为预压、通电
加热和冷却结晶三个阶段。预压阶段通过电极对工 件加压使工件稳定地接触，保证焊接所需的接触电
阻；通电加热时电流通过挤压在电极之间的焊件及
其接触面产生热量，熔化接触区域形成熔核；冷却 结晶阶段中，熔化的母材在电极压力的作用下形成
组织致密的熔核ｌ９】。
插入辅助材料电阻点焊是在传统电阻点焊的
基础上，在被焊工件和电极之间增加了带状的辅助 材料，使电极与被焊工件隔离，避免电极与工件直
接接触所引起的诸多问题。插入辅助材料的焊接原
理如图１所示，带状的辅助材料放置在电极与工件
之间，其详细结构如图２所示，该材料分为三层：
基材、面向工件侧的涂层和面向电极侧的涂层。涂
层可根据实际要求选择。
图１插入辅助材料的电阻点焊原理
１一基材；２一面向工件测涂层；３～面向电极侧涂层。 图２带状辅助材料结构示意
２辅助材料的选择和制备
２．１辅助材料的选择
辅助材料的选择原则：
（１）具有良好的导电性能和导热性能，在焊接过 程中不易与电极和被焊工件粘结。
（２）经济性：由于辅助材料为易耗品，所以经济
性也为其考虑的重要因素之一。
综合以上两个方面，本试验采用经济性和焊接
性较好的低碳钢作为基本材料，通过表面刷镀导电
性较好的铜镀层来增加导电性和散热性。同时，采用
紫铜片与没有镀层的低碳钢进行比较。
２．２辅助材料涂层的制备
采用ＴＤ一１５０型电刷镀设备制备镀铜层，涂层
厚度用时代集团生产的ＴＴ２６０型覆层测厚仪测定， 工作层镀液配方如表１所示。
点焊参数
SQB42013—2009
本守则规定了我公司汽车产品（料厚不超过5mm）点焊应遵守的基本规则，适用于冷扎和热扎钢板、镀锌钢板、不锈钢板的点焊。
点焊还应遵守SQB42011—2009《焊接通用工艺守则总则》。
点焊机焊接工艺参数规范
1. 焊接参数的规范：
表2 低碳钢板的点焊规范
板厚
（δ/mm) 电极头
端面直径
(D/mm) 焊接电流
(I/A) 焊接时间
(t/周) 焊接压力Mpa
δ<1.5 5～6 7000～10000 10～18 0.35～0.49
δ=1.5 5～6 10000～12000 12～20 0.35～0.49
δ=2 7 12000～14000 15～25 0.35～0.49
δ=2.5 7 14000～16000 20～30 0.35～0.49
表3 不锈钢点焊规范参数
板厚
(mm) 电极头端面直径
(D/mm) 焊接电流
(I/A) 焊接时间
(t/s) 电极压力
(Fw/N)
0.3 3.0 3000～4000 0.04～0.06 800～1200
0.5 4.0 3500～4500 0.06～0.08 1500～2000
0.8 5.0 5000～6500 0.10～0.14 2400～3600
1.0 5.0 5800～6500 0.12～0.16 3600～4200
1.2 6.0 6000～7000 0.14～0.18 4000～4500
1.5 5.5～6.5 6500～8000 0.18～0.24 5000～5600
2.0 7.0 8000～10000 0.22～0.26 7500～8500
2.5 7.5～8.0 8000～11000 0.24～0.32 8500～10000
3.0 9～10 11000～13000 0.26～0.34 10000～12000
SQB42013—2009
表4 镀锌钢板的点焊规范
板厚(mm) 电极头端面直径(D/mm) 焊接电流(I/A) 焊接时间(t/s) 电极压力(Fw/N)
点焊工艺参数对汽车用GA板焊接性能的影响
点焊工艺参数对汽车用ＧＡ板焊接性能的影响
王威张永强刘兴全贾松青章军
（技术研究院）
摘要汽车用ＧＡ板的镀锌层对焊点质量有至关重要的影响，以汽车用ＧＡ板为材料，重点研究了焊接 时间、极头压力、焊前预热工艺和焊后热处理工艺等参数对焊点力学性能和疲劳性能的影响规律。研究表 明，延长焊接时间和增加焊后热处理工艺可以提高汽车用ＧＡ板的焊接性能。 关键词汽车用ＧＡ板点焊焊点疲劳寿命焊后热处理
Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ Ｓｐｏｔ Ｗｅｌｄｉｎｇ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｐａｒａｍｅｔｅｒ ｏｎ Ｗｅｌｄｉｎｇ Ｐｒｏｐｅｒｔｙ
ｏｆ ｔｈｅ ＧＡ Ｐｌａｔｅ Ｕｓｅｄ ｉｎ Ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ
ＷＡＮＧ Ｗｅｉ ＺＨＡＮＧ Ｙｏｎｇｑｉａｎｇ ＬＩＵ Ｘｉｎｇｑｕａｎ ＪＩＡ Ｓｏｎｇｑｉｎｇ ＺＨＡＮＧ Ｊｕｎ
（Ｔｈｅ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｔｈｅ ｚｉｎｃ ａｌｌｏｙ ｌａｙｅｒ ｏｆ ＧＡ ｖｅｈｉｃｌｅ ｐｌａｔｅ ｈａｓ ｇｒｅａｔ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｉｎ ｔｈｅ ｗｅｌｄｉｎｇ ｓｐｏｔ ｑｕａｌｉｔｙ．
Ｗｉｔｈ ＧＡ ｐｌａｔｅ ｕｓｅｄ ｉｎ ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ ａｓ ｔｈｅ ｒａｗ ｍａｔｅｒｉａｌ，ｔｈｅ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｒａｗ ｂｅｔｗｅｅｎ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ，ｓｕｃｈ
ａｓ ｗｅｌｄｉｎｇ ｔｉｍｅ，ｐｏｌａｒ ｈｅａｄ ｐｒｅｓｓｕｒｅ，ｐｒｅｈｅａｔｉｎｇ ｂｅｆｏｒｅ ｗｅｌｄｉｎｇ ａｎｄ ｈｅａｔ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ａｆｔｅｒ ｗｅｌｄｉｎｇ ａｎｄ ｗｅｌｄｉｎｇ ｓｐｏｔｓ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ａｎｄ ｆａｔｉｇｕｅ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｉｓ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ
ｔｈｅ ＧＡ ｐｌａｔｅ ｗｅｌｄｉｎｇ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅａ ｃａｎ ｂｅ ｉｍｐｒｏｖｅｄ ｂｙ ｖｉｒｔｕｅ ｏｆ ｗｅｌｄｉｎｇ ｔｉｍｅ ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ ａｎｄ ｔｈｅ ｗｅｌｄｉｎｇ
镀锌钢材焊接适用的焊条
镀锌钢材焊接适用的焊条
一、镀锌钢材焊接的背景
镀锌钢材是通过在钢材表面镀上一层锌层来防止钢材生锈的一种处理方法。然而，在焊接过程中，由于高温作用，锌层会氧化并挥发，导致焊缝产生质量问题。为了解决这个问题，需要选择适合镀锌钢材焊接的焊条。
二、镀锌钢材焊接的特点
镀锌钢材焊接相比普通钢材焊接有其独特的特点。首先，焊接时锌层氧化产生的氧化物可能会降低焊缝的强度和密封性。其次，锌在高温下易挥发，产生有害气体，对焊工的健康造成威胁。因此，在选择焊条时需要考虑到这些特点。
三、适用的焊条类型
1. 镀锌钢材焊接常用的焊条类型包括碳钢焊条、不锈钢焊条和低合金焊条。
碳钢焊条是一种常用的焊接材料，适用于焊接低碳钢和中碳钢。在焊接镀锌钢材时，碳钢焊条可以提供良好的焊接性能和强度，但需要注意焊接过程中锌层氧化产生的问题。
不锈钢焊条是一种耐腐蚀性能较好的焊接材料，适用于焊接不锈钢和镀锌钢材。不锈钢焊条能够提供较好的焊接质量和耐腐蚀性能，但价格较高。
低合金焊条是一种含有少量合金元素的焊接材料，适用于焊接高强度钢材。低合金焊条具有较高的强度和韧性，适用于焊接镀锌钢材时需要考虑焊接强度的情况。
2. 根据焊接方法的不同，还可以选择手工焊条和自动焊条。
手工焊条适用于手工电弧焊接，适用于焊接简单的结构和小型工件。手工焊条操作灵活，适用于不规则形状的焊接。
自动焊条适用于自动化焊接，适用于大批量生产和高效率要求的焊接。自动焊条具有高效率、高质量和一致性的特点，但需要专门的设备进行焊接。
四、焊条的选择原则
在选择镀锌钢材焊接的焊条时，需要考虑以下几个原则：
1. 适用性原则：选择焊条时需考虑焊接材料和焊接方法的适用性，以保证焊接质量。
2. 防止氧化原则：焊条应具有抗氧化性能，以减少焊接过程中锌层氧化产生的问题。
3. 耐腐蚀性原则：焊条应具有良好的耐腐蚀性能，以保证焊接部位的耐久性。
4. 焊接强度原则：根据实际需求选择合适的焊条，以保证焊接部位的强度要求。
常用金属(镀锌板、铝合金等)的焊接
常用金属（镀锌板、铝合金等）的焊接
Tags: 铝合金, 镀锌板, 金属, 焊接
一、电阻焊前的工件清理
无论是点焊、缝焊或凸焊，在焊前必须进行工件表面清理，以保证接头质量稳定。
清理方法分机械清理和化学清理两种。常用的机械清理方法有喷砂、喷丸、抛光以及用纱布或钢丝刷等。
不同的金属和合金，需采用不同的清理方法。简介如下：
铝及其合金对表面清理的要求十分严格，由于铝对氧的化学亲合力极强，刚清理过的表面上会很快被氧化，形成氧化铝薄膜。因此清理后的表面在焊前允许保持的时间是严格限制的。
铝合金的氧化膜主要用以化学方法去除，在碱溶液中去油和冲洗后，将工件放进正磷酸溶液中腐蚀。为了减慢新膜的成长速度和填充新膜孔隙，在腐蚀的同时进行纯化处理。最常用的纯化剂是重铬酸钾和重铬酸纳（见表1）。纯化处理后便不会在除氧化膜的同时，造成工件表面的过分腐蚀。
腐蚀后进行冲洗，然后在硝酸溶液中进行亮化处理，以后再次进行冲洗。冲洗后在温度达75℃的干燥室中干燥，活用热空气吹干。这样清理后的工件，可以在焊前保持72h。
铝合金也可用机械方法清理。如用0-00号纱布，或用电动或风动的钢丝刷等。但为防止损伤工件表面、钢丝直径不得超过0.2mm，钢丝长度不得短于40mm，刷子压紧于工件的力不得超过15-20N，而且清理后须在不晚于2-3h内进行焊接。
为了确保焊接质量的稳定性，目前国内各工厂多在化学清理后，在焊前再用钢丝刷清理工件搭接的内表面。
铝合金清理后必须测量放有两铝合金工件的两电极间总阻值R。方法是使用类似于点焊机的专用装置，上面的一各电极对电极夹绝缘，在电极间压紧两个试件，这样测出的R值可以最客观地反映出表面清理的质量。对于LY12、LC4、LF6铝合金R不得超过120微欧姆，刚清理后的R一般为40-50微欧，对于导电性更好的LF21、LF2铝合金以及烧结铝类的材料，R不得超过28-40微欧。
镁合金一般使用化学清理，经腐蚀后再在铬酐溶液中纯化。这样处理后会在表面形成薄而致密的氧化膜，它具有稳定的电气性能，可以保持10昼夜或更长时间，性能仍几乎不变。镁合金也可以用钢丝刷清理。
高强热镀锌钢板锌层厚度对电阻点焊工艺的影响
高强热镀锌钢板锌层厚度对电阻点焊工艺的影响
贾松青;张永强;刘兴全;王威
【摘 要】低合金高强热镀锌钢板H340LAD+Z具有耐腐蚀性的同时具备优良的冲压性能,广泛应用于汽车制造领域.针对1.75 mm厚的热镀锌钢板H340LAD+Z进行电阻点焊,研究不同锌层厚度对焊接质量的影响.试验采用公称镀层质量为100
g/m3和120 g/m3两种镀层条件,对比两种锌层厚度条件下的可焊电流窗口、电极持久性以及焊接接头金相组织;对两种锌层厚度条件下得到的焊接接头进行抗剪试验和硬度试验,并对比焊接接头的力学性能,得出了锌层对焊接工艺的影响.通过试验结果可以看出,锌层厚度大导致可焊电流窗口整体左移,并且导致可焊电流窗口减小;锌层厚度大还会导致电极磨损严重,电极持久性试验的电极寿命由1 000点降低到800点.
【期刊名称】《电焊机》
【年(卷),期】2014(044)005
【总页数】5页(P74-78)
【关键词】汽车用热镀锌钢;点焊;锌层;持久性试验
【作 者】贾松青;张永强;刘兴全;王威
【作者单位】首钢技术研究院,北京100043;首钢技术研究院,北京100043;首钢技术研究院,北京100043;首钢技术研究院,北京100043
【正文语种】中 文
【中图分类】TG453+.9
0 前言
低合金高强热镀锌钢板H340LAD+Z具有耐腐蚀性的同时具备优良的冲压性能，已经成为汽车制造用钢板的热门材料［1－2］。由于电阻点焊具有生产效率高、易于实现自动化等优点，已经在汽车工业中广泛采用，并将继续成为汽车工业中钢板的主要焊接方法［3］。热镀锌钢板的焊接一直是汽车制造领域的难点。试验着重对比两种锌层厚度条件下的可焊电流窗口、电极持久性以及焊接接头金相组织，分析热镀锌钢板锌层厚度对焊接质量的影响。
1 试验材料及设备
1.1 试验材料
试验所用材料是首钢顺义冷轧公司生产的低合金高强热镀锌钢板H340LAD+Z，钢板规格1.75 mm×40 mm×160 mm，A材料锌层薄，B材料锌层 厚。材料成分见表1，力学性能见表2。
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。
镀锌钢板的电阻点焊工艺参数优化
第２９卷第４期 ２ＯＯ６年４月 合肥工业大学学报（自然科学版） ＪＯＵＲＮＡＩ ＯＦ ＨＥＦＥＩ ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ ０Ｆ ＴＥＣＨＮＯＩ （ Ｙ Ｖｏ１．２９ Ｎｏ．４ Ａｐｒ．２００６
镀锌钢板的电阻点焊工艺参数优化
赵涛 ， 薛国宪 ，
（１，安徽江准汽车股份有限公司。安徽合肥２３００２２；２．合肥工业大学 徐道荣
材料科学与工程学院，安徽合肥２３０００９）
摘要：文章针对汽车制造工业中广泛应用的电阻点焊热浸镀锌钢板工艺，在常规参数的基础上，通过实验选 出一组优化参数。并考察在优化参数下连续焊接时电极寿命、焊接质量及焊接过程的稳定性；将优化参数与另
一组常规参数（连续焊接时电极损耗速率、焊点外观及强度、焊接过程的稳定性）进行对比，最终得出了满意的 结果。 关键词：电阻点焊｝热浸镀锌钢；工艺参数 中图分类号：ＴＧ４３８．２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００３ ５０６０（２００６｝０４ ０４３７ ０３
Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｏｆ ｔｈｅ
ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｓｐｏｔ ｗｅｌｄｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｇａｌｖａｎｉｚｅｄ ｓｔｅｅｌ ｐｌａｔｅｓ
ＺＨＡＯ Ｔａｏ ，ＸＵＥ Ｇｕｏ—ｘｉａｎ ，ＸＵ Ｄａｏ—ｒｏｎｇ。
（１．Ａｎｈｕｉ Ｊｉａｎｇｈｕａｉ Ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ Ｇｒｏｕｐ ｌａｄ．，Ｈｅｆｅｉ ２３００２２，Ｃｈｉｎａ￣２．Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｍａｔｅｒｉａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｈｅｆｅｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｈｅｆｅｉ ２３０００９，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｉｓ ｏｎ ｔｈｅ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｓｐｏｔ ｗｅｌｄｉｎｇ ｏｆ ｈｏｔ—ｄｉｐｐｅｄ ｇａｌｖａｎｉｚｅｄ ｓｔｅｅｌ ｐｌａｔｅｓ ｗｈｉｃｈ ｉｓ ｗｉｄｅｌｙ ｕｓｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ ｉｎｄｕｓｔｒｙ．Ｏｎ ｔｈｅ ｂａｓｉｓ ｏｆ ａ ｇｒｏｕｐ ｏｆ ｓｔａｎｄａｒｄｉｚｅｄ ｐａｒａｍ—
高铝冷轧镀锌双相钢点焊工艺研究
第２３卷第３期 ２０１１年９月 武汉工程职业技术学院学报 Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆＷｕｈａｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ＶＯ１．２３ ＮＯ．３ Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ２０１１
高铝冷轧镀锌双相钢点焊工艺研究
龚 涛 王 辉 林承江 胡家国
（武钢研究院湖北 武汉：４３００８０）
摘 要 通过正交试验法，采用Ｌ （４ ）正交表对６００ＭＰａ级高Ａｌ冷轧镀锌双相钢
ｗＨＴ６ＯＯＤＰＤｚ点焊工艺参数进行优化，得到了工艺参数对焊点质量的影响规律，并采用极差分析
法获得了ｗＨＴ６００ＤＰＤＺ镀锌板点焊的最佳工艺参数。采用优化的最佳工艺参数进行 ｗＨＴ６００ＤＰＤＺ镀锌板焊接试验，焊点质量检测结果表明焊点具有优异的综合性能。
关键词 镀锌双相钢；点焊；正交试验；工艺优化 中图分类号：ＴＧ４０１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７１—３５２４（２０１１）０３—００１２—０３
在低碳经济和可持续发展的经济发展潮流下， 车身轻量化逐渐成为未来汽车发展的主要趋势。在
这一理念的引导下，高强度汽车板的研究逐渐成为
热点，各大钢厂陆续开发出了ＤＰ钢、ＴＲＩＰ钢、 ＭＡＲＴ钢、ＴＷＩＰ钢及热成形钢等强度大于 ５５０ＭＰａ的先进高强钢（ＡＨＳＳ）［１ ４１。由于高强度汽
车板中的合金元素含量较高，而且含有大量对焊接 性影响较大的Ｓｉ、Ｍｎ、Ａ１等元素，这使得其在焊接
时出现缺陷的几率大大增加。此外，镀锌板点焊也 是汽车板焊接中的一大难点，由于镀锌钢板表面锌
层的熔点、硬度较低，使镀锌钢板的焊接性能下降，
电阻焊接较为困难，在生产中产生焊接喷溅的现象 较为严重ｌ＿５］。
正交试验法是研究与处理多因素试验的一种科 学方法，具有试验周期短、试验次数少、数据分布均
匀等特点。本文采用正交试验法对武钢开发的 ６００ＭＰａ级高Ａｌ冷轧镀锌双相钢ｗＨＴ６Ｏ０ＤＰＤＺ
点焊工艺进行了研究，分析了工艺参数对焊点质量 的影响规律，并采用极差分析法得到了