螺柱焊焊接質(zhì)量規(guī)范(110320)

1、Q/CC 0042005長城汽車股份有限公司 發(fā)布2010-09-27實(shí)施2010-09-20發(fā)布螺柱焊接質(zhì)量規(guī)范Q/CC GY0412010Q/CC長城汽車股份有限公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)1Q/CC GY0412010前 言在白車身焊接工藝中，螺柱焊接質(zhì)量直接影響著整車的裝配，為了提高螺柱焊接質(zhì)量，規(guī)范其焊接控制方法，保證和提高整車的裝配性，從而編制本標(biāo)準(zhǔn)。本標(biāo)準(zhǔn)由長城汽車股份有限公司工程院焊裝技術(shù)部提出；本標(biāo)準(zhǔn)由長城汽車股份有限公司工程院綜合技術(shù)部歸口；本標(biāo)準(zhǔn)主要起草單位：工程院焊裝技術(shù)部；本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人：武萬斌、齊慶祝、張彭、王曉陽、朱士超、劉英明。5Q/CC GY041-2010螺柱焊焊接質(zhì)量規(guī)

2、范1 范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了白車身螺柱焊接的判斷基準(zhǔn)、焊接過程注意事項(xiàng)、螺柱焊接的檢驗(yàn)方法、檢驗(yàn)頻次等要求。本標(biāo)準(zhǔn)適用于長城汽車股份公司各制造事業(yè)部及子公司所有涉及到螺柱焊作業(yè)的部門。2 術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本標(biāo)準(zhǔn)。2.1儲(chǔ)能式螺柱焊儲(chǔ)能式螺柱焊：儲(chǔ)能式螺柱焊機(jī)采用大容量電容作為焊接能量的來源，通過可控硅精確控制放電時(shí)間，以瞬間低電壓-強(qiáng)電流的方式將螺柱尖端迅速熔化，在外加壓力的作用下使螺柱和工作面間隙快速合并，將螺柱牢固的焊接在工作面上，整個(gè)過程持續(xù)約1 ms3 ms，儲(chǔ)能式螺柱焊焊接過程見圖1。圖1 儲(chǔ)能式螺柱焊焊接過程2.2拉弧式螺柱焊拉弧式螺柱焊：螺柱接觸工件，通電后利用螺柱夾持機(jī)

3、構(gòu)提升螺柱，此時(shí)螺柱與工件之間出現(xiàn)穩(wěn)定燃燒電弧，電弧熱熔化螺柱頂部和工件表面，隨后螺柱夾持機(jī)構(gòu)壓迫螺柱下沉到工件熔池，斷電后形成焊接接頭，拉弧式螺柱焊焊接過程見圖2。圖2 拉弧式螺柱焊焊接過程3 螺柱焊接質(zhì)量判定標(biāo)準(zhǔn)螺柱焊接質(zhì)量判定標(biāo)準(zhǔn)見表1。表1螺柱焊接質(zhì)量判定標(biāo)準(zhǔn)序號(hào)項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)圖片備注1虛焊螺柱應(yīng)完全插入溶池，螺柱周圍焊接均勻外觀2熔池過大熔池滿足實(shí)際焊接效果，表面均勻美觀外觀3螺柱傾斜變形焊接時(shí)螺柱應(yīng)垂直焊接表面傾斜角度為90°±5°外觀4母材背面變形焊件背面無嚴(yán)重變形，不影響后續(xù)裝配及功能要求外觀5焊穿焊件背面無燒穿孔外觀6螺紋損壞焊接過程中要保證螺紋不被損

4、壞,用相應(yīng)的螺母能夠順利擰入視為合格外觀7 傾斜檢驗(yàn)捶擊檢驗(yàn)時(shí)，當(dāng)螺柱傾斜角度不小于30°時(shí)，螺柱無裂紋或假焊等缺陷。強(qiáng)度8扭力扳手檢驗(yàn)最小抗扭力值滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求（見表4）強(qiáng)度 4 螺柱焊工藝規(guī)范4.1 螺柱焊焊接材料螺柱焊的焊接母材有普通碳鋼、高強(qiáng)度鋼、不銹鋼和鋁合金。螺柱焊通常用螺柱材料與所焊母材組合，見表2。表2 螺柱材料與母材材料組合螺柱材料焊接母材低碳鋼、不銹鋼低碳鋼、高強(qiáng)度鋼、鍍鋅鋼板低碳鋼、不銹鋼不銹鋼鋁合金鋁合金銅合金銅合金4.2 母材焊接的最小板厚要求母材焊接的最小板厚與螺柱端徑有關(guān)。為了充分利用緊固件強(qiáng)度，防止焊穿和減小變形，母材厚度螺柱端徑的1/3，當(dāng)強(qiáng)度不作

5、為主要要求時(shí)，最薄也應(yīng)螺柱端徑的1/5。4.3 焊接參數(shù)的設(shè)定和選取4.3.1 焊接參數(shù)主要包括焊接電流、焊接時(shí)間、焊接電壓等。4.3.2 焊接參數(shù)的設(shè)定，電流主要是根據(jù)所焊接螺柱橫斷面尺寸來選擇，實(shí)際生產(chǎn)中可根據(jù)焊后焊接螺柱的焊接質(zhì)量進(jìn)行調(diào)整。具體參數(shù)設(shè)定見表3。序號(hào)螺柱型號(hào)電弧螺柱焊參數(shù)設(shè)定焊接電流（A）焊接時(shí)間(ms)焊接電壓（V）13×5.4300400556038023×7.822028015203803M5×14.250055020273804M5×2050055025303805M6×12.240050020303806M6

6、15;1645055035453807M6×2075085045553808M8×227508505060380表3 電弧螺柱焊參數(shù)設(shè)定4.3.3 焊接電流與焊接時(shí)間根據(jù)具體焊接要求進(jìn)行設(shè)定，電流太小或時(shí)間太短，則起不到應(yīng)有的作用，電流過大則導(dǎo)致焊接熔池的提前出現(xiàn)，不利于工作表面污物的清理，影響焊接質(zhì)量。4.3.4 焊接電壓、焊接電流和焊接時(shí)間是拉弧式螺柱焊的焊接電弧參數(shù)，其主要作用是產(chǎn)生焊接電弧，加熱并熔化螺柱與工件接合面。焊接接頭區(qū)域輸入能量的大小是決定焊接接頭質(zhì)量的重要因素，能量不足的時(shí)候，螺柱和工件接合處熔化金屬量太少，導(dǎo)致接合面積小于螺柱面積；能量輸入太高，則熔化

7、金屬量增多，接頭處金屬飛濺現(xiàn)象嚴(yán)重。4.3.5 螺柱焊參數(shù)選取規(guī)范獲得優(yōu)質(zhì)電弧螺柱焊的基本條件是輸入適當(dāng)?shù)哪芰浚@個(gè)能量大小取決于螺柱的橫截面積，而輸入焊接區(qū)的總能量與焊接電流、電弧電壓及燃弧時(shí)間有關(guān)。電弧電壓決定于電弧長度或螺柱焊槍調(diào)定的提升高度，當(dāng)提升高度確定后，電弧能量就由焊接電流與焊接時(shí)間決定。一般螺栓焊接面直徑與焊接電流的關(guān)系為I=×100A，與焊接時(shí)間的關(guān)系為T=×4ms，各種直徑低碳鋼螺柱焊的電流與時(shí)間的關(guān)系如圖3所示。 圖3 各種直徑低碳鋼螺柱焊的電流與時(shí)間的關(guān)系5 焊接過程注意事項(xiàng)5.1 檢查所有的電氣和氣動(dòng)管路是否有損傷現(xiàn)象；5.2 將工件焊接處的油污

8、、漆層、雜質(zhì)等擦拭干凈，避免影響焊接質(zhì)量；5.3 為了保證螺柱焊的焊接精度，工件的定位方式一般采用專用定位夾具進(jìn)行定位，并且螺柱的焊接部位都應(yīng)有限位裝置；5.4 焊接部位表面與焊槍的中心線應(yīng)盡量保證垂直，焊接完畢后拔槍時(shí)的方向應(yīng)與螺柱的中心線一致；5.5 螺柱伸出長度不應(yīng)太長或太短，一般保持在1.0 mm1.5 mm；5.6 螺柱提升高度是決定焊接質(zhì)量的一個(gè)重要參數(shù)，提升高度通常為1.2 mm1.5 mm； 5.7 為保證焊接質(zhì)量，螺柱提升高度需根據(jù)不同的設(shè)備設(shè)定具體數(shù)值。6 螺柱焊檢驗(yàn)控制方法6.1 產(chǎn)品破壞檢驗(yàn)程序檢驗(yàn)取決于螺柱的類別以及成品車輛上螺柱要求的性能。最常規(guī)方法是利用反復(fù)彎曲把

9、螺柱從工件上卸下來，若母材被拉穿，則表示焊接合格，否則不合格。6.1.1 工藝調(diào)試過程中應(yīng)在每一個(gè)焊接部位開展焊接破壞性檢驗(yàn)，從而確保焊接質(zhì)量，并查明潛在的可疑區(qū)域，對(duì)這些可疑區(qū)域要進(jìn)一步做破壞性檢驗(yàn)，直到所有焊接質(zhì)量均能夠滿足工藝質(zhì)量要求，達(dá)到“合格產(chǎn)品”的標(biāo)準(zhǔn)；6.1.2 在試生產(chǎn)階段，為了確保正常生產(chǎn)條件下的焊接質(zhì)量，在正常生產(chǎn)條件下對(duì)每個(gè)螺柱焊接的位置都應(yīng)進(jìn)行焊接破壞性檢驗(yàn)；6.1.3 在生產(chǎn)階段，任何區(qū)域都應(yīng)再次進(jìn)行破壞性檢驗(yàn)，以確保其質(zhì)量。其后，必須在特定現(xiàn)場對(duì)所有焊口按周期要求進(jìn)行破壞性試驗(yàn)，對(duì)這些測試結(jié)果必須進(jìn)行持續(xù)性分析。對(duì)于潛在的可疑區(qū)域，要在分總成階段做更高頻率的檢測，確

10、保焊接質(zhì)量得到有效控制，直到采取糾正措施，焊接質(zhì)量能夠完全滿足工藝質(zhì)量要求；6.1.4 如果發(fā)現(xiàn)焊接質(zhì)量不合格，必須立即隔離問題制件，防止流出，對(duì)生產(chǎn)的問題制件及車輛進(jìn)行追溯，并采取糾正措施。6.2 生產(chǎn)過程中螺柱焊焊接檢驗(yàn)方法6.2.1 外觀檢驗(yàn)6.2.1.1 外觀檢驗(yàn)主要針對(duì)表1中的虛焊、熔池過大、螺柱傾斜變形、母材背面變形、焊穿項(xiàng)目進(jìn)行檢驗(yàn)，檢驗(yàn)方法為目視；6.2.1.2 針對(duì)螺紋損壞的項(xiàng)目，可以使用相應(yīng)型號(hào)的螺母進(jìn)行檢驗(yàn)；6.2.1.3 其他外觀檢驗(yàn)按照4.1表1中的相關(guān)條款和要求執(zhí)行。6.2.2 破壞檢驗(yàn) 6.2.2.1 傾斜檢驗(yàn) 6.2.2.1.1.錘擊檢查 錘擊檢查應(yīng)在試片冷卻后

11、進(jìn)行,用橡皮錘錘擊螺柱的頂端，直到螺柱傾斜到30°以上，檢查是否有裂紋或開焊等缺陷，詳見圖4。圖4 錘擊檢查6.2.2.1.2 彎扭檢驗(yàn) 彎扭檢驗(yàn)應(yīng)在試片冷卻后進(jìn)行，用套管或其他專用工具將螺柱彎扭，使螺柱傾斜到30°以上，檢查是否有裂紋或開焊等缺陷，詳見圖5。圖5 彎扭檢驗(yàn)6.2.2.1.3 傾斜檢驗(yàn)結(jié)果判定 在焊接處無斷裂裂紋或開裂，則判定為合格，否則判定為不合格。6.2.2.2 扭力扳手扭矩檢驗(yàn) 6.2.2.2.1 在檢查螺柱前（只適合有螺紋的螺柱），將相應(yīng)的螺母焊接在焊接試片的螺柱上； 6.2.2.2.2 按不同的螺母規(guī)格選擇合適的套筒； 6.2.2.2.3 檢測時(shí)擺

12、動(dòng)手柄直至螺母或螺柱焊接處開裂，扭轉(zhuǎn)方法見圖6； 6.2.2.2.4 記錄數(shù)據(jù)，與表4進(jìn)行對(duì)比，若所得數(shù)據(jù)大于等于表4中的數(shù)據(jù)，則判定為合格；若所得數(shù)據(jù)小于表4中的數(shù)據(jù)，則判定為不合格。 1 試片 2 螺柱 3 螺母 4 扭力扳手圖6 扭力扳手扭矩檢驗(yàn)6.2.3 生產(chǎn)過程中檢測 6.2.3.1 橡膠錘型號(hào)：W0165A；橡膠錘重量：240 g-260 g。 6.2.3.2 敲擊螺柱頂端螺柱焊接處不發(fā)生傾斜，或傾斜10度時(shí)工件變形，焊接處不開焊為合格。6.2.4 不同類型和不同直徑螺柱焊的扭矩不同類型和不同直徑螺柱焊的扭矩標(biāo)準(zhǔn)，見表4。表4不同類型和不同直徑螺柱焊的扭矩扭矩M3M4M5M6M8鋁

13、合金（Al99.6）斷裂時(shí)最小扭矩 /N·m0.190.981.662.047.84容許最大啟動(dòng)扭矩 /N·m0.110.680.981.764.70鋁鎂合金（AlMg3）斷裂時(shí)最小扭矩 /N·m0.491.372.944.9013.72容許最大啟動(dòng)扭矩 /N·m0.260.761.672.948.24普通低碳鋼板（S235）斷裂時(shí)最小扭矩 /N·m1.443.627.8412.7624.93容許最大啟動(dòng)扭矩 /N·m0.682.264.707.6617.66不銹鋼（X5CrNi18-10） 斷裂時(shí)最小扭矩 /N·m2.946.3714.7120.6049.06容許最大啟動(dòng)扭矩 /N·m1.764.027.8612.7629.43注：相同類型、相同直徑的高強(qiáng)板和鍍鋅板斷裂時(shí)，最小扭矩與容許最大啟動(dòng)扭矩按照表4中普通低碳鋼板的扭矩執(zhí)行。6.