車身相關焊接問題討論課件

1、車身相關焊接問題討論車身車間焊接組2004.9目錄1、電阻焊基本原理及過程2、車身車間焊接應用情況3、點焊噴濺的形成機理及原因分析4、點焊焊接質量的評判標準一、電阻焊基本原理及過程1、焊接方法分類壓力焊電阻焊擴散焊摩擦焊超聲波焊旋弧焊爆炸焊冷壓焊冰壓焊氣壓焊磁力脈沖焊點焊凸焊對焊縫焊熔化焊釬焊定義：焊件組合后通過電極施加壓力，利用電流通過接頭的接觸面及鄰近區(qū)域產生的電阻熱進行焊接的方法，又稱為接觸焊。物理本質：就是利用焊接區(qū)金屬本身的電阻熱和大量塑性變形能量，使兩個分離表面的金屬原子之間接近到晶格距離（0.3-0.5nm），形成金屬鍵，在結合面上產生足夠量的共同晶粒而得到焊點、焊縫或對接接頭。

2、2、電阻焊原理1）電阻焊熱源產生于焊件內部，對焊接區(qū)加熱更加集中。2）內部熱源使整個焊接區(qū)發(fā)熱，為了獲得合理的溫度分布（例如，點焊應使焊件貼合面處溫度高，而表面溫度低），散熱作用在電阻焊的加熱過程中具有重要意義。Q=Q1+Q2+Q3+Q4-熱平衡方程 Q-產生熱量 Q1-形成熔核（10%30%） Q2-電極傳導（30%50%） Q3-焊件母材熱傳導（20%） Q4-對流、輻射（5%）點焊熱平衡組成圖 點焊接頭是在熱-機械（力）聯合作用下形成的。電阻熱是建立焊接溫度場、促進焊接區(qū)塑性變形和獲得優(yōu)質連接的基本條件。3、點焊接頭的形成焊接區(qū)等效電路示意圖總電阻=接觸電阻+內部電阻-動態(tài)變化R=2Re

3、w+2Rw+RcQ=I2RT-靜態(tài)（平均值）Q=0t i(t)2r(t)dt-動態(tài)(瞬時值） 由于電流、電阻是動態(tài)變化的，隨焊接（加熱）過程的進行而變化（交流電、板材在不同溫度電阻不同）影響接觸電阻的因素1、表面狀態(tài)（油污、銹蝕等）2、電極壓力3、加熱溫度影響內部電阻的因素1、邊緣效應、繞流現象（電流分布不均勻，導電截面變大，電阻減?。?、材料的熱物理性能（電阻率）、機械性能（壓潰強度）、點焊規(guī)范參數及特征（電極壓力及硬、軟規(guī)范）3、焊件厚度，材質4、受熱狀態(tài)、溫度電流線導線電流場單塊板電流場點焊時電流場電極板材電流場示意圖4、電阻焊的基本過程基本點焊過程1）預壓2）通電加熱（焊接階段）3）冷

4、卻結晶（鍛壓階段）板表面凸點加熱區(qū)電流線12點焊過程示意圖加熱區(qū)熔化區(qū)塑性環(huán)345點焊過程示意圖二、車身車間焊接應用情況1、點焊2、凸焊3、螺柱焊4、CO2焊1、點焊點焊的定義： 焊件裝配成搭接接頭，并壓緊在兩電極之間，利用電阻熱熔化金屬，形成焊點的電阻焊的方法。 焊點（熔核）電極焊件電極點焊1.1懸掛式點焊機： 由焊接變壓器、焊接控制箱、焊接電纜、手工焊槍、氣路系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、焊接手柄、懸掛系統(tǒng)和電源組成。 手工焊槍分為“X”型焊槍和“C”型焊槍兩種。電源懸掛系統(tǒng)焊接控制箱焊接手柄手工焊槍焊接變壓器焊接電纜氣路系統(tǒng)冷卻水系統(tǒng)懸掛式點焊機C型焊槍X型焊槍手工焊槍“X”型焊槍： 由槍體、動槍體、

5、握桿、連接件、電極桿、電極帽、支軸、氣缸、連桿、軟連接和連接端子組成。槍體氣缸握桿電極桿電極帽連接桿動槍體軟連接連桿連接端子支軸X型焊槍“C”型焊槍 由電極臂、電極桿、連接桿、電極帽、氣缸、主體、點式握桿、連接端子和軟連接組成。電極臂連接端子軟連接電極帽電極桿連接桿點式握桿主體氣缸C型焊槍1.2 機器人點焊機 由焊接變壓器、焊接控制箱、焊接電纜、機器人、機器人焊槍、氣路系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)和電源組成。機器人點焊機焊接設備的工作原理和安全操作要點焊槍按鈕焊接變壓器初級次級380點焊機工作原理* 按下焊槍手柄開關* 焊接控制器啟動焊接程序* 電磁閥工作，使焊槍氣缸關閉 對于雙行程氣缸，必須先按BACKU

6、P 按鈕，再按開關* 焊槍兩個電極將焊件壓緊* 控制箱的觸發(fā)板觸發(fā)可控硅瞬間導通* 形成焊接回路，焊接變壓器將初級的 高電壓低電流變成低電壓高電流，通過焊槍電極加到焊件上* 產生電阻熱使焊接點熔化* 保持電極的壓力，形成熔核* 電磁閥使焊槍氣缸打開* 完成焊接循環(huán)安全操作要點(1)操作人員必須遵守金橋車身車間的安全規(guī)定，穿戴好PPE；(2)未經焊機操作培訓的人員嚴禁進行焊機操作；(3)在工作中嚴禁將手、手指、手臂和身體的其他部位放在兩個電極之間；(4)在工作中不能將手放在除焊槍手柄外的其它位置；(5)在工作之前要確認冷卻水開關是處于打開位置；手只能握住槍柄和吊環(huán)工作中手和手臂不能接觸這一區(qū)域的

7、部件電極帽的更換必須關閉水源、氣源并將焊接/調整開關置于調整位置遞增器復位接通水氣，觸發(fā)次，確保對中在自動工位更換電極帽時，必須要先執(zhí)行LOCKOUT程序手工焊槍更換電極帽時只能單人操作，特殊情況需要2人或2人以上人員操作時必須鎖定氣源。凸焊的定義： 在一焊件的貼合面上預先加工出一個或多個突起點，使其與另一焊件表面相接觸并通電加熱、然后壓塌，使這些接觸點形成焊點的電阻焊方法。2、凸焊焊點電極電極焊件定位銷凸焊焊機主體冷卻水系統(tǒng)焊接開關氣路系統(tǒng)固定式凸焊機凸焊機焊接中，嚴禁將手、手臂及身體的其他部位接觸該區(qū)域。3、螺柱焊1、將金屬螺柱或類似的其它緊固件焊于工件上的方法統(tǒng)稱為螺柱焊。2、電弧螺柱焊

8、是電弧焊方法的一種特殊應用。焊接時，首先在螺柱于工件之間引燃電弧，使螺柱端面和相應的工件表面被加熱到熔化狀態(tài)，達到適宜的溫度時，將螺柱擠壓到熔池中去，使兩者融合形成焊縫?？款A加在螺柱引弧端的焊劑和陶瓷保護圈來保護熔池金屬。螺柱焊五個階段1、預壓階段：施加預壓力使焊槍內彈簧壓縮，螺柱端面緊貼工件表面。2、引弧階段：螺柱提升，引燃電弧，清潔焊接區(qū)鍍層及油污，該電流稱為引弧電流。3、熔化焊接階段：在引弧階段末期，通以更強的焊接電流，熔化螺柱端頭和焊接區(qū)。4、螺柱下沉階段：在焊接電弧按預定時間熄滅之前，電磁線圈去磁，彈簧推動螺柱端頭載入熔化區(qū)。5、冷卻階段：熔池冷卻，焊接完成。螺柱焊機 由電源控制箱、

9、送料器、螺柱焊槍和電纜總成組成。 螺柱焊槍分為機器人焊槍和手工螺柱焊槍。螺柱焊槍送料器螺柱焊機電源控制箱螺柱焊機工作原理螺柱安裝接觸工件起弧通焊接電流下落形成熔核(1)將螺柱裝在螺柱焊槍的夾頭上；(2)將螺柱焊槍的槍頭壓緊工件的表面，使螺柱的焊接表面與工件的焊接表面接觸，并保持槍頭與工件表面垂直；(3)按下焊槍上的焊接開關，焊槍上的提升線圈通電工作，將螺柱提升，在螺柱與工件焊接表面之間形成電?。?4)通以焊接電流，使螺柱與工件之間的焊接表面熔化；(5)通以焊接電流的同時，提升線圈斷電停止工作，螺柱下落；(6)在螺柱與工件的焊接表面之間形成熔核。螺柱焊安全操作要點(1)操作人員必須遵守金橋車身車

10、間的安全規(guī)定，穿戴好PPE；(2)未經焊機操作培訓的人員嚴禁進行螺柱焊機操作；(3)對于自動送釘的螺柱焊槍，嚴禁將螺柱焊槍頭對準自己或別人的身體按下送釘按鈕，以免螺柱噴出傷人。4、熔化極氣體保護電弧焊（GMAW）采用可熔化的焊絲與被焊工件之間的電弧作為熱源來熔化焊絲與母材金屬，并向焊接區(qū)輸送保護氣體，使電弧、熔化的焊絲、熔池及附近的母材金屬免受周圍空氣的有害作用。根據所采用的保護氣體不同：CO2、MIG、MAG等CO2保護焊的優(yōu)點：1.生產率高2.焊接成本低3.能耗低4.使用范圍廣5.抗銹能力強6.利于實現自動化缺點：飛濺 短路過渡氣孔一氧化碳氣孔氫氣孔氮氣孔混合氣體保護焊機電源控制箱混合保護

11、氣系統(tǒng)送絲機構焊槍混合氣體保護焊機安全操作要點(1)操作人員必須遵守金橋車身車間的安全規(guī)定，穿戴好PPE；(2)未經焊機操作培訓的人員嚴禁進行混合氣體保護焊機操作；(3)焊接時，應使用混合氣體保護焊的專用保護面罩，以免弧光灼傷眼睛。焊接面罩三、點焊噴濺的形成機理及原因分析噴濺：點焊、縫焊和凸焊時，由焊件貼合面或電極與焊件表面間噴出微細熔化金屬顆粒的現象。 分為：外部噴濺、內部噴濺噴濺的危害：1、破壞了焊點四周的塑性環(huán)，降低了接頭強度和塑性。2、噴濺伴隨縮孔和裂紋，影響接頭的動載強度。3、噴濺破壞了焊件的表面，影響表面質量和抗腐蝕性。4、污染環(huán)境，增加后續(xù)的工序工作量。5、增加電極磨損速度，增加

12、成本。6、安全隱患。 1、噴濺的產生熔核區(qū)域的加熱速度過快，從而使液態(tài)熔核的生長速度大于塑性環(huán)的生長速度，塑性環(huán)破裂后液態(tài)金屬顆粒在壓力作用下飛出形成噴濺。原因：電流過大，接觸電阻過大，工件表面狀態(tài)，電極壓力過小，零件貼合不良，冷卻不良，母材性能、電極姿態(tài)、焊點位置、焊槍動作滯后、預壓時間等有噴濺無噴濺噴濺痕跡2、噴濺產生的影響因素1）焊接參數（壓力、電流、時間）2）冷卻狀態(tài)（焊槍冷卻水）3）焊槍狀態(tài)（焊槍動作遲緩）4）焊點位置（邊緣）5）裝配狀態(tài)（翹邊）6）操作因素（不垂直）7）焊接區(qū)電流場、溫度場動態(tài)變化（表面油污、銹蝕等）點焊的主要參數：壓力、電流、時間良好的焊點=合適的（壓力+電流+時

13、間）壓力加大電流加大時間縮短電流：10500A壓力：680pd時間：10、8、 6cyc時間延長電流：9500A壓力：680pd時間：10、8、 6、4cyc4321冷卻影響水管長度合適水管長度過長水管長度過短電極桿1/81/4英寸冷卻良好冷卻不良冷卻不良堵塞水流前段積水不循環(huán)流動冷卻水流必須充分，內冷通道設置合理，保證電極在焊接時接近室溫。良好冷卻可以降低電極與鍍層的合金化，防止因電極材料軟化而加劇磨損。電極狀態(tài)電極接觸點 新電極 舊電極 （蘑菇頭）較小的接觸面積，需要小電流較大的接觸面積，需要大電流 磨損電極對比照片裝配狀態(tài)裝配良好裝配不良電極對中對中不良對中良好焊接角度垂直必須垂直不允許

14、焊點位置邊緣焊點表面質量影響（銹蝕）噴濺出的液態(tài)金屬3、生產中應注意問題1）嚴格按照SOS、JIS操作2）保持焊槍姿態(tài)與工件表面垂直3）保證電極帽良好的對中性4）更換電極帽時注意觀察冷卻水狀態(tài)5）焊接時保證焊槍不與工件其它部位接觸6）檢查工件表面狀態(tài)，安裝是否到位、貼合良好四、點焊焊接質量的評判標準1、電阻焊缺陷有八種： (1) 虛焊：無熔核或熔核尺寸小于規(guī)定值。 代號：L虛焊照片熔核尺寸過小邊緣焊點邊緣焊點虛焊產生原因：1、焊接時間短；焊接壓力高；焊接電流低；電極頭部面積小；電極頭部面積大；配合間隙差；焊點相鄰太近；焊槍接觸工件、工裝（分流）；焊點接近板材邊緣；板材金屬特性；焊接角度不垂直。

15、生產中注意問題：1、分流 2、電極帽磨損及時更換(2) 燒穿：貫穿于焊點的氣孔。 代號：B燒穿(3) 裂紋：沿著焊點周圍有裂紋。 代號：C裂紋可接受的裂紋不可接受的裂紋焊點表面焊點側面焊點表面焊點側面(4) 邊緣焊點：沒有包括鋼板所有邊緣部分的焊點。 代號：E壓痕過深：材料厚度減少50%。代號：I邊緣焊點壓痕過深不可接受可接受材料厚度減少50%(6) 扭曲：鋼板變形超過25度的焊點。 代號：D扭曲變形超過25度(7) 位置偏差：與標準焊點位置的距離超過10mm。 代號：P位置偏差標準位置焊點實際焊點(8) 漏焊：實際焊點數量少于理論焊點數量。 代號：M2、檢查方法： 破壞性檢查 非破壞性檢查

16、破壞性檢查利用液壓張力鉗或氣動鑿子將所有焊點撕開，如果在一件母材上留下撕洞，在另一件母材上附有焊核，且焊核直徑符合標準要求，則焊點質量合格；否則為不合格。大力鉗第一步焊件第二步第三步破壞性檢查臺虎鉗破壞性檢查非破壞性檢查非破壞檢查分為目視檢查和鑿檢兩種。(1)目視檢查：檢查焊接和工件是否異常。 A.清點焊點個數。 B.檢查焊點位置是否均勻。C.檢查是否存在不可接受的焊接裂紋。 D.檢查是否存在燒穿。E.檢查是否存在不可接受的焊接變形。F.檢查是否存在過深壓痕G.檢查是否存在不可接受的邊緣焊。(2)鑿檢：將專用鑿子在離焊點310mm處插入至與被檢查的焊點內端齊平，上下扳動鑿子以檢查焊點是否虛焊。

17、 拔出鑿子，用錘子還原零件。(2)鑿檢：將專用鑿子在離焊點310mm處插入至與被檢查的焊點內端齊平，上下扳動鑿子以檢查焊點是否虛焊。 拔出鑿子，用錘子還原零件。鑿子焊件錘子非破壞性檢查結 束謝 謝樹立質量法制觀念、提高全員質量意識。8月-228月-22Monday, August 1, 2022人生得意須盡歡，莫使金樽空對月。01:40:0701:40:0701:408/1/2022 1:40:07 AM安全象只弓，不拉它就松，要想保安全，常把弓弦繃。8月-2201:40:0701:40Aug-2201-Aug-22加強交通建設管理，確保工程建設質量。01:40:0701:40:0701:40Monday, August 1, 2022安全在于心細，事故出在麻痹。8月-228月-2201:40:0701:40:07August 1, 2022踏實肯干，努力奮斗。2022年8月1日1:40 上午8月-228月-22追求至善憑技術開拓市場，憑管理增創(chuàng)效益，憑服務樹立形象。01 八月 20221:40:07 上午01:40:078月-22嚴格把控質量關，讓生產更加有保障。八月 221:40 上午8月-