焊接工藝培訓教程(焊接控制培訓).ppt

1、焊接工藝/質(zhì)量控制,目錄,電阻焊基礎(chǔ)知識介紹 焊接設(shè)備與工藝 分析判斷生產(chǎn)中的點焊質(zhì)量問題,一、電阻焊基礎(chǔ)知識介紹,電阻焊的定義： 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(chǎn)生的電阻熱進行焊接的方法。 Heat =I2RT 熱量是由焊接電流和電阻形成的： 鋼鐵的電阻值范圍是60到150微歐； 電阻焊接鋼鐵的焊接電流是700018000A 焊接時間范圍是8到48個周波 典型焊接程序： 10000安2 X 0.0001歐 X 0.24 秒(12周波)= 2400 J 電阻焊的種類： 點焊，凸焊，縫焊和對焊。 目前名爵車身電阻焊只使用點焊和螺母焊。 點焊/凸焊的定義： 點焊：

2、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。 凸焊：在一焊件的貼合面上預(yù)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。,點焊的優(yōu)點： 快速 價廉 零件匹配容差 可靠 能焊度層材料 相對簡單,焊核,點焊的使用范圍： 厚度從0.6mm到3.5mm的鋼板 熱浸鍍鋅 電鍍鋅 鋁材,電阻焊阻值,2、電阻點焊設(shè)備 點焊焊接循環(huán)過程：,點焊機基本構(gòu)件,控制器 變壓器 電極,控制器,提供信號控制點焊機動作 接通和切斷焊接電流 設(shè)定焊接周波時間 控制焊接電流至變壓器 進行故障監(jiān)控和處理,焊接變壓器,阻抗匹配（電阻

3、成分：焊點、無感電纜、導體、變壓器）； 能產(chǎn)生大量電流（30 volts / 0.0015 ohms = 20,000amps ）； 兩個次級線圈； 變壓比范圍從14:1至 60:1； 次級電壓范圍從6至30伏；,持續(xù)電流控制,焊接電流由次級安培數(shù)編程； 焊接控制器測量初級安培數(shù)； 變壓器的匝數(shù)比必須設(shè)定； 焊接控制器可以補償多種變量，包括：線電壓波動，次級阻抗變化。 焊接控制器能夠偵測到次級阻抗的細小變化，并跟蹤和通告故障； 焊接控制器趨于過渡補償零件的附著臟物，匹配較差及焊槍的動作不暢等；,電極,向焊接區(qū)傳遞壓力； 向焊接區(qū)傳輸電流； 導散焊件表面及焊接區(qū)的部分 熱量； 調(diào)節(jié)和控制電阻焊加

4、熱過程的 熱平衡等。,向焊接區(qū)傳遞壓力,壓緊零件； 維持焊接電阻： -如果電阻太低，生成熱量不夠； -如果電阻太高，生成熱量過多； 建立封閉壓力： -當焊接熱量形成，在壓力下熱量擴散至焊接金屬。,向焊接區(qū)傳輸電流,最小化電極帽與工件間的接觸電阻； 保持焊接界面的電流強度。,導散焊件表面及焊接區(qū)的部分熱量,焊接核心處生成的溫度足以熔化銅電極； 當焊點形成過大而超出表面，就生成焊接飛濺。,電極材料質(zhì)量,良好的導電性； 良好的傳熱性； 高溫硬度與強度； 良好的加工性能； 高的抗氧化能力，并與被焊材料形成合金的傾向性小。 目前汽車企業(yè)點焊電極主要采用的是鉻鋯銅CuCrZr（軟化溫度550），硬度135

5、HV，電導率43MS/m。,點焊電極結(jié)構(gòu),電極形狀一般要求： 維護方便，便于安裝及拆卸； 不生成熱量； 常用電極如右圖所示，電極的公稱直徑D根據(jù)標準規(guī)定其系列為10、13、16、20、25、32、40，對于這些直徑D的電極，其最大電極力應(yīng)符合右表要求的，且當D25mm時，電極尾部錐度為1：10；當D25mm時，錐度為1:5。 特殊電極： 用于特殊情況下； 通常熱容量較差； 十分昂貴； 維護很困難；,焊接工藝參數(shù),幾乎有無數(shù)種焊接參數(shù)的結(jié)合方式來達到好的焊點； 電流，壓力，時間，電極材料，電極端面直徑，冷卻能力等相互作用，影響著焊接焊點質(zhì)量；焊件材料本身的影響；,點焊過程的影響因數(shù),點焊分流的影

6、響,點焊過程中感應(yīng)電阻對焊接電流的影響,點焊熔核偏移,焊件材料的影響,金屬材料的板材厚度增加時: 最小焊核尺寸增加； 焊接壓力增加； 電極尺寸增加； 焊接時間增加； 焊接電流增加； 鍍鋅板材 增加焊接電流1/3; 電極壓力約1/3； 稍增加或不增加焊接時間； 高強度鋼 增加焊接壓力； 可能需要增加焊核尺寸；,焊點過程參數(shù)對焊接工藝參數(shù)的影響,點焊焊點無損檢測鑿檢,鑿檢焊點選擇規(guī)則 確定檢查工位的數(shù)量及位置，從而確認該檢查工位涉及的焊槍和對應(yīng)的焊接程序。對于每把焊槍，如果相同板材匹配的同排列焊點，可選取兩端和中間的焊點；對于相同焊槍，且相同焊接程序的焊點，可選取接合面焊接要求最高的焊點；此外，可

7、以加入平時檢查中缺陷頻率較高的焊點，控制風險。 下列焊點一般不適于進行鑿檢： 鑿子無法達到的焊點 車身外表面，平整度要求較高的焊點（包括銅板焊接） 厚板焊接（GMT1.4），包括高強度鋼（GMT1.1）的焊點 對于以上焊點，可以采用目視檢查的方法，觀察焊點的大小、顏色和壓痕等特征，如果必要，還可以制作圖示模板進行參照。有條件的話，還可以采用超聲波無損檢測的方法進行輔助檢查。另外，在每次破壞性檢查的時候應(yīng)該重點關(guān)注此類焊點。 鑿檢焊點的數(shù)量，建議不少于車間焊接焊點總量的30%。,鑿檢方法,3、螺柱焊機 螺柱焊：將金屬螺柱或類似的其他金屬 緊固件（栓，釘?shù)龋┖附拥焦ぜɡ玮k金 管道或其他結(jié)構(gòu)）上

8、去的方法。 特點：焊接時間短，焊接強度高，焊接 能量集中，操作方便，焊接效率高，對母材 熱損傷小特點。 種類：電容放電尖端引燃螺柱焊和拉弧 式螺柱焊兩類，我們車間的屬于短周期拉弧 螺柱焊：焊接過程由短路，提升引弧，焊接， 落釘和有電頂鍛等幾個過程組成。,焊接工藝參數(shù),參數(shù)：先導電流、先導電弧電壓，焊接電流，焊接時間，電弧電壓，落釘時間，回程距離,焊接參數(shù)的確定： 引弧電流：IP =30A； 引弧時間：TP=40ms(裸板)， TP=60ms(鍍鋅板)； 焊接電流：Is =螺柱直徑 X 100A； 焊接時間：Ts=螺柱直徑 X 5ms； 電弧電壓：UA=24V4V(裸板)， 18V4V (鍍鋅板

9、)。,螺柱焊無損檢測辦法,用0.5磅的橡皮榔頭在一定的距離，角度和力度范圍內(nèi)敲擊螺柱，正反敲擊，螺柱不脫落為合格。（示意圖如下，圖一中距離d在20cm-30cm范圍內(nèi)，角度a大于45度，榔頭自由下落，確保敲擊力度；圖二中角度小于45度，確保敲擊方向。）檢驗結(jié)束，檢驗工件必須修復后方可發(fā)交。,短周期拉弧螺柱焊的缺陷和校正方法,三、分析判斷生產(chǎn)中的點焊質(zhì)量問題,公司標準，以下為有缺陷焊點： 虛焊：無熔核或熔核直徑尺寸小于白車身焊接強度檢驗控制方法規(guī)定的尺寸的焊點； 裂紋：沿著焊點周圍有裂紋的焊點，周圍有裂紋的焊點是不合格的； 位置偏離：焊點之間的最大距離超過了產(chǎn)品技術(shù)圖紙規(guī)定間距的30% ； 壓痕

10、過深：非暴露面焊點壓痕深度（D）不得超過鋼板厚度（T）的50；在暴露面上，焊點壓痕深度（S）不得超過鋼板厚度（T）的20，成型缺陷都要拋光。 扭焊：如果母材扭曲變形超過焊接面30度； 變形：如果鋼板被拉超過緊靠焊點周圍的厚度的兩倍，就判定該焊點有缺陷； 漏焊 ；燒穿；邊緣焊點 ； 注意：如果一條焊接邊不允許有兩處或者兩處以上的缺陷焊點，缺陷焊點不得連續(xù)發(fā)生；焊縫末尾的焊點不得有缺陷（發(fā)現(xiàn)追溯核查補焊）。,虛焊,無熔核或熔核直徑尺寸小于白車身焊接強度檢驗控制方法規(guī)定的尺寸的焊點； 焊點熔核直徑的計算方法是互成直角時取兩個測量值的平均值，其中一個明顯是最小值。焊點熔核直徑標準取兩種厚度組合中的最薄

11、厚度，三層板或三層以上的選擇次薄厚度板材要求的熔核直徑作為規(guī)定的尺寸。,壓痕過深,非暴露面焊點壓痕深度（D）不得超過鋼板厚度（T）的50；在暴露面上，焊點壓痕深度（S）不得超過鋼板厚度（T）的20，成型缺陷都要拋光。,裂紋扭焊變形,裂紋：沿著焊點周圍有裂紋的焊點，周圍有裂紋的焊點是不合格的（焊點表面由于電極壓下而留下的有限裂紋是合格的 ） 扭焊：如果母材扭曲變形超過焊接面30度； 變形：如果鋼板被拉超過緊靠焊點周圍的厚度的兩倍，就判定該焊點有缺陷；,邊緣焊點,焊點不得超過任何焊接鋼板的邊緣,加強認識與學習,目前我們大家要加強對以下缺陷加強認識與辨別： 扭焊 壓痕過深 位置偏移 邊緣焊點 裂紋

12、燒穿/氣孔/鎖孔 毛刺 飛濺 上述缺陷成批出現(xiàn)，要等同于虛焊通知技術(shù)/設(shè)備平臺尋求解決辦法。 電極異常消耗也應(yīng)及時通知（原因：參數(shù)不合適/冷卻不暢通等/電極材料不合適）,焊接工藝/質(zhì)量控制流程,焊接質(zhì)量問題,板材之間飛濺； 板材表面飛濺（粘電極）； 電極墩粗成蘑菇頭； 焊接強度低； 壓痕過深； 焊穿及裂紋； 焊點過度發(fā)黑,板材之間飛濺 直接原因：預(yù)壓時間短；焊接壓力低；板材附著贓物；配合間隙差；焊點接近板材邊緣；焊槍動作滯后；焊接角度不垂直 間接原因：焊接電流高；電極對中性差；板材金屬特性 列舉生產(chǎn)中實例并討論,板材表面飛濺（粘電極） 直接原因：預(yù)壓時間短；焊接時間長；保持時間短；焊接壓力低；

13、冷卻不通暢；板材附著贓物；配合間隙差；焊槍動作滯后；焊接角度不垂直；電極使用時間過長 間接原因：焊接電流高；電極對中性差；板材金屬特性 列舉生產(chǎn)中實例并討論 冷卻不通暢：（流量2.5L/min）,電極墩粗成蘑菇頭 直接原因：焊接時間長；焊接壓力低；焊接電流高；電極頭部面積??；冷卻不通暢；電極使用時間過長 間接原因：板材附著贓物；焊槍動作滯后； 列舉生產(chǎn)中實例并討論,焊接強度低 直接原因：焊接時間短；焊接壓力高；焊接電流低；電極頭部面積?。浑姌O頭部面積大；冷卻不通暢；配合間隙差；焊點相鄰太近等 間接原因：焊點接近板材邊緣；板材金屬特性；焊接角度不垂直 列舉生產(chǎn)中實例并討論 電極對中： 板材配合間隙： 邊緣焊點,壓痕過深 直接原因：焊接時間長；電極使用時間過長 間接原因：預(yù)壓時間短；焊接壓力低；焊接電流高；電極頭部面積小；冷卻不通暢；板材金屬特性；焊接角度不垂直等 列舉生產(chǎn)中實例并討論 焊接角度不垂直,焊穿及內(nèi)部裂紋 直接原因：保持時間短；焊接壓力低；板材附著臟物；板材金屬特性 間接原因：焊接時間長；電極頭部面積大；電極使用時間長 列舉生產(chǎn)中實例并討論,焊點周邊裂紋 直接原因：板材金屬特性 間接原因：保持時間短；焊接壓力高；電極頭部面積?。浑姌O使用時間長 列舉生產(chǎn)中實例并討論,焊接工作5項中心工作,減少焊縫的金屬用