超聲波焊接工藝手冊(cè)課件

1、 超聲波焊接工藝手冊(cè)目錄 序言第一章 設(shè)備認(rèn)知篇第二章 參數(shù)設(shè)置篇第三章 焊接材料認(rèn)知篇第四章 焊接操作篇第五章 泄露原因分析篇序言 采用超聲波進(jìn)行冰箱及冷柜工藝管封尾可以使工作效率大大提高并且大大提高了焊接質(zhì)量大大降低了冰箱封口處的返工率。第一章 設(shè)備認(rèn)知篇焊接設(shè)備質(zhì)量的好壞對(duì)于焊接的質(zhì)量水平影響非常嚴(yán)重，因此，焊接設(shè)備的結(jié)構(gòu)對(duì)于一名焊接工而言是必須要熟知的。1.焊接工具頭2.焊接鐵砧及固定件 3.焊接工具損壞原因分析第一節(jié) 焊接工具頭 焊接工具頭是由特殊的高速工具鋼經(jīng)調(diào)頻及熱處理制作而成。這種材料必須能夠承受在一定溫度下每秒鐘2萬(wàn)次的壓縮與延伸而不產(chǎn)生脆裂。焊接頭是焊接工件的重要部分，當(dāng)焊

2、接頭在壓力作用下夾住工件并焊接的一瞬間，焊接頭與焊接工件間產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，迫使金屬表面分子產(chǎn)生位移運(yùn)動(dòng)，因此會(huì)產(chǎn)生瞬間熱。 焊接工具頭的使用壽命取決于諸多因素，其中最主要的為焊接工件材料的硬度和含銅量的高低。 如果使用符合要求的銅管能大大降低焊接壓力，振幅及焊接時(shí)間，可以大大減少焊接頭磨損，延長(zhǎng)焊接工具壽命。因此控制焊接工件硬度及盡量縮短焊接時(shí)間減小焊接振幅是保證焊接頭壽命的關(guān)鍵所在。 焊接工具壽命長(zhǎng)短同時(shí)與現(xiàn)場(chǎng)使用者操作水平有關(guān)，要嚴(yán)格按照我公司使用說明上的要求，定次數(shù)更換焊接點(diǎn)，焊接間隔不能太密，讓焊接工具有足夠的冷卻時(shí)間。 從生產(chǎn)實(shí)踐中可以看出，焊接工具頭在焊接次數(shù)過于緊湊的情況下，由于得

3、不到足夠時(shí)間進(jìn)行散熱而導(dǎo)致焊接工具頭崩裂或過早損壞。由此焊接工具頭每焊接一次的間隔時(shí)間最少為10-15秒鐘。焊接工具頭第二節(jié) 焊接鐵砧及固定件 當(dāng)焊接鐵砧磨損后應(yīng)立即更換在實(shí)際使用中鐵砧焊接位置同焊接頭焊接位置在焊接一定次數(shù)后同時(shí)更換位置。（封口機(jī)）焊接鐵砧緊固螺栓不可使用國(guó)產(chǎn)螺栓代替！否則會(huì)造成焊接質(zhì)量問題并可能斷裂后無(wú)法取出。螺栓要用力緊死。 它承接焊接頭對(duì)工件焊接時(shí)的壓力并靠表面網(wǎng)紋將工件牢固地卡住使其不產(chǎn)生位移。焊接工件在焊接鐵砧上發(fā)生同步位移時(shí)則焊接效果得不到有效控制，振蕩系統(tǒng)對(duì)工件所施加的振蕩能量也大大損耗。焊接鐵砧在制造上設(shè)計(jì)了用于防止焊接工件運(yùn)動(dòng)的金字塔形網(wǎng)紋，焊接時(shí)在壓力作用

4、下焊接工件的材料緊緊地被網(wǎng)紋拉住。焊接鐵砧采用特殊加工工藝組成，對(duì)網(wǎng)紋的要求相當(dāng)嚴(yán)格。因此當(dāng)焊接網(wǎng)紋磨損后應(yīng)立即更換焊接鐵砧。不得超壽命使用。焊接鐵砧及固定件第三節(jié) 焊接工具損壞原因分析焊接工具損壞原因分析造成焊接工具損壞的原因有以下幾個(gè)方面：1、工具間隙設(shè)定過小2、帶切刀工具間隙設(shè)定錯(cuò)誤,造成焊接頭與鐵砧相碰（如圖）3、只在一點(diǎn)焊接沒有按照要求更換焊接位置4、焊接時(shí)間間隔過短,焊接工具過熱.第三節(jié) 焊接工具損壞原因分析 正確設(shè)定焊接間隙： 焊接間隙的確定也成為焊前高度的確定，如果焊接前高度確定不正確，那么焊接將無(wú)法得到保證。 影響焊接間隙正確確定的因素： 1）焊接叉架使用時(shí)間過長(zhǎng)導(dǎo)致產(chǎn)生變形

5、 2）焊接叉架后端軸套磨損嚴(yán)重產(chǎn)生間隙加大，焊接時(shí)無(wú)法按設(shè)定間隙焊接。 判斷叉架是否有問題方法： 用手握住叉架做往復(fù)旋轉(zhuǎn)動(dòng)作看叉架是否左右運(yùn)動(dòng)。焊接工具損壞原因分析第二章 參數(shù)設(shè)置篇1.焊接壓力參數(shù) 2.焊接時(shí)間參數(shù) 3.焊接振幅 4.焊接能量 第一節(jié) 焊接壓力參數(shù) 焊接壓力 P 焊接壓力是決定焊接能量的重要參數(shù)，它使焊接鐵砧壓緊焊接工件，如果壓力不夠則使焊接工件在中間移位造成焊接能量達(dá)不到要求而產(chǎn)生泄露。 焊接壓力達(dá)不到要求的原因有以下幾種情況； A：人為設(shè)定過低 B：生產(chǎn)線其它工位同時(shí)用氣。 C：供氣系統(tǒng)總氣壓不夠造成焊接時(shí)出現(xiàn)虛氣壓 D： 機(jī)械故障造成焊接叉架上行受阻過大（叉架軸套汽缸內(nèi)

6、銅渣過多）焊接壓力參數(shù)焊接壓力參數(shù)變化的原因：在設(shè)備多年使用中，由于輸入氣體的雜質(zhì)如灰塵進(jìn)入氣電轉(zhuǎn)換閥造成初始?xì)怆婇y設(shè)定壓力發(fā)生變化，使實(shí)際控制器表盤顯示壓力不能反映真實(shí)壓力，導(dǎo)致壓力設(shè)置正確，但焊接壓力不到位而發(fā)生能量減小焊接泄露增加。在此種情況下應(yīng)對(duì)設(shè)備進(jìn)行重新效驗(yàn)。（由專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行）.第一節(jié) 焊接壓力參數(shù)焊接壓力參數(shù) 輸入氣體含有大量水，或油成分，導(dǎo)致氣電轉(zhuǎn)換閥功能失效，也會(huì)造成焊接壓力出現(xiàn)問題?？纱笾伦鰴z驗(yàn)，具體方法是： 在控制器上將氣壓調(diào)節(jié)到2公斤左右，然后在調(diào)到6公斤左右看兩中情況下的出氣變化幅度。如變化不大則應(yīng)對(duì)控制氣路做效驗(yàn)。第二節(jié) 焊接時(shí)間參數(shù)焊接時(shí)間焊接時(shí)間 T 焊接時(shí)

7、間是焊接該銅管所需的真正時(shí)間。在設(shè)備上分為時(shí)間1 ，及時(shí)間2 ，和總時(shí)間T。時(shí)間1=T1時(shí)間2=T2總時(shí)間T 時(shí)間1內(nèi)焊接開始，在壓力及較小超聲波作用下將管子壓倒焊接漸進(jìn)開關(guān)設(shè)置高度，產(chǎn)生較小超聲波的原因是要在這個(gè)壓管階段減少焊接工具的磨損。焊接時(shí)間1是個(gè)變量，它的實(shí)際長(zhǎng)短是隨著焊接管子的硬度而變化，但不能超過設(shè)備要求的最大值1.2秒！ 而焊接時(shí)間2是不變的，在焊接時(shí)間1將管子壓倒設(shè)定高度時(shí)，焊接時(shí)間1關(guān)閉后，啟動(dòng)焊接時(shí)間2進(jìn)行大超聲波焊接，將管子焊封住。 總時(shí)間T也是隨著時(shí)間1變化： T= T1+T2第二節(jié) 焊接時(shí)間參數(shù)焊接時(shí)間參數(shù)變化的原因：焊接時(shí)間的設(shè)定要靠漸近開關(guān)來實(shí)現(xiàn)，（僅對(duì)某種型號(hào)

8、設(shè)備）漸近開關(guān)的設(shè)定因人而異，焊接時(shí)間變化的另外一個(gè)重要因素是帶切刀焊接頭與焊接鐵砧垂直間隙的設(shè)置不正確造成，如焊接間隙過大，或過小，都會(huì)造成焊接時(shí)間發(fā)生變化，從而引起焊接能量的變化。正確間隙應(yīng)在0.5-0.6毫米。焊接時(shí)間第三節(jié) 焊接振幅焊接振幅焊接振幅 A 焊接振幅是指焊接工具頭產(chǎn)生的軸向運(yùn)動(dòng)大小。過大的焊接振幅會(huì)造成管子脆裂造成泄露，而過小振幅則無(wú)法將焊接能量輸入管子材料內(nèi)也會(huì)造成泄露。因此焊接振幅要根據(jù)焊接實(shí)驗(yàn)的經(jīng)驗(yàn)值及各廠管子材料來確定。此外振幅過大還會(huì)引起焊接工具的加速磨損到致生產(chǎn)成本增加。焊接振幅變化原因： 通常振幅是設(shè)備出廠前設(shè)定好的，如果出現(xiàn)振幅無(wú)法達(dá)到一定大而導(dǎo)致焊接能量無(wú)

9、法提高，原因可能有以下幾個(gè)方面：1、設(shè)備振幅出現(xiàn)漂移導(dǎo)致振幅減?。☉?yīng)找技術(shù)服務(wù)中心）2、換能器在長(zhǎng)期使用后，由于壓電陶瓷產(chǎn)生疲勞而導(dǎo)致振 幅輸出減小此時(shí)應(yīng)更換換能器。判斷如下：將換能器置換 到幾個(gè)正常的控制器上看振幅輸出情況，如比其他換能器輸出振幅小則應(yīng)更換。 第四節(jié) 焊接能量焊接能量 E 焊接能量是測(cè)量管子是否接收足夠焊接能量的參數(shù)。 E=PXTXA=焊接壓力X焊接時(shí)間X焊接振幅 在實(shí)際生產(chǎn)中，設(shè)備壓力是固定的參數(shù)，焊接振幅也是固定參數(shù)，也就是說只有焊接時(shí)間是變化的。焊接時(shí)間通常隨著以下因素變化；1）管子的硬度，2）設(shè)備機(jī)械狀況，3）是否正確操作 焊接質(zhì)量的好與壞取決與是否在焊接過程中給足管

10、子能量，而能量是否足夠又取主要取決于焊接焊接時(shí)間，也就是說管子越硬焊接時(shí)間越長(zhǎng)，管子得到好的密封能量就越大，也使焊接工具磨損越大。因此我們要嚴(yán)格控制管子的硬度使焊接時(shí)間保持在一個(gè)合理時(shí)間內(nèi)。焊接能量第三章 焊接材料認(rèn)知 焊接材料機(jī)械特性對(duì)焊接效果起著重要作用1.焊接材料機(jī)械特性2.焊接銅管要求 第一節(jié) 焊接材料機(jī)械特性焊接材料機(jī)械特性對(duì)焊接的影響 在材料機(jī)械強(qiáng)度過高且塑性變形能力較差時(shí)，易產(chǎn)生焊接能量高使焊接過熱而加大焊接工具的磨損。在焊接工件上會(huì)發(fā)生脆性微觀裂紋導(dǎo)致焊接效果不佳。對(duì)于機(jī)械強(qiáng)度較低的材料焊接后過高的塑性變形會(huì)影響雙層分子位移后的結(jié)合強(qiáng)度。實(shí)驗(yàn)證明同樣參數(shù)下不同物理參數(shù)的焊接材料

11、焊接后得到完全不同的焊接效果。因此使用超聲波焊接必須要控制焊接材料的物理特性。焊接材料的硬度會(huì)影響到焊接能量的變化，如焊接材料硬度加大則導(dǎo)致焊接時(shí)間延長(zhǎng)，導(dǎo)致焊接能量加大，磨損加重。焊接材料中重要因素為：1、材料物理特性的穩(wěn)定性 （99%以上含銅量，雜質(zhì)含量低）2、材料物理尺寸的穩(wěn)定性 （壁厚均勻，無(wú)氣孔，劃痕等）3、材料化學(xué)特性穩(wěn)定性 （無(wú)腐蝕，內(nèi)壁無(wú)銹，無(wú)油等）焊接材料機(jī)械特性第二節(jié) 焊接銅管要求焊接銅管要求 產(chǎn)品供貨狀態(tài)：冷拔加軟化熱處理管管子質(zhì)量要求：表面干凈，光滑無(wú)裂紋，無(wú)槽狀劃傷，薄厚均勻。內(nèi)表面光亮無(wú)劃痕，干燥無(wú)氧化物。化學(xué)成分要求；Cu 不低于99.9 P 0.015-0.04

12、0機(jī)械強(qiáng)度要求;拉伸強(qiáng)度 N/mm2延伸率% min屈服極限N/mm2硬度HB220-2704014045根據(jù)經(jīng)驗(yàn)硬度選在40 HB 具有較好綜合效果.焊接銅管物理尺寸要求：1）等厚度 + 或 - 0.03mm 2）直徑公差：0.2 mm3）管子無(wú)扭曲第五章 焊接操作篇1.焊前準(zhǔn)備2.焊接步驟 3.注意事項(xiàng)第一節(jié) 焊前準(zhǔn)備每班開機(jī)前要求：1、檢查電壓、氣壓，然后進(jìn)行超聲波測(cè)試及氣缸運(yùn)行測(cè)驗(yàn)，如發(fā)現(xiàn)氣缸運(yùn)行速度不正常，應(yīng)通知維修人員進(jìn)行維修。2、當(dāng)前班焊接次數(shù)達(dá)到3000次時(shí)，操作人員應(yīng)向同個(gè)方向調(diào)整擋板位置，每次23mm。焊前準(zhǔn)備 每班生產(chǎn)前，必須進(jìn)行首件焊接檢查：1、焊接工具必須垂直于工藝管

13、。2、檢查工藝管焊后高度：壁厚為0.65mm的銅管，其焊后高度為0.801.0mm。 壁厚為0.65mm的銅管，其焊后高度為0.801.0mm表面網(wǎng)紋要清晰明顯。焊 接面不允許有裂紋。3、對(duì)焊接的工藝管進(jìn)行高壓充氮檢漏。4、焊接壓力 0.40.6MPa焊接時(shí)間T2=1.181.25秒第二節(jié) 焊接步驟切斷式焊接步驟 超聲波焊接：移動(dòng)超聲波焊接頭，將工藝管置于焊接頭與砧座之間并保證焊接點(diǎn)與燒焊區(qū)的距離不得少于40mm，然后一手扶快接頭，一手按下焊接頭上的按鈕，進(jìn)行焊接。(壓縮機(jī)工藝在左邊的先切壓縮機(jī)工藝管，壓縮機(jī)工藝管在右邊的先切干燥過濾器上工藝管）放入周轉(zhuǎn)箱：切斷后將快接頭上殘留工藝管與快速接頭

14、分開，分別放入周轉(zhuǎn)箱內(nèi)。整管：用整管工裝將焊接后的工藝管整理好，避免工藝管伸出箱體。切完第一個(gè)焊口，必須將管路整理好，殘留工藝管與快速接頭分離并整理好后，才可以切第二個(gè)焊口。第二節(jié) 焊接步驟非切斷式焊接步驟 超聲波焊接1：移動(dòng)超聲波焊接頭，將工藝管置于焊接頭與砧座之間并保證焊接點(diǎn)與燒焊區(qū)的距離不得少于40mm，然后一手扶快接頭，一手按下焊接頭上的按鈕，進(jìn)行焊接。(壓縮機(jī)工藝在左邊的先切壓縮機(jī)工藝管，壓縮機(jī)工藝管在右邊的先切干燥過濾器上工藝管）。超聲波焊接2：拔下快速接頭，將快接放入工裝后再將超聲波焊接頭移到離第一個(gè)焊點(diǎn)不得少于30mm的地方再焊接一次，用工裝將管路整理到位。第三節(jié) 注意事項(xiàng)點(diǎn)檢

15、注意事項(xiàng) 生產(chǎn)時(shí)，每小時(shí)對(duì)設(shè)備進(jìn)行一次點(diǎn)檢：1、看焊接部位的網(wǎng)紋是否被磨平,當(dāng)焊接工具磨損后要及時(shí)更換 否則會(huì)造成焊接泄露，當(dāng)焊接次數(shù)達(dá)到3000次時(shí)，操作人員 應(yīng)向同個(gè)方向調(diào)整擋板位置，每次23mm。2、當(dāng)焊接次數(shù)達(dá)到40000次時(shí)、焊接頭發(fā)生裂紋、鐵砧上的尖 峰已經(jīng)磨平應(yīng)通知維修人員更換焊接頭和焊接鐵砧。3、檢查電壓、氣壓，然后進(jìn)行超聲波測(cè)試及氣缸運(yùn)行測(cè)驗(yàn)，如 發(fā)現(xiàn)氣缸運(yùn)行速度不正常，應(yīng)通知維修人員進(jìn)行維修。4、填寫設(shè)備點(diǎn)檢記錄。第三節(jié) 注意事項(xiàng)焊接注意事項(xiàng) 注意事項(xiàng)：1、焊點(diǎn)與燒焊區(qū)的距離均不得少于30mm。2、每?jī)尚r(shí)按要求對(duì)設(shè)備等進(jìn)行一次點(diǎn)檢。3、焊接頭與銅管形成90度才能焊接,焊接

16、頭上的銅屑應(yīng)及時(shí)用 毛刷清除。4、焊接面不允許有裂紋。第四章 泄露原因分析1.焊接工具磨損造成泄露分析2.由于管子狀況導(dǎo)致焊接泄露分析 3.由于焊接方式導(dǎo)致泄露分析第一節(jié) 焊接工具磨損造成泄露分析工具頭磨損造成泄露焊接工具磨損造成焊接泄露： 在焊接參數(shù)設(shè)定無(wú)誤的前提下，焊接發(fā)生泄露主要原因是焊接工具的磨損。 在正常機(jī)械設(shè)置情況下，焊接工具必須按照焊接次數(shù)來進(jìn)行換面工作，這樣做的目的是使焊接工具表面能夠均勻磨損，而不會(huì)造成凸凹面。如果焊接工具產(chǎn)生凸凹面會(huì)使焊接處焊接高度無(wú)法控制導(dǎo)致泄露。焊接工具頭發(fā)生裂紋后管子情況第一節(jié) 焊接基本知識(shí)重要提示：1）當(dāng)焊接頭發(fā)生裂紋時(shí)如再繼續(xù)使用就會(huì)在焊接的管子上

17、產(chǎn)生突起痕跡，在突起部分的管子材料沒有得到有效的焊接，使焊接發(fā)生泄露。因此在此種情況下，要更換新焊接工具頭！2）當(dāng)焊接頭沒有產(chǎn)生裂紋但由于沒有更換焊接面導(dǎo)致局部磨損嚴(yán)重，產(chǎn)生凹形時(shí)，焊接不到管子的部分會(huì)發(fā)生泄露！工具頭磨損造成泄露焊接鐵砧磨損造成泄露焊接鐵砧磨損造成泄露：1）當(dāng)焊接鐵砧磨損后，首先導(dǎo)致間隙設(shè)定時(shí)無(wú)法得到正確間隙值。 因?yàn)樵谕拱疾黄降蔫F砧上無(wú)法將管子壓到相應(yīng)的高度！在焊接時(shí)凹進(jìn)面無(wú)法得到充分的焊接導(dǎo)致泄露。2）假設(shè)焊接鐵砧均勻磨損，但磨損到一定程度時(shí)，鐵砧上的尖峰已經(jīng)磨平，鐵砧無(wú)法將管子夾住，使其隨焊接頭的運(yùn)動(dòng)而運(yùn)動(dòng)，無(wú)法將焊接能量輸入到管子材料內(nèi)，導(dǎo)致焊接泄露。第一節(jié) 焊接基本知識(shí)重要總結(jié)提示：當(dāng)焊接工具磨損后，要及時(shí)更換否則會(huì)造成焊接泄露，并引起設(shè)備頻率發(fā)生變化，使焊接能量不穩(wěn)定。要充分利用焊接工具就必須遵守焊接點(diǎn)定數(shù)更換的原則，不能總在一點(diǎn)焊接。或無(wú)焊接定位器的無(wú)序焊接現(xiàn)象。這樣即可避免焊接工具由于一點(diǎn)磨損產(chǎn)生裂紋而使整個(gè)焊接工具報(bào)廢現(xiàn)象。要求更換焊接點(diǎn)數(shù)應(yīng)控制在4000次焊接以內(nèi)。焊接頭與焊接鐵砧的定數(shù)更換焊接點(diǎn)使焊接工具均勻磨損，這對(duì)增加焊接工具使用壽命有著重要意義。焊接鐵砧磨損造成泄露第二節(jié) 由于管子狀況導(dǎo)致焊接泄露分析管子狀況導(dǎo)致焊接泄露管壁均勻度 （0.75毫米)當(dāng)管壁壁厚相差大于30%時(shí)應(yīng)視為泄露管，管壁