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车身相关焊接问题讨论 车身车间焊接组 2004.9 目录 1、电阻焊基本原理及过程 2、车身车间焊接应用情况 3、点焊喷溅的形成机理及原因分析 4、点焊焊接质量的评判标准 一、电阻焊基本原理及过程 定义：焊件组合后通过电极施加压力，利用电流通过接头的接触面及邻近区域产生的电阻热进行焊接的方法，又称为接触焊。 物理本质：就是利用焊接区金属本身的电阻热和大量塑性变形能量，使两个分离表面的金属原子之间接近到晶格距离（0.3-0.5nm），形成金属键，在结合面上产生足够量的共同晶粒而得到焊点、焊缝或对接接头。 1）电阻焊热源产生于焊件内部，对焊接区加热更加集中。 2）内部热源使整个焊接区发热，为了获得合理的温度分布（例如，点焊应使焊件贴合面处温度高，而表面温度低），散热作用在电阻焊的加热过程中具有重要意义。 Q=Q1+Q2+Q3+Q4------热平衡方程 Q-产生热量 Q1-形成熔核（10%~30%） Q2-电极传导（30%~50%） Q3-焊件母材热传导（~20%） Q4-对流、辐射（~5%） 点焊接头是在热-机械（力）联合作用下形成的。电阻热是建立焊接温度场、促进焊接区塑性变形和获得优质连接的基本条件。 总电阻=接触电阻+内部电阻------动态变化 R=2Rew+2Rw+Rc 4、电阻焊的基本过程 二、车身车间焊接应用情况 1、点焊 2、凸焊 3、螺柱焊 4、CO2焊 1、点焊 3、螺柱焊 1、将金属螺柱或类似的其它紧固件焊于工件上的方法统称为螺柱焊。 2、电弧螺柱焊是电弧焊方法的一种特殊应用。焊接时，首先在螺柱于工件之间引燃电弧，使螺柱端面和相应的工件表面被加热到熔化状态，达到适宜的温度时，将螺柱挤压到熔池中去，使两者融合形成焊缝。靠预加在螺柱引弧端的焊剂和陶瓷保护圈来保护熔池金属。 螺柱焊五个阶段 1、预压阶段：施加预压力使焊枪内弹簧压缩，螺柱端面紧贴工件表面。 2、引弧阶段：螺柱提升，引燃电弧，清洁焊接区镀层及油污，该电流称为引弧电流。 3、熔化焊接阶段：在引弧阶段末期，通以更强的焊接电流，熔化螺柱端头和焊接区。 4、螺柱下沉阶段：在焊接电弧按预定时间熄灭之前，电磁线圈去磁，弹簧推动螺柱端头载入熔化区。 5、冷却阶段：熔池冷却，焊接完成。 4、熔化极气体保护电弧焊（GMAW） 采用可熔化的焊丝与被焊工件之间的电弧作为热源来熔化焊丝与母材金属，并向焊接区输送保护气体，使电弧、熔化的焊丝、熔池及附近的母材金属免受周围空气的有害作用。 根据所采用的保护气体不同：CO2、MIG、MAG等 CO2保护焊的优点： 1.生产率高 2.焊接成本低 3.能耗低 4.使用范围广 5.抗锈能力强 6.利于实现自动化 三、点焊喷溅的形成机理及原因分析 喷溅：点焊、缝焊和凸焊时，由焊件贴合面或电极与焊件表面间喷出微细熔化金属颗粒的现象。 分为：外部喷溅、内部喷溅 喷溅的危害： 1、破坏了焊点四周的塑性环，降低了接头强度和塑性。 2、喷溅伴随缩孔和裂纹，影响接头的动载强度。 3、喷溅破坏了焊件的表面，影响表面质量和抗腐蚀性。 4、污染环境，增加后续的工序工作量。 5、增加电极磨损速度，增加成本。 6、安全隐患。 1、喷溅的产生 熔核区域的加热速度过快，从而使液态熔核的生长速度大于塑性环的生长速度，塑性环破裂后液态金属颗粒在压力作用下飞出形成喷溅。 原因：电流过大，接触电阻过大，工件表面状态，电极压力过小，零件贴合不良，冷却不良，母材性能、电极姿态、焊点位置、焊枪动作滞后、预压时间等 2、喷溅产生的影响因素 1）焊接参数（压力、电流、时间） 2）冷却状态（焊枪冷却水） 3）焊枪状态（焊枪动作迟缓） 4）焊点位置（边缘） 5）装配状态（翘边） 6）操作因素（不垂直） 7）焊接区电流场、温度场动态变化（表面油污、锈蚀等） 冷却水流必须充分，内冷通道设置合理，保证电极在焊接时接近室温。 良好冷却可以降低电极与镀层的合金化，防止因电极材料软化而加剧磨损。 磨损电极对比照片 表面质量影响（锈蚀） 3、生产中应注意问题 1）严格按照SOS、JIS操作 2）保持焊枪姿态与工件表面垂直 3）保证电极帽良好的对中性 4）更换电极帽时注意观察冷却水状态 5）焊接时保证焊枪不与工件其它部位接触 6）检查工件表面状态，安装是否到位、贴合良好 四、点焊焊接质量的评判标准 虛焊照片 虛焊产生原因： 1、焊接时间短；焊接压力高；焊接电流低；电极头部面积小；电极头部面积大；配合间隙差；焊点相邻太近；焊枪接触工件、工装（分流）；焊点接近板材边缘；板材金属特性；焊接角度不垂直。 生产中注意问题：1、分流 2、电极帽磨损及时更换 结 束谢