焊接基础知识教学文稿.docx

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焊接基础知识教学文稿

焊接基础知识

一、焊接基础知识

1、点焊是焊件装配成搭接接头，并压紧在（两电极）之间，利用（电阻热）熔化母材金属，形成焊点的电阻焊方法。

2、点焊具有（大电流）、（短时间）、（压力）状态下进行焊接的工艺特点。

3、点焊方法按供电方向和一次形成的焊点数量分为（双面单点焊）、（单面双点焊）、（单面单双点焊）、（单面单点焊）、（双面双点焊）和（多点焊）等。

4、点焊的热源是（电阻热）。

5、焊接区的总电阻由（焊件与焊件之间的接触电阻）、（焊件与电极之间的接触电阻）和（焊件本身的内部电阻）等组成。

6、电阻焊分为（点焊）、（凸焊）、（缝焊）和（对焊）等焊接方法。

7、电阻焊是焊件组合后通过电极施加（压力），利用（电流）通过接头的接触及临近区域产生的电阻热进行焊接的方法。

8、凸焊主要用于（螺母）、（螺栓）与板件之间的焊接。

9、点焊的主要焊接参数有（焊接电流）、（焊接时间）和（电极压力）。

10、点焊焊点的八种不可接受缺陷：

（虚焊）、（裂纹）、（烧穿）、（边缘焊）、（位置偏差）、（扭曲）、（压痕过深）和（漏焊）。

11、混合气体保护焊最大气孔直径不能超过（1.6mm）。

12、混合气体保护焊同一条焊缝上在（25mm）内所有气孔的直径之和不能大于（6.4mm）。

13、混合气体保护焊焊缝上相邻两个气孔的间距须（大于）最小气孔的直径。

14、焊点质量的检查方法分为（非破坏性检查）和（破坏性检查）。

15、非破坏性检查方法分为（目视检查）和（凿检）。

16、凿检时，凿子在离焊点（3—10mm）处插入至一定深度。

17、凿检时，凿子插入的深度与被检查焊点（内端平齐）。

18、凿检频次每班不少于（3）次。

19、当焊点位置超过理论位置（10mm）时不合格焊点。

20、焊枪需与焊件表面垂直，偏移角度不能超过（25度）。

21、焊机的次级电压不大于（30v）,所以操作者焊接中不会触电。

22、对于虚焊焊点的返修方法有两种：

（1）在返修工位用点焊枪进行重新焊接，焊点位置离要求位置须小于（10mm）。

（2）在返修工位如果焊枪焊不到该焊点，则可用（混合气体保护焊）进行（塞焊）补焊，补焊位置必须离返修点（6mm）以内，塞焊孔直径为（5mm）。

补焊结束后需对被焊处进行修磨至与板材平滑过渡。

23、对于裂纹焊点的返修，需打磨消除（裂纹），再用（混合气体保护焊）进行补焊，最后修磨（被焊处）至与（板材）平滑过渡。

24、对于焊穿焊点的返修，需先将焊点打磨至发出金属光泽，再用（混合气体保护焊）进行补焊，最后修磨（被焊处）至与（板材）平滑过渡。

25、对于凸焊焊点的返修，在凸焊边缘用（混合气体保护焊）进行（角焊）补焊，焊点宽度（5-8mm），焊点数量与（凸焊数）相同，且沿凸台周围均匀分布。

26、对于虚焊螺柱的返修，用砂纸将虚焊处修磨平整，使用焊接夹具，用（手工螺柱焊枪）进行补焊。

27、对于烧穿螺柱的返修，在螺柱焊接凸台与板材之间用（混合气体保护焊）沿周长对称补焊二点，焊点高度不能超过螺柱焊接凸台高度（3mm），在行穿的板材背面用（混合气体保护焊）进行补焊。

28、在进行螺柱焊时，螺柱焊枪需与焊件垂直，偏移角度不能超过（3度）。

29、螺柱焊属于（电弧焊）。

30、螺柱焊的焊接过程分为（提升）、（引弧）、（通焊接电流）和（下落焊接）。

31、点焊过程中如果焊接电流小，则易发生（焊点虚焊），如果焊接电流大，则易引起（飞贼）、（压痕过深）和（焊穿）等缺陷。

32、点焊过程中，焊接电流指流经（焊接回路）的电流。

33、点焊过程中，焊接时间指每一个焊接循环中，自（焊接电流）接通到停止的（持续）时间。

34、点焊过程中，焊接压力指通过（电极）施加在焊件上的（压力）。

35、点焊过程中，焊件压力（过小），易产生（飞溅）。

36、点焊过程中，焊接压力（过大），易产生（焊点虚焊）。

37、在点焊过程中，（大焊接电流）、（小焊接时间）规范称为硬规范。

38、在点焊过程中，（小焊接电流）、（大焊接时间）规范称为软规范。

39、硬规范主要用于（铝合金）、（奥氏体不锈钢）、（低碳钢）及（不等厚度板材的焊接）。

40、软规范主要用于（低合金钢）、（可淬硬钢）、（耐热合金）及（钛合金）等。

41、手工点焊焊枪分为（x型）和（C型）两种。

42、手工“x”型焊枪主要由（枪体）、（握杆）、（连接杆）、（电极杆）、（电极帽）、（支轴）、（气缸）、（连杆）、（软连接）和（连接端子）等组成。

43、手工“c”型焊枪主要由（电极帽）、（电极杆）、（电极臂）、（气缸）、（主体）、（点式推杆）、（连接端子）和（软连接）等组成。

44、手工悬挂焊枪主要由（焊接变压器）、（焊接控制箱）、（手工焊枪）、（焊接电缆）、（冷却水系统）、（气路系统）、（焊接手柄）、（悬挂系统）和（电源）等组成。

45、混合气体保护焊机主要由（电源）、（送丝机构）、（焊枪）和（混合气体系统）等组成。

46、半自动螺柱焊机主要由（电源）、（送丝器）和（螺柱焊枪）等组成。

47、手工螺柱焊机主要由（电源）、（PKE）和（手工螺柱焊枪）等组成。

48、最常用的混合气体保护焊焊丝直径为（0.9mm）和（1.2mm）。

49、当焊枪软连接磨损超过（1/3-1/2）时应更换。

50、焊枪中的冷却水管应与电极杆平齐，如果低于（5mm），则应更换。

51、手工焊枪更换电极帽时，必须关闭（气源）、（水源），将（焊接/调整开关）置于（调整）的位置。

52、焊机在工作过程中，如果焊接电缆与焊枪之间、焊接变压器的连接端之间的连接螺栓松动，则连接处会产生（拉弧）现象。

53、如果焊机的递增器误复位了，则应立即更换（电极帽）。

二、焊接方法分类

1、熔化焊

2、钎焊

3、压力焊

（1）电阻焊：

点焊、凸焊、对焊、缝焊

（2）扩散焊

（3）摩擦焊

（4）旋弧焊

（5）磁力脉冲焊

（6）超声波焊

（7）爆炸焊

（8）冷压焊

（9）冰压焊

（10）气压焊

三、电阻焊简介

（一）、电阻焊缺陷有八种（不可接受的焊点）

1、虚焊：

无熔核或熔核尺寸小于规定值。

焊接直径=（D+d）/2

2、烧穿：

贯穿于焊点的气孔。

3、裂纹：

沿着焊点周围有裂纹。

4、边缘焊点：

没有包括钢板所有边缘部分的焊点。

5、压痕过深：

材料厚度减少50%。

6、位置偏差的焊点（与标准焊点位置的距离超过10mm）。

7、钢板变形超过25度的焊点。

8、漏焊。

（二）、电阻焊熔核最小直径

板材厚度（mm）熔核最小直径（mm）

0.40----0.593.0

0.60----0.793.5

0.80----1.394.0

1.40----1.994.5

2.00----2.495.0

2.50----2.995.5

3.00----3.496.0

3.50----3.996.5

4.00----4.507.0

（三）、电阻焊的定义：

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。

（四）、电阻焊的种类：

点焊、凸焊、缝焊和对焊。

（五）、影响接触电阻的因素：

1、表面状态（油污、锈蚀等）

2、电极压力

3、加热温度

（六）、影响内部电阻的因素：

1、边缘效应、绕流现象（电流分布不均匀，导电截面变大，电阻减小）

2、材料的热物理性能（电阻率）、机械性能（压溃强度）、点焊规范参数及特征（电极压力及硬、软规范）

3、焊件厚度，材质

4、受热状态、温度

（七）、电阻焊的热源：

电阻焊的热源是通过焊接区产生的电阻热，根据焦耳定律，热量Q为：

Q=I*I*R*T

I---------------通过焊接区的瞬间电流

R--------------焊接区的电阻

T--------------焊接时间

四、点焊

（一）、点焊的定义：

焊件装配成搭接接头，并压紧在两电极之间，利用电阻热熔化金属，形成焊点的电阻焊的方法。

（二）、点焊的主要焊接参数：

1、焊接电流

2、焊接时间

3、焊接压力

（三）、焊接电流的特性：

低电压高电流

（二）、点焊接头的形成

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。

五、凸焊

（一）、凸焊的定义：

在一焊件的贴合面上预先加工出一个或多个突起点，使其与另一焊件表面相接触并通电加热、然后压塌，使这些接触点形成焊点的电阻焊方法。

六、混合气体保护焊

（一）、工作原理：

焊接热量来自焊丝与工件间的电弧。

焊丝被连续送进焊接区，焊丝金属熔化后进入熔池成为填充金属。

焊丝端头、电弧及熔池在焊接过程中由气体予以保护，以避免大气的侵入。

（二）、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）、CO2保护焊的缺点：

1、飞溅：

短路过渡

2、气孔：

一氧化碳气孔、氢气孔、氮气孔

（四）、混合气体保护焊的焊缝要求：

（1）焊缝外型须宽窄均匀，光滑无焊瘤，满足尺寸要求。

（2）不允许有咬边，未焊透，未熔和，烧穿，飞溅过多等缺陷。

（3）检查频率：

所有焊缝须进行100%目视检查。

七、螺柱焊

（一）、螺柱焊分五个阶段：

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。

（二）、螺柱焊的定义：

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。

（三）、螺柱焊的工作原理：

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。

（四）、螺柱焊破坏性检查：

用外力将螺柱从零件上撕落，如在母体上留下撕洞，洞的尺寸和螺柱法兰尺寸相当，且在撕落的柱上附有熔核，则此焊点为合格焊点。

八、焊接故障分析

（一）、虚焊产生的原因：

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。

（二）、生产中应注意的问题：

1、分流

2、电极帽磨损及时更换

（三）、飞溅的产生：

1、原理：

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。

2、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

3、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）

（四）、生产中应注意的问题：

（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

（五）、点焊喷溅的形成机理及原因分析：

喷溅：

点焊、缝焊和凸焊时，由焊件帖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：

外部喷溅和内部喷溅。

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。

九：

焊接检查计划规定

（一）：

破坏性检查

1：

破坏性检查的标准：

（1）：

在试生产阶段，TRYOUT、NS和S的各批次做一次破坏性试验，如果在S阶段，连续3次焊接合格率在97%以上，则可改为两个批次（仅指在S阶段，批次大于4次）做一次破坏性试验。

（2）：

在正式生产阶段，开始按每周一次破坏性检查进行，如连续3次保持焊接破坏性检查合格率在97%以上，则焊接破坏性检查可改为每个月一次（如在S阶段最后3次的焊接合格率连续在97%以上，则可跳过该阶段，直接进入每月一次的检查频率），如连续6次保持焊接破坏性检查合格率在99%以上。

则焊接破坏性检查可改为每三月一次，对二种以上产品共线生产可适当降低检查频次，但不得低于每产品每六个月一次的焊接破坏性检查要求。

（3）：

在每一个阶段中，如果出现一次合格率低于本阶段的标准，则检查频次将自动回到前一阶段的标准。

2：

破坏性焊点的焊接强度检查：

（1）：

利用液压张力钳或气动凿子将所有焊点全部撕开。

如在一件母材上留下撕洞，在另一母材上附有焊核，且焊核尺寸符合标准要求，则此焊点合格，否则为不合格。

可借助游标卡尺对焊核尺寸进行测量。

（2）：

在焊接破坏性检查单上做好记录，并通知焊接工程师，焊接工程师在采取改进措施后，应填写好焊接质量问题跟踪单放于发生问题的工位。

生产现场负责做好跟踪和记录。

（二）：

非破坏性检查：

（1）：

在试生产阶段，每个产品都必须进行一次非破坏性检查。

（2）：

在正式生产阶段，每班须每隔1小时，对每种产品进行一次非破坏性检查，每次非破坏性检查结束后，都必需做好检查记录的登记工作。

（3）：

在平时目视检查中发现的问题，也要记录在凿检单中，如出现问题的焊点不在凿检单中，则直接在凿检单上登记问题焊点的焊点号

（一）：

电阻点焊焊点的检查：

（1）：

目视检查：

检查焊接和工件是否异常。

A：

清点焊点个数。

B：

检查焊点位置。

C：

检查是否存在不可接受的焊接裂纹。

D：

检查是否存在烧穿

E：

检查是否存在不可接受的焊接变形。

F：

检查是否存在过深压痕。

G：

检查是否存在不可接受边缘焊。

（2）：

非破坏性检查：

将专用凿子在离焊点3-10mm处插入至一定深度（与被检查焊点内端齐平），上下扳动凿子以检查焊点是否松动。

然后，拔出凿子，用0.5-1镑锤子还原零件。

并在“焊接非破坏检查单”上做好记录，如发现异常焊点，在相应的焊点号上做好异常状态记录，并执行《焊接质量控制流程》。

（二）：

凸焊质量的检查：

1：

对于板片凸点焊，用钢丝钳或其它自制工具夹住板片向垂直于板片的方向左右扳动，板片发生变形而凸焊点脱落，则认为凸焊点合格。

检查结束后将零件恢复原状。

2：

对于螺母凸焊，用0.5-1磅榔头从侧面猛击被检查螺母，如凸焊处未出现脱落，则认为凸焊合格，检查合格后，将零件恢复原状。

（三）：

螺柱焊：

1：

对于螺柱凸焊，用焊接组规定的扭力扳手套住螺柱，左右扳动3-4次后，检查螺柱根部，无裂纹的为合格。

十：

质量管理标准

1：

美国标准：

QS9000

2：

法国标准：

EAQF

3：

日本标准：

TQM

4：

德国标准：

VDA

5：

意大利标准：

AVSQ

6：

国际标准：

TS16949（由国际汽车特别工作组IATF制定）