电阻点焊技术手册.docx

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电阻点焊技术手册

电阻点焊技术手册

内容概要

1.电阻点焊基础理论

2.检验方法

3.常见问题点与对策

4.高张力板与一般冷轧钢板点焊性能分析

5.结论

、电阻点焊基础理论

>

1.焊接概述

2■点焊原理

3.焊接条件与规范

土焊接概述

金属的接合方式，大致上可分为两类。

即冶金的接合法与机械的接合法。

焊接是冶金接合法中的一种接合方法，有压接、熔接、钮卩接三类。

本专题讨论的电阻点焊，便是压接的一种。

点焊技术J1877年rtiElihuThomson在偶然的机会下发明，而至1920年以后才逐渐普及，自1935年才开始大量的使用。

当今汽车车身制造普遍使用点焊方式（Spotwelding）,一辆轿车的白车身上焊点数：

3000^5000个

组合方便

作业速度快

变形量小

对机械应力具有很大的抗力

（拉力、扭转、弯曲、剪力）富弹性

1点焊原理

当两块或两块以上的飯金工件被通以大电流时，因飯金件重叠部位存在阻抗而产生焦耳热产生高温现象。

当温度瞬间达到1500摄氏度以上时,飯金件呈现熔融状态，在焊枪加压压力作用下，将熔融物质压合形成焊核。

Q=0.24*PRT

再进行细部分析可知

R=O*L/A

备注：

Q（产生的热鼠）、I（通电电流）■R（阻抗）、T（通电时间）CT（自冇阻抗）■L（压合板厚）、A（电极单位面积）

占点焊的工作过程

⑴

（T）

（F）

一（A）

』影响焊接品质的四大因素

如此便可知影响焊接品质的四大因素

通电电流通电吋间电极头加压力一电极头先端直彳釜

蔓获得良好的焊接品质，需要配合的因素很多,特别是：

电极头加压力

通电电流

通电时间

电极头端血的尺寸与状态

以上四点对焊接品质结來彫响最大；此外，零件搭接状态、作业员的作业手法对焊接胡质也有一定程度的影响。

由于电阻所发牛之热和电流值的半方成正比，因而电流大小直接影响到焊接的品质。

所以，电流值太小产生的热最无法熔融焊接为半融体,即无法结合，导致弱焊、假焊等缺陷。

反之，若电流值太大，产生热最太高，将造成焊接过熔与变形，或接头强度减低而变脆，导致焊接飞溅，焊点过烧，焊点缩孔等焊接缺陷。

焊接前必须使用试片测试出冀正适当Z电流值后，才可以焊接成甜。

J通电时间

通电时间之长短L产生的热最有关，时间太短会导致热量不足，熔接温度又传导辐射或对流而损失一部分，无法达到焊接的预期效果；但若通电时间过长，则造成焊接过熔。

焊接时间的长短主要取决于焊件的导热性能,导热性能好的材料焊接时间短，导热性能差的材料焊接时间长。

从电极头对母材的熔接部分施加压力，通电前施加压力预压，通电熔融时减压，电流终止后再强力施予压接。

由于压力增加造成电阻减弱，压力的作用足使接合点熔为一体，并防止熔融点有气孔或内部龟裂产生。

占电极头的尺寸与状态

电极材料是以铜金属为主要元素，另外加入咯、银、钺、镉等而制造成所需的电极。

电极头的形状依焊件的形状材质与厚度而定。

电极头的4径决定r焊接板件的厚度：

（t=2t+3mm,焊接板件薄板测厚度

电极头的角度约在90°~120°Z间；必须时常注意电极头的表面状态。

表面的污损会使电阻增加，将会影响焊接电流。

士焊接条件与规范

—为了获得满意的点焊品质,施工时必须考虑下列的各项娈点

两片競^或凸缘之间的结合而要紧密；二枚板结合时以薄板侧为决定电流大小的要素；电极夹臂接触压力的调整：

飯金面必须尽可能被清理干净；

焊接电流大小；

适当的焊点大小（貢径）与点焊间隔；焊缝或焊点的位置应该在飯金边缘或凸缘的中心位置上

二、检验方式

1、破坏性试验

a、剪力试验

b、扭力试验

C、破坏性起子试验

d、拉仲试验

2、非破坏性试验

非破坏性起子试验

b、超音波试验

右剪力试验与扭力试验

破坏性起子试验

非破坏性起子试验

fj破坏性起子试验不同,住不破坏焊点及成胡的情况下进行起子试验，试验完成后，用铁锤将工件幣平。

占超音波试验

超音波试验机利用超音波穿透金属材料的深处，由一截面进入另一截面时，在界面边缘发生发射的特性来检测焊点缺陷。

來口焊点衣面的超音波进入金履内部，遇到缺陷及焊点底部时就会发生发射现象，将发射波束收集到荧幕上形成脉动波形，根据波形的特微來判断缺陷的位S、大小和性质。

超音波检测具冇灵敏度高、操作方便、检测速度快、成本低等优点。

Spotwelding常见问题点及对策

漏焊；焊点位置错位脱焊（loose）

a、镀锌板焊接容易脱焊

b、薄板焊接容易脱焊

熔核直径不足（SmallNugget）焊点针孔

焊点过烧（Burnt）焊点压痕过深毛刺.焊渣

1、确认熔接条件四大因素尼否任设足值内

分灾

电樟琳ini自松

电涼值

通电时阿

加压力

口他

对第方向

件理再强化

2.实例说明

m

4（坪位1卅供

1分类

电极焰面宜栓

电流他

通电时间

加金力

其他1

1对嫌方制

»fi认平坦度

1••升

1:

升

下降

1

1、确认熔接条件四大因素是否在设定值内？

2、是否冇焊点分流现彖；

3、是否因冷却水不住，电极头耗损严取H无研腐而脱炸

NG

NG

0K

»

fElMN一

何为“焊点分流现象”?

当工件上有多个焊点，完成一个焊点后在继续进行下一点的焊接工作时，有一部分电流会流向先前己焊好的焊点，造成焊接电流变小，彫响焊接品质。

点焊分流现象的

成因、危害与对策

成因——工件材料、工件厚度以及焊点间距、焊点顺

焊件农面等。

使通过焊接区的有效电流减小，焊点强度降低。

（加热不足，熔核直径降低）

导致电极打工件接触面局部（偏向分流方向的部位）产生大电流密度，烧坏电极或工件农面。

选择合理的焊点间距，在保证强度的前提下尽可能加人焊点间距，一般焊点的间距以30mm以上为佳。

严格淸理焊件表面。

危害

对策

序、

1、

2、

Is

K：

图示说明

IfeWWg方向

1・騰认焊接糸件四大1*1f：

尤其加用力址人2.是沓右点焊分直现象

建议对馈「址否按】:

艺丈件设泄:

—2.焊点糾距足凸过近或焊枪+涉其他診业物而診致分液

1、确认熔接条件四大因董足否在设足值内

2.是否有焊点分流现彖

1、确认熔接条件四大因董足否在设足值内

分灾

电樟琳1輛自松

电iJfe值

通电时㈣

加压力

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对®方向

上升

上升

卜降

材喷纽介

软例+单Ehi«tl

ttlM+XZiMetU

女面傩锌+収面傩锌

依狀例板焊接电说住止值

握扃5恤

提局10%

tS.415%

2.是否有焊点分流现彖

不口現^^

图“;说明

陳闵调住方向

Iti文对«

螺讯戒《怡脱焊

1・确认焊接糸件四人W/■：

XM1XI/K力过人

2.是沓右点焊分直现象

3、螺件是沓均有完全描接

1.足否捲匸艺文件设＞1^

2、伸缩带是否十涉分流玫十涉其他母地物酣分涼.

3,描接佝均有描接H平蔡

1、确认熔接条件四大因素是否在设览值内

分«

电機）«血貞栓

通堆时何

加压力

他

对《方1记

上升

上升

F降

2.足否冇焊点分流现彖，如伸窗销（对策2及时点检定位钊〉

Spotwelding常见问题点・6

不口現^^

图“;说明

原因调农方向

Iti文对«

A

1.礪ML焊挂条件四犬子：

2.寒件搭接何®过大

3.打点太靠近边纬

1.足否捲匸艺文件设＞1^

2、改样誓件件的搭接何ffi

3、焙训员工：

4,堆豹焊虚限位机构

1.侧认熔接条件四大因索绘否在设皿值内

分类

电极）A血口桂

电诡值

通电时nu

rt他

对滾方问

确认V坦度

F»

匕降

2.零件搭接间隙问题改郭（间隙-段差、A罪近边缘〉

图航说圖

力•向

总议对徴

焊檢ft径不足

*■»

i

1.««认埠挂条件四人子，2•电极头同心度不足•0致打.良时搀触血枳足

1.足否按1：

艺文件设定2

2、保证电W头接It刈心度-

1,确认熔接条件四大因紊是否在设足值内

分类

电极端1M口徨

电流值

电时伺

加压力

W刃方刈

确认拥心度

堆加

h»

>1

2、电极头冋心度比较

otwelding常见问题点・8

图航说圖

力•向

总议对徴

焊点过烧

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II

1.««认埠挂条件四人子，2•电极头同心度不足•0致扌！

点时搖触圖枳不足

1.足否按1：

艺文件设定2

2、保证电W头接It刈心度-

1,确认熔接条件四大因紊是否在设足值内

分类

电极端1M口徨

电流值

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加压力

艮他

W刃方刈

下降

减小

2、Burnt焊点强度状态说明

图示说圖

11!

议对«

焊点裂成肴针孔

◎

1

1.认埠挂条件四人子：

2•电极头平坦度

1.足否按1：

艺文件设送2

2、电极头丫用度備认

1.鋤认熔接条什pq大快I素是否住设定值内

分类

电极端血立径

电说伉

辿电制阿

如压力

Kffe

対说力网

sKii^rm

卜》

上升

Spotwelding常见问题点

2、压痕过深焊点强度状态说明

图航说圖

牝议对第

焊点破

Si

1.揃认埠挂条件四人子：

2.圧否为Hi极头滑动造成：

3.圧否为H伤wr?

邀戚

1.足否按1：

艺文件设定2

2、校lE电W头.

3・消《片恂

1、确认熔接条件四大因索是否在设定值内

分类

电淑備

通电时仙

加压力

其他

时液方向

确认竽林度

FIW

上斤

2,是否为电极滑动造成

（原因电极皆松动、电极惱轻度不足）

焊点金相显微组织对比分析

焊点拉伸试验

焊点显微硬度对比分析焊点疲劳特性分析

试验材料

试验方法与条件

本试验以BH34O高张力钢板（t:

=0・9mm）与普通冷轧钢板Sti3（t=1.0mm）为研究对彖，以探讨往各种点焊条件下两种材料的焊接性能差异。

两种材料的成分组成如下表。

TableChemicalCompositionofStain-Platw

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闵材

c

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Mn

p

5

A

BH3401

£002

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st13

^008

S045

刍003

W0015

$0035

试样为80mm*20mm试片，延长度方向搭接（搭接长度20mm）在50KVA固定点焊机1:

调节焊接电流分别为3kA,4KA,5KAfll6KA,焊接时间为0.2S。

对两种钢板在不同焊接电流条件下进行点焊试验。

其余条件保持固定。

0.08s

0.10s

0.18s

预压时间：

加压时间：