2278C1.docx
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2278C1
1.概述
HN2278根据通用汽车公司标准GM4488-M和"GM通用焊接原则WS-1,第一节：
耐点焊能力"修改而成。
本标准定义了电阻点焊的物理和结构特征，以制造出满足最低质量要求的均匀而连贯的汽车结构，适用于汽车制造的所有领域。
本标准旨在提供高标准焊接质量的必要技术细节，使整个汽车结构的多数焊接件的强度和质量能够承担正常负载。
但为了应付各种变量，如不同零部件和总成的承重变化、澳大利亚设计规则和其它地区性法律（如FMVSS）要求，第三节所述的结构分类同样适用。
2.图纸说明和偏差
用于点焊的图纸上必须注有以下备注：
“焊接应符合HN2278,点焊"的要求。
此外，特殊或偏差要求必须在图纸、说明书和相应的适用文件上注明。
3.结构分类
3.1结构点焊
为使产品性能符合要求。
所有点焊都必须是结构性的，除非焊接图纸上特别注明处理点焊。
所有结构点焊都必须说明类型。
3.2.关键零部件和总成
关键零部件和总成位置上的结构电阻点焊如果出现焊接脱离或零部件失效，可能严重影响汽车功能，引起结构整体性的快速衰减。
这些零部件及其焊接件在单独的文件上标明。
特殊要求应根据设计工程师的要求，在图纸上标明。
3.3.澳大利亚设计规则（ADR）和地区要求焊接
是指零部件、总成或系统必须符合澳大利亚设计规则或相应的地区法律要求。
这些地点的焊接由单独的文件标出，但仍然必须符合本标准的要求。
3.4加工点焊
用于加工总成，但不对产品的结构性能作要求。
加工点焊必须由产品工程部批准，在焊接图纸上标明。
4.点焊分类
4.1合格焊接
在规定的时间段内达到预期的工作性能的焊件视为合格。
汽车上的焊件的工作承重类型和幅度都会变化，无法由本标准解决，因而，虽然本标准的焊接质量标准对工作承重的要求是一致的，但根据使用的加工和产品监控情况而定。
如果试图将本文件用于其它应用，如碰撞后焊接质量评估可能导致结果或结论错误。
点焊接口口径等于或大于表1中所示的值时为合格点焊。
在相应的承重条件下，使用的钢材焊接件不一定符合冶炼检验结果，熔焊检验用于检查结果是否合格。
破坏性试验后，熔化块会结出拉钮或接口失效，造成重要的金属转移（见注3表1）。
这种破坏性试验和承重方向可能影响焊接断裂的类型。
拉钮为对中性钢进行的试验的正常结果。
但切边钢块或部分拉钮可能因其它类型的破坏性试验而造成，熔焊区可由恰当的冶炼机构检验断裂面后决定。
4.2不合格焊接
如果点焊不符合本标准的要求，视作不合格。
不合格点焊通常仍然能够保留工程特点，对总成的整体性起作用。
目测和超声检验点焊不得替代第8节所述的试验。
4.2.1钢块尺寸过小
点焊的熔块接口口径如果小于表1所示（参见图1），或者没有明显的熔焊痕迹，视为不合格。
4.2.2开裂
沿周围开裂的点焊为不合格点焊，表面裂纹处于电极留下的痕迹下的点焊不作为不合格点焊。
4.2.3孔
有孔通过焊件的点焊（如自上而下通过钢板）为不合格焊件。
4.2.4刻痕过于明显
因焊接电极造成的钢板表面下陷深度不得超出钢板厚度的25%，除非图纸对焊接表面精加工另作了规定（图2）。
4.2.5边缘焊接
点焊区的点焊如果不包括在金属板的所有边缘内，视为不合格点焊（图3）。
4.2.6钢板分离
焊接件之间的钢板分离（或扣住）在有些结构下不得容忍，如在严重超载情况下出现变形或折叠。
在这种情况下，最大板材分离尺寸必须在产品图纸上规定。
4.2.7焊件缺失或定位不正确
图纸上所示的任何焊接位置如果没有焊接，归入不合格件。
如果焊接超出图纸上规定的公差限值，在计算焊接质量公差百分比时视作不合格焊件。
4.2.8延伸焊件
安装的点焊数不得超出图纸上规定的数量，除非第10节的修理方法中另有要求。
4.2.9变形
基底金属与正常面板的变形不得超出30°（图4）。
5.材料限制
本标准仅限于使用低碳钢的电阻点焊应用。
碳、微合金和低合金钢材可用于焊接，但高强度低合金钢材和微合金钢如果碳含量大于或等于0.35%，也允许焊接，但必须符合标准要求。
焊接处必须是机械应力较低处，硬度增量按零件工程图纸的规定。
此类接头要求霍顿材料实验室、工程部、制造部或供应商一起讨论决定。
油漆过的钢板也可用于点焊，但任一侧的油漆厚度或重量不得超出相应的霍顿或通用汽车公司油漆钢板标准。
合格油漆适用于铝和铝合 金、铜和铜合金、铅和铅合金、锌和锌合金、富锌油漆系统等。
如果在生产前试验中确认底漆或密封剂合格，则可使用焊接底漆和密封剂。
本标准涉及厚度达4.5毫米的钢板。
6.零件装配
匹配零件的准确性和表面条件必须指定控制，如接口接触可以使用相应的夹具和固定物，或适当增加电极力或同时采用两种方法。
为确保接头装配良好，所有零件必须准确定位、放置在固定的位置并使用相应的夹具。
7.点焊要求
7.1焊接类型核实标准
7.1.13-9点的行不得出现一个以上的不合格焊接处。
超过10点的焊接，允许有10％的指定点不合格，但这些不合格点焊不得靠近另一行或行首和行尾。
7.1.2相邻两处焊接不得同时不合格。
7.1.3端点焊接不得不合格。
端点焊接定义为两行焊接的接合处或焊接行的极端点。
7.1.4工程部批准的第7.1.1的例外条款必须按零件图纸或其它焊接文件的规定。
7.2点焊类型间隔公差
连续点焊的中心到中心之间测得的间隔必须符合工程图纸，如“通用汽车公司通用焊接原理WS-1,第一节:
电阻点焊”。
一个法兰上的所有焊接件，即使是交错的，也应视作单行连续焊接。
在难以进入区域进行的手工操作允许的公差变量可能大于上述变量。
在这种情况下，允许的公差和点焊间隔由工艺计划人员和产品工程部一起决定。
7.3法兰宽度和接触覆盖
规定最小覆盖范围的尺寸记录在"GM通用焊接原理WS-1,第一节:
电阻点焊"中。
如果工程图纸上规定的法兰或接触尺寸使焊接覆盖不足，应标出偏差。
图纸还应说明这些区域很可能需要在边缘焊接。
7.4焊接表面精加工
7.4.1 A级焊接精加工（相当于GM4488M中规定的一级）
该焊接分类涉及金属板材表面，不得有标记、刻痕或其它因焊接或金属加工后引起的不足之处，允许出现油漆后不明显之处。
金属加工不得削除板材厚度的10%，也不得出现本标准第4.2节所述的不合格焊接。
加工分类一般规定为正常目力外观板材表面（车身、前端金属板、车门、行李箱盖和发动机罩），这些板材在涂装后仍然暴露在外。
7.4.2B级焊接精加工（相当于GM4488M中规定的二级）
该焊接精加工分类涉及无金属加工的最小标注焊接表面，用于金属配置最小数量，在以下限值范围内属合格：
允许超出正常表面以上10%，以下15%。
可见表面不允许有突出物（焊接须状物）。
B级焊接上过多的金属突出物或金属配置（超出正常表面）属不合格现象，因为装配、外表或其它原因等组装图纸必须对这些接作具体规定和要求，图纸上应标明“无焊渣”。
这一通知要求去除规定点的金属突出物或配置。
规定精加工至B级时，金属板材总成的外表面按规定的外观样品进行控制。
7.4.3C级焊接精加工（相当于GM4488M中的三级）
该焊接分类涉及正常标注的表面，用于表面标记不重要的场合。
焊接痕迹不得超出规定厚度的25％，根据外观检验情况决定。
如果C级焊接上过多的金属突出物或金属配置（超出正常表面）属不合格现象，因为装配、外表或其它原因等组装图纸必须对这些接作具体规定和要求，图纸上应标明“无焊渣”。
这一通知要求去除规定点的金属突出物或配置。
7.4.4表面氧化
因焊接造成的少量氧化属正常合格现象，除非专门产品或工艺文件不允许出现氧化现象。
8.破坏性试验
破坏性试验应在尽量小的点焊产品上进行，以获取重要数据。
本标准并非要求对整辆汽车或其它任意完成的总成进行破坏性试验。
第8.1和8.2节说明了对随机选取的实际生产零件进行的破坏性试验。
试验的时间和频率应符合合格的统计质量计划。
此外，还必须使用焊接试验样品核实和监控工艺工具和设备。
破坏性试验应符合第8.1和第8.2节的试验检验中的规定和要求，评估发现的不合格情况应加以记录。
8.1剥落试验
包括从生产项目的焊接接头上取下的完整的剥落件或试验样品，如图5所示。
如果可行，剥落方向必须沿焊接接头线方向。
为了重现样品试验时的效果，在图纸规定的间隔上必须至少焊接两次。
第一个焊点作废，只有后续的焊点可用于试验。
结果按钮通常在规定的焊接表面测量，平均口径按图5所示进行计算。
8.2砍凿试验
砍凿试验是指对焊接件的一侧进行的砍凿试验，直到焊接或基底金属出现如图6所示的断裂。
砍凿边缘不得接触试验的焊接件。
这种类型的试验用于剥落试验不可行时。
按钮或熔焊区按图5所示的相同方式进行。
8.3拉伸剪切试验
可用于帮助设置焊接设备。
在此试验中，覆盖接头试件为25毫米宽，包括单点焊，用拉伸机拉至破坏处，如图7所示。
这样，可使焊接强度和尺寸都可决定。
焊接尺寸（或熔断口径）的测量和计算如图5所示。
9.非破坏性试验（NDT）
非破坏性试验可用于减少（不是消除）对总成或次总成进行的破坏性试验的频率。
非破坏性试验也可用于线上生产焊接审计工具，不会破坏产品。
9.1改型砍凿试验
该试验属于非破坏性试验，用于核实生产总成和次总成上的点焊，与第8.2节所述的破坏性砍凿试验不同。
破坏性砍凿试验需要砍凿焊接件的每一侧，直到基座金属开始延长或非熔焊出现。
塑料变形基座材料必须返回原处。
任何非熔焊点焊或不当破坏的点焊必须在总成或次总成发布前，采用相应的后续检验方法加以修复。
.
改型砍凿试验和其它非破坏性试验对于记录质量趋势特别有益，但并不能产生绝对结果。
改型砍凿试验在用于油漆钢材时，必须仔细解读，因为如果没有钢接熔化物，熔化涂层可耐受相当的撬击力量。
9.2超声探伤试验
该试验可用于发现次表面缺陷，暴露点焊和非熔化点焊尺寸不足的情况。
它包括有超声波通过材料进行探伤，定位、明确和测量焊接或焊接缺陷等。
它要求有熟练有素的技师来解读结果，在使用前，超声试验应作为生产和实验室彻底评估的主要检验工具。
10.点焊修理
不符合本标准要求的产品作报废处理。
这些产品的报废或修理方法必须经霍顿有限公司质量保证部或产品工程部或其它霍顿公司指定的批准人批准。
10.1点焊修理要求
10.1.1所有非标准类型的已知不合格焊接物（如第7.1和7.2节所述）必须加以修理。
10.1.2所有因第4.2.2和4.2.3节所述的裂纹或孔而使焊接不合格的情况都必须加以修理。
10.1.3允许出现第10.1.1和第10.1.2节所述的例外情况，文件复习和批准由相应的产品工程师、霍顿有限公司质量保证部或霍顿公司批准的其它批准人批准。
10.2点焊修理程序
10.2.1有开裂或孔的不合格点焊应接地，采用（M.I.G.）焊接方法修理，最终焊接件必须满足第4.1条的要求。
10.2.2非标准类型的所有不合格点焊都应根据产品工程部授权的程序或以下程序加以修理：
电阻点焊修理，参见GM4488M的第10.2.1节。
弧焊或活塞焊接修理，参见GM4488M的第10.2.2节。
10.2.3 其它修理方法，如填隙焊接修理（参见GM4488M的第10.2.3节）只能用于批准当前产品工程（用于当前生产）或车身工程（开始生产前）。
表1–汽车电阻点焊的最小尺寸
主要金属厚度（GMT）1,2
结合面按钮的最小平均直径3,4
mm
mm
0.40-0.590.60-0.790.80-1.391.40-1.992.00-2.492.50-2.993.00-3.493.50-3.994.00-4.50
3.0
3.5
4.04.5
5.0
5.56.0
6.5
7.0
注一：
要确定两块金属堆积的最小焊接尺寸，使用较薄的金属厚度，称为主要金属厚度（GMT）,参见表1。
三块以上的板需要焊接时，第二薄的厚度用于确定每对接触板的最小焊接尺寸。
零件图纸上的最小金属厚度由产品工程部规定，修改时必须获得授权。
注二：
额定金属板厚度用于确定GMT。
注三：
平均试验块直径=D+d/2（图1）
注四：
对于低碳钢试验焊接件，剥落试验（第8.1节）必须留下拉钮。
但如果在其它承重条件下进行试验，按钮不一定出现，熔焊区必须通过冶炼检验来决定。
Dd=按钮直径，按钮直径＝（D+d）/2
注：
在接合表面测量按钮直径
图1:
块尺寸的测量
％刻痕=大于A/BX100,或C/DX100
图2:
刻痕的测量
图3:
边缘焊接
挠曲角度
图4：
挠度测量
图5:
剥落试验
图6:
砍凿试验
图7:
拉伸试验
11.概述
本节HN2278根据GM4433-P编写而成。
本标准详细说明了凸焊焊接块的优化轮廓和尺寸及焊接块大小。
还提供了程序信息。
凸焊过程是多点电阻焊接的一种形式，热量通过凸焊定位在等连接的板上。
该工艺的成功与否极大程度地依赖于选择和保持恰当的凸焊轮廓及其在板材上的定位。
本标准涉及凸焊轮廓和边缘距离，要求的金属厚度在0.30到6毫米，包括这两个值。
12.图纸说明和偏差
用于点焊的图纸上必须注有以下备注：
“焊接应符合HN2278,凸焊"的要求。
此外，特殊或偏差要求必须在图纸、说明书和相应的适用文件上注明。
13.材料限制
13.1本标准适用于使用低碳钢的凸焊。
碳、微合金和低合金钢材可用于焊接，但高强度低合金钢材和微合金钢如果碳含量大于或等于0.35%，也允许焊接，但必须符合标准要求。
焊接处必须是机械应力较低处，硬度增量按零件工程图纸的规定。
此类接头要求霍顿材料实验室、工程部、制造部或供应商一起讨论决定。
13.2以上还包括油漆过的钢板，但任一侧的油漆厚度不得超出30微米。
铝和铝合金、铜和铜合金、铅和铅合金、锌和锌合金及富含锌的油漆系统适用。
13.3材料表面在焊接时不得出现可能对焊接质量造成负面影响的污物，如锈迹、灰尘及图纸油污和混合物。
焊接件允许使用底漆和密封剂，限制和特殊要求应在预生产试验过程中确定。
14.程序
14.1为获得最佳的强度，确保最长的电极寿命，在较薄的试件上获得良好的金属加工条件，应遵守以下选择凸焊的规则，才能焊接厚度不同的金属板材（参见表1）。
（a）凸焊在较薄的试件上时，根据相应的材料选择高度"H"和直径"D"。
（b）凸焊在较重的试件上时，根据较薄的试件选择高度"H"和直径"D"。
例如：
如果凸焊3.0毫米厚的材料到0.80毫米厚的材料上，凸焊为3.00，凸焊高度为"H"最大为0.85毫米，凸焊直径"D"最大为5.4。
14.2任何零件的凸焊高度公差必须等于表3中所示的公差。
14.3如果待焊接的两种材料厚度不同，以较薄的材料的强度数字为准。
15.边缘距离
自材料边缘到凸焊中心的最小距离应符合表2（如下）的规定，焊接材料的厚度相同：
金属板厚度mm
边缘距离
至1.6（包括1.6）
1.6至3.2（包括3.2）
3.2以上
2½D
2D
特殊考虑
表2-金属板厚度至边缘距离
16.破坏性试验
破坏性试验应在尽量小的凸焊产品上进行，以获取重要数据。
本标准并非要求对整辆汽车或其它任意完成的总成进行破坏性试验。
以下所述试验说明了对随机选取的实际生产零件进行的破坏性试验。
试验的时间和频率应符合合格的统计质量计划。
此外，还必须使用焊接试验样品核实和监控工艺工具和设备。
破坏性试验应符合第16.1和第16.2节的试验检验中的规定和要求。
16.1剥落试验
包括从生产项目的焊接接头上取下的完整的剥落件或试验样品。
如果可行，剥落方向必须沿焊接接头线方向。
结果按钮通常在规定的焊接表面测量，计算平均直径。
按钮直径应符合表1所列出的最低要求。
16.2砍凿试验
砍凿试验是指对焊接件的一侧进行的砍凿试验，直到焊接或基底金属出现断裂或失效。
砍凿边缘不得接触试验的焊接件。
这种类型的试验用于剥落试验不可行时。
按钮或熔焊区的尺寸采用与剥落试验相同的方式进行。
按钮直径应符合表1所列出的最低要求。
16.3冶炼检验
在该试验中，焊接处应尽量接近中心，横截面能够抛光并采用显微手段检验。
合格的焊接会沿接合面表现出连续长度等于或超出表1规定的块尺寸。
17.非破坏性试验 （NDT）
非破坏性试验可用于减少（不是消除）对总成或次总成进行的破坏性试验的频率。
非破坏性试验也可用于线上生产焊接审计工具，不会破坏产品。
17.1改型砍凿试验
该试验作为非破坏性试验方法，用于审核生产总成和次总成凸焊，与第10.2节所述的砍凿试验不同。
破坏性砍凿试验需要砍凿焊接件的每一侧，直到基座金属开始延长或非熔焊出现。
塑料变形基座材料必须返回原处。
任何非熔焊点焊或不当破坏的点焊必须在总成或次总成发布前，采用相应的后续检验方法加以修复。
.
改型砍凿试验和其它非破坏性试验对于记录质量趋势特别有益，但并不能产生绝对结果。
改型砍凿试验在用于油漆钢材时，必须仔细解读，因为如果没有钢接熔化物，熔化涂层可耐受相当的撬击力量。
17.2次标准产品的报废
不符合本标准要求的产品作报废处理。
这些产品的报废或修理方法必须经通用霍顿有限公司质量保证部或产品工程部或其它霍顿公司指定的批准人批准。
表3轮廓尺寸强度和块尺寸
注一：
仅供参考，工厂试验不作要求
18.参考标准
GM4488 GM4433 GM通用焊接原理WS-1
19.修改情况:
1997年12月
1.整篇标准删除了参考“焊接级别”。
2.章节重新编号。
3.修改第二节，图纸说明，规定了点焊要求。
4.修改了第12节，图纸说明，规定了凸焊要求。
2002年2月
-修改了第二节，图纸说明。
-修改了第12节，图纸说明。
2002年11月
第1节–删除过时标准GM4416P，参见WS-1,参见FMVSS,修改了编者按；
第3节-参考地区要求，修改了编者按
第4节-修改了编者按
第5节-修改了编者按
第7节-删除过时标准GM4416P，参见WS-1,修改了编者按；
第7.4节–参见GM4488M中的一级、二级和三给焊接精加工；
第8节-删除过时标准GM4416P；
第10节–修改了编者按。
图–所有图表重新编号，增加了图2-4。
2003年11月
第10–包括了第10.2.3条；
增加第18节（参考标准）。
修改人：
MarkHickson
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