点焊参数选择实验报告

1、挂板点焊参数选择实验报告一、实验背景本次实验主要是针对底盖挂板焊接参数的选择而进行的。我公司底盖挂板的焊接采用的是单点交流点焊机，型号为DN-25，在凸点定位下人工依次点焊完成挂板上多点点焊。由于生产中以及产品发出过程中均出现挂板掉落问题，因此要进行实验确定标准焊接参数。图1 DN-25交流点焊机点焊焊接参数的选择，主要取决于金属材料的性质、板厚、结构形式及所用设备的特点，工频交流点焊在点焊中应用最为广泛且主要采用电极压力不变的单脉冲点焊。焊接电流和焊接时间的适当配合以反映焊接区加热速度快慢为主要特征。当采用大焊接电流、短焊接时间参数时，称硬规范；而采用小焊接电流、适当长焊接时间参数时，称软规

2、范。底盖与挂板材料都是Q235，因此一般选择硬规范。 设备可调参数有焊接波头，焊接热量以及焊接时间。其中焊接压力不变，焊接电极以配套使用，焊接波头为零，都不作为实验参数变量，因此只需要考虑焊接热量与焊接时间的选择下表是标准的焊接参数参考。低碳钢板点焊的焊接参数表1低碳钢板点焊的焊接参数参数类别板厚/mm 电极直径/mm通电时间/周电极压力/N焊接电流/kA 熔核直径/mm 抗切力/N 最佳参数0.84.8819007.85.344001.06.41022508.85.861001.26.41227009.86.27800中等参数0.84.81512506.54.840001.06.420150

3、07.25.454001.26.42317507.75.86800一般参数0.84.83060054.635501.06.4367505.65.353001.26.4408506.15.56500注：存在分流时，焊接电流应相应增大。 我公司工业化焊机参数设置有所不同，通过设置焊接热量与焊机时间调节焊接质量，因此参考上表中数据要根据实际情况改变。二、实验材料DN-25交流电焊机一台（5号楼后门靠近3号楼第一台，焊接铜电极平均直径6.2mm），80mm*25mm*0.8mm与80mm*25mm*1.2mm的Q235低碳钢板若干。二、实验目的本次实验以公司点焊机用不同参数对样品焊接，并确定最佳焊接热

4、量与焊接时间的配合。三、实验步骤1.生产产品中，挂板与底盖分别为厚度1.2mm和0.8mm的Q235低碳钢板。首先准备若干80*25*08mm与80*25*1.2mm的Q235钢板，并把母材表面污渍，铁锈等打磨干净。2.DN-25点焊机调试，保证机子正常运行，并打磨上下电极，确保电极形状符合标准。3.调查公司生产制定的焊接热量与焊接时间，并结合实际生产操作中工人们可能使用的焊接参数，进行分析，制定实验方案。4.固定焊接时间，根据实际调查范围性实验焊接热量，通过简易分析寻找出比较适合的焊接热量参数具体范围。5.结合焊接热量与焊接时间，做多组试验，具体分析出焊接质量及外观比较好的参数配合。 三、实

5、验过程焊接热量的标准未知，因此首先需要用实验验证出焊接热量范围，再配以不同的焊接时间实验，对抗剪力，焊点外观进行分析，得出最佳焊接参数组合。1.单点焊焊接热量参数范围确定1.1焊接热量母材断裂实验点焊焊点的抗剪力与抗拉力都是与焊接质量成正比的，因此简易测定焊点抗拉力，以此来判断焊接质量好坏公司工人焊接时间的调节在0.3上下，焊接热量30左右，所以第一次实验固定焊接时间为0.3，分别调节焊接热量20,30,40,50进行焊接。观察实验样品，记录下火花飞溅的大小，对比样本表面熔池的大小，并使用钳子向两侧拉扯，破坏样本，大概估计焊点强度，判定基准如下：图2 焊点强度简易判定基准实验记录如下： 图3

6、焊接热量20，焊接时间0.3 图4 焊接热量30，焊接时间0.3 图5 焊接热量40，焊接时间0.3 图6 焊接热量50，焊接时间0.3从四组图片可以看出，焊接热量为20，焊点强度不够，撕开两块母材，只留下很浅的印记；热量为30有锈迹的影响导致结果不满意，但仍比20稍好；40的和50的焊点表面凹坑过大，发黑带有毛刺，50的甚至有电极粘连，所以第一次实验得出结论，能得到较好强度与外观的焊点的焊接热量参数在30至40之间。1.2焊接热量抗剪切试验根据第一次实验破坏实验可知，在30至40的焊接热量之间，母材的撕扯不会使焊点断开，也不会使焊点从母材上脱离，而是分开两块板，焊点的强度能把周围母材撕裂，证

7、明焊点强度已经达到母材Q235的剪切强度，所以该参数的焊接质量合格。点焊除了焊接强度需要考虑，焊点的美观也需要加强重视，以及焊接成本也要考虑。因此第二次试验是在已知焊接强度参数下，试验出符合抗剪切强度要求，外观漂亮，但焊接热量相对较低的参数。在这里我们取31，32，33，34，35，36，38的参数进行实验，试验后观察1.2mm厚板侧的焊点外观，并使用拉力机测出单点最大抗剪强度，然后游标卡尺测量断裂熔核直径，两次试验后作出如下表格：不同焊接热量焊点质量对比表2焊接热 量项目323334353638抗剪切力/KN2.423.393.583.613.984.16熔核直径/MM3.43.63.653

8、.754.053.85飞溅小大大大较大很大熔核直径=A+B2； 32到35参数焊点表面比较平整光滑，直径依次增大，36与38参数有明显黑边与凹坑，38参数还有少量毛刺图7 焊接时间0.3不同焊接热量抗剪力及焊点直径折线图从该表格折线图可以看出焊点直径随着焊接热量升高而增大，其中原理为焊接电流加大，焊接电阻不变，根据Q=I2Rt焊接热量升高，母材熔化增大，导致熔深与熔宽增大，焊点直径也就增大。分析抗剪切力变化，在焊接时间0.3s时，焊接热量在32到33时和35到36时，飞溅不大，抗剪切力升高很明显，而33到35时，趋于平缓，这个区间抗剪力已经能达到一般参数标准水平。从各个方面考虑，排除现场操作，

9、材料变化，电网波动等因素，理论上使用选择热量低，强度达标，安全的33,34,35这一组参数作为最佳焊接热量调节参数。1.3焊接参数选择 在确定了焊接热量参数后，就要考虑焊接时间，也就是焊接放电开始到结束时的时间的影响了。该次实验需要严格注重细节，从材料的打磨，焊接角度的控制，拉力测试时夹紧方向等容易引发焊接质量的细节上，做到标准，精细。焊接时间选择为0.2s，0.3s，0.4s，这是基于生产中的调节而制定的。焊接热量为最佳参数33,34,35。 在实验中，多选择一组低焊接热量参数32作为对比。首先模拟车间生产，实验材料直接使用生产材料，表面可能有油或其他杂质，使用不同参数焊接，并测抗剪切力，作

10、出下表。模拟车间生间不同焊接热量与时间对比抗剪切力 单位：kN表3焊接热量焊接时间/S323334350.22.732.823.243.10.32.943.543.683.630.43.353.564.424.17规范试验，焊接材料打磨，加强贴合度，减少杂质，严格控制焊接角度，焊接时间，焊接完成测量抗剪切力，做出下表。焊接处规范化焊接焊点抗剪切力 单位：kN表4焊接热量焊接时间/S323334350.22.993.113.153.480.33.333.353.653.80.43.453.663.683.98通过以上两组实验可以看出，同样的参数，焊点抗剪切力有高有低，这是由于杂质增加了焊接电阻影

11、响，焊接热量过大不受控制会导致焊接强度不稳定，因此控制焊接过程质量对焊点强度影响很大。 图7 不同参数下焊点平均抗剪切力折线图对两组实验分析，作出以上折线图，可以看出以上焊接热量下焊接时间对焊点强度的影响大于焊接热量的影响，0.2s的焊点强度明显差了很多，0.3s和0.4s可以作为选择。下面通过试样图片来分析焊点质量。图8 焊接热量32焊接时间0.2s至0.3s焊点拉断面图9 焊接热量33焊接时间0.2s至0.3s焊点拉断面图10 焊接热量34焊接时间0.2s至0.3s焊点拉断面图11 焊接热量35焊接时间0.2s至0.3s焊点拉断面从各图中看出，随着焊接时间增加，焊点熔宽逐渐增大，从拉裂口来

12、看，强度逐渐增大，从断口周围毛刺来看，飞溅也逐渐增大，0.4s的焊点飞溅普遍都非常大。因此，单点电阻焊在该台机器上的优选参数已经确定，焊接热量33,34,35焊点强度大致相同，可以根据现场自行调试。焊接时间0.4s虽然质量好，但影响产量，况且飞溅非常大，严重威胁到现场人身安全，只能作为特殊情况下调节。所以，标准情况下单点焊选择焊接热量33，焊接时间0.3s能正常，高效，安全的完成生产任务。2.模拟多点焊生产试验在单点焊最优参数确定条件下，要考虑多点焊，其中特别注意分流的影响，分流不但使焊点强度降低，还会导致局部表面过热和喷溅，因此即使单点焊抗剪切力很大，多点焊后在分流作用下每个点实际强度会很大程度降低。降低分流不良影响最主要的因素是控制焊点间距。焊点最小点距 单位：mm表5最薄板件厚度最小点距结构钢不锈钢及高温合金轻合金0.81210151.01210151.2141215除此以外，还要严格清理工件表面，去除油渍，锈渍等，在连续点焊时还要适当提高焊接电流。现模拟公司生产环境，使用33，34,35焊接热量，0.3焊接时间进行多点焊试验，测量焊接质量。