QCC GY电阻焊工艺规范和质量控制

1、 代替Q/CC GY0232009长城汽车股份有限公司 发布2010-08-13实施2010-08-03发布电阻焊工艺规范和质量控制Q/CC GY0232010Q/CC长城汽车股份有限公司企业标准目 次前 言1 范围12 规范性引用文件13 术语和定义14 电阻点焊工艺规范15 点焊焊接强度检验及质量控制36 电阻凸焊工艺规范107 凸焊焊接强度检验及质量控制11前 言本标准是根据国际、国家标准和汽车焊接业行业标准并结合公司的实际情况编制而成。本标准由长城汽车股份有限公司工程院焊装技术部提出。本标准由长城汽车股份有限公司工程院综合技术部归口。本标准主要起草单位：工程院焊装技术部。 本标准主要起

2、草人：张彭、齐庆祝、马少臣、韩福生。电阻焊工艺规范和质量控制1 范围本标准为工艺人员设定工艺参数和事业部部门日常参数点检、设备维修维护提供依据。本标准规定了新产品过程开发点焊焊接参数选取和验证规范。本标准适用于长城汽车股份公司各制造事业部及子公司所有有点焊作业的部门。2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。ISO 10447:2006 焊接.点焊.凸焊和有缝焊的剥离

3、和凿剥离试验ISO 14273:2000 电阻点焊、缝焊和浮凸焊焊接剪切试验的程序和样品尺寸ISO 14329:2003 电阻焊焊接破坏性试验电阻点焊、缝焊和凸焊的失效类型及几何形状的测量3 术语和定义下列术语和定义适用于本标准。3.1破坏检验：从焊件或试样上切取试样，或以产品(或模拟件)的整体做破坏试验，以检查其各种力学性能的试验法。3.2 剥离：焊接试样在外力作用下一种材质从基材边缘开始受力直至分离的过程。 3.3 焊接裂纹：在焊接应力及其它致脆因素共同作用下，焊接接头中局部地区的金属原子结合力遭到破坏而形成的新界面所产生的缝隙。4 电阻点焊工艺规范4.1 点焊参数选取规范和一般原则 低碳

4、钢点焊参数规范见表1板厚(mm)电极帽端面尺寸(mm)焊接时间(CY)电极压力(KN)焊接电流(KA)最大最小0.69.05.061.56.70.79.05.061.77.30.89.05.072.07.91.09.05.082.28.51.29.05.0102.59.01.69.56.0113.010.01.89.56.0133.210.92.09.56.0133.511.82.39.56.0153.812.63.09.56.0184.013.1表1 低碳钢点焊参数规范 点焊参数选取的原则.1 本标准中规定的板厚指:两层板焊接时较薄焊件厚度,多层板焊接时焊件总厚度的二分之一；.2 按照表1中

5、规定的参数规范进行设置，生产现场可根据实际情况，对焊接规范进行调整，其参数以焊接设备输出为准，通过试焊选取合适的工艺参数。由于生产现场电网的波动，需要对已试焊调整之后的焊接电流给定一个公差范围，经过试验验证，焊接电流的公差控制在5 %的范围内视为合格，此时熔核的尺寸能够满足要求；.3 对于不同厚度的板件点焊时，规范参数可先按薄件选取，再按总厚度的二分之一通过试样试焊修正。由于组合的板厚有较大差异时会出现熔核向厚板偏移的问题，从而影响焊接的强度，所以通常选用大电流，短通电时间，来减小接触面两侧焊件的散热时间，同时使焊件接触面两侧的焊件散热趋于均衡，来改善熔核的偏移，或者使用不同直径的电极帽来改善

6、熔核的偏移；.4 多层板焊接，按外层较薄零件厚度选取焊接参数，再按总厚度的二分之一通过试样进行修正，当一台焊机既焊接双层板又焊接三层板时，首先以双层板参数为基准，然后通过试样试焊修正参数，达到既满足双层板焊接又满足三层板焊接的目的，当一台焊接设备同时焊接不同板厚板材且差异较大时，必要时设定两组焊接参数，生产时进行切换；.5 试验证实对于镀锌板的焊接，焊接电流应增大10 %30 %,通电时间延长2 CY4 CY；对于高强度板的焊接，焊接参数在相同板厚组合的低碳钢板的基础上进行调整，一般电流增加5 %左右，通电时间增加2 CY, 由于高强板的刚性比低碳钢高，所以电极压力需要适当增加，来保证高强板制

7、件的贴合状态；.6 对于不同材质（低碳钢、高强板、镀锌板）不同板厚的组合焊接,低碳钢与低碳钢组合得到的熔核尺寸最大，其他不同材质不同板厚的组合焊接的熔核尺寸偏小，所以想得到相同的熔核直径，低碳钢组合所需要的焊接参数最小，其余组合偏大，焊接参数相差小。在进行不同材质的组合焊接时，要以相同组合厚度的低碳钢焊接参数为依据，再在试验中进行适当的调整。.7经试验验证：.7.1熔核直径和拉伸力的变化与焊接的通电时间成正比，而且熔核直径的变化较为明显；.7.2 焊接电流的变化对熔核直径的影响程度较小，熔核直径的变化趋势较为平缓；拉伸力的变化与通电时间对拉伸力的变化基本相同；.7.3电极压力的变化对熔核直径的

8、影响呈抛物线变化，即熔核直径的变化先增大后减小，详见表2。表2 各种焊接参数对焊点质量的影响曲线序号项目熔核直径变化曲线拉伸力变化曲线1通电时间变化表2（续）各种焊接参数对焊点质量的影响曲线2电流变化3电极压力变化.8 电极压力与气压及焊钳结构等有关。电极压力由压力计测得，可以通过改变限压阀的输出气压值改变电极压力的输出值（电极压力值可由焊接压力值和气压值用正比关系求得）。 .9 对加装铜电极的焊接，焊接电流应增大5 %10 %，在现场进行试验时，依据焊点的数量及铜电极的尺寸进行调整。注意事项：在新车型焊接参数确定及事业部生产前焊接参数确认时，焊接试样试验条件必须与现场生产条件一致。如材质相同

9、、钢板厚度相同、板材搭配顺序一致、焊接设备一致、有无铜电极等。4.2 焊前准备表面清理、对焊接部位去油、去污、除锈等处理.1设备操作：首先打开冷却水路，再打开焊机电源开关进行预热，检查水、电、气等是否正常；.2电极是否更换或已经修复并且符合标准，参考表1；.3检查气压是否正常，气管、电缆、绝缘防护等是否良好；.4以下几种情况需重新确定焊接规范，工艺验证合格后，方可进行焊接：对于新购置的、停用3个月以上的、故障排除后的焊机；板材的材质、厚度发生变化；出现焊接质量问题时。5 点焊焊接强度检验及质量控制5.1 焊点质量接收准则5.1.1焊点尺寸一个焊点其熔核尺寸应该大于等于表3相应数值，实际尺寸小于

10、规定值则被判定为不合格。双层板焊接的最小熔核尺寸按照较薄板的规定，三层或三层以上板厚的尺寸按照次薄板确定最小熔核尺寸，通常用公式d=4近似计算。 表3 焊点熔核尺寸板厚（mm）熔核直径d（mm）0.63.10.73.30.83.61.04.01.24.41.44.71.65.11.85.42.05.72.36.13.06.95.1.2 熔核尺寸的计算和测量熔核为焊点的部分，包括整个或部分熔核，会在破坏试验中撕裂而得到，撕裂后凸台的直径由长轴测量数值加上与长轴垂直轴的测量数值再除以2计算得到参考图1 b)，测量数据要在接触面上测量得到；金相分析时参考图1 a)，图2为使用游标卡尺测量熔核直径的方

11、法。d 1212结合层直径d 23结合层直径d=熔核直径a ）金相检验参考图示ddDDb ）试样剥离或撕裂检验参考图示D,d=凸台直径凸台直径= 注：在接触面上测量凸台直径 图 1 熔核尺寸的计算图2 熔核尺寸的测量5.1.3 裂纹焊点周边有裂纹的焊点是不合格的焊点，电极留在表面的压痕区域内的裂缝是允许的。5.1.4 孔 含孔的、由各种原因被击穿的焊点视为不合格。5.1.5 焊接区域 点焊区域为电极焊接后压痕所在区域，点焊区域应该满足表4 中规定值，否则视为不合格。表4 最小边距界限区分最小边距（mm）最薄零件厚度0.7/0.81.01.21.52.02.53.03.5单排焊点4.555.56

12、78910双排焊点9101112141618205.1.6 位置公差 按照工艺文件中内容焊点位置进行焊接须在偏差10 mm范围以内，并且满足工艺要求。5.1.7 压痕深度由电极压力引起的，导致点焊区域金属厚度比本身厚度变薄超过30 %的视为不合格（以薄板为基准），必须调整工艺以减少压痕深度，如图3所示。BACD压痕深度% = 100，或100 图3 压痕深度计算方法5.1.8 漏焊 实际焊接数量少于规定的焊点数量时或被遗漏的焊点为不合格。5.1.9 焊接变形 焊接变形需控制在25范围之内，否则视为不合格，如图4所示。25 图4 焊接面变形极限5.1.10 焊接强度 焊点在表6焊接强度质量检验过

13、程中判定为合格，视为该焊点焊接强度合格。5.2 点焊焊接强度检验5.2.1 车间试验(破坏检验)5.2.1.1 凿裂试验5.2.1.1.1 试验方法通过用凿子强迫砸入焊缝中，焊点无开焊或裂纹判断为合格，方法如图5所示。 图5 凿裂试验方法5.2.1.1.2 凿入深度及规范以錾子头部距离焊点10 mm15 mm，凿入至焊点焊接末端为准，如图6所示。10-150图6 凿入深度尺寸5.2.1.1.3 錾子尺寸的选择 表5 錾子尺寸的选择錾子图样检测形式（破坏性或非破坏性）焊点直径D/mm板厚/mm图7 a）均适用D8图7 b）均适用D13图7 c）非破坏性t2.0图7 d）非破坏性t2.0a) D8

14、 mmb) D13 mmd) t2 mmc) t2 mm图7 錾子试样5.2.1.2 焊点剥离试验5.2.1.2.1 单点破坏手动扭转试验 将焊接试样，按照如图8所示的方法进行操作，将焊接试样沿一个方向连续旋转扭绞直至焊点破裂，通过测量在其中一个板材上的残留母材的尺寸（按图1熔核尺寸的计算），应不小于给定的熔核直径（参照表3）为合格焊点。图8 手动扭转操作方法5.2.1.2.2 多点连续剥离破坏按照焊接试样选取规范，焊接焊点以30 mm为点距一般焊接10点，将试样其中一板材加入虎钳中，用专用工具进行旋转扭绞，以进行多点连续破坏，出现相邻两个及两个以上焊点同时开焊或连续的焊点间隔开焊的现象视为不

15、合格，如图9所示，以下两种方法均能得到相同的试验效果。b ) 夹钳拉撕a ) 专用工装图9 连续破坏方法5.2.1.2.3 试样及试样尺寸用于扭转试验的样品单独进行焊接，距离边缘的点焊最短距离应大于10 mm对于不同的板厚，其尺寸应以较薄的板为基础，也可以按照试验设备来调整样品尺寸，但应能足以保证试样的刚性，焊点应该位于试样的中心，如图10推荐尺寸。4021402402 图10 点焊剪切试验式样5.2.2 实验室试验5.2.2.1 拉伸试验将焊接好的试样装夹在拉伸试验机上如图 11，在室温下进行拉伸，并输出试验报告，试验结果依据表6进行判定，试验报告应该包含以下信息： 试验报告焊接工艺焊接条件

16、与设备材料及其条件试样与样品的尺寸撕裂力的单个值、平均值以及标准偏差失效类型（母材撕裂、焊点撕裂、熔核残留）焊接直径的单个值、平均值以及标准偏差图11 拉伸机装夹方法注：1 垫片2 拉伸机夹头拉伸速度：10 mm/min2121表6 不同板厚抗剪切强度对照表板厚 (mm)最小抗剪强度 (KN) 0.63.00.73.70.84.41.06.11.27.81.38.41.610.61.813.02.014.52.318.53.231.0.2 金相试验 (宏观).2.1 试样规格将焊接好的标准试样通过线切割或其它的切割方法将焊点正中切开，以便于试样镶嵌及金相检验操作，试样规格如图12所示。尺寸要求

17、：15 mm20 mm30 mm1 mm图12 金相试验试样规格.2.2 试验方法）对切割后的试样断面进行镜面抛光；）用2 %5 %的硝酸酒精溶液进行腐蚀；）将试样放置于显微镜下进行观看并拍摄宏观照片；）输出试验报告，试验报告应该包含以下内容：熔核尺寸显微组织情况焊点外貌状态.3 超声波探伤试样要求：焊点无飞溅物、无毛刺、单板厚度小于等于 mm。试验报告应包含以下内容：熔核尺寸焊透率气孔过烧.4 白车身破坏车间应按照1台/50000台或1次/年的频次，在生产线体正常生产的状态下随机抽取白车身进行破坏，以掌握白车身焊点合格率,白车身焊点合格率98 %以上为合格，且不合格焊点不能为连续焊点或同时位

18、于同一总成上的焊点。6 电阻凸焊工艺规范6.1 凸焊参数的选取规范和一般原则6.1.1 首先参照表7中规定的参数规范进行设置，在生产现场可根据实际情况，对焊接规范进行调整，其参数以焊接设备输出为准，通过试焊选取合适的工艺参数，参数确定后车间将其控制在5 %的变化范围内为合格；6.1.2 对于镀锌板的焊接，经试验证明低碳钢的焊接参数能够满足焊接要求，如扭矩值达不到要求，则需要在低碳钢参数基础上进行试焊调整；对于高强度板的焊接，随着其强度的增加，焊接压力应增大10 %30 %，焊接电流延长2 CY3 CY；6.1.3 通过改变限压阀的输出气压值改变电极压力的输出值（电极压力值可由焊接压力值和气压值

19、用正比关系求得）；6.1.4 当一台焊接设备同时焊接不同板厚板材且差异较大时，需设定两组焊接参数，生产时进行切换。螺栓或螺母型号板 厚焊接电流通电时间电极压力（mm）（KA）（CY）(KN)M5螺母9102.8M6螺母9.1133.7M8螺母12153.8M10螺母13.2104.07/16螺母14.5153.8M12螺母14.8154.4M6螺栓9102.5M8螺栓11.5104.0M10螺栓14.5153.8M12螺栓17.0154.4表7 凸焊焊接规范7凸焊焊接强度检验与质量控制7.1 合格凸焊螺母或凸焊螺栓合格的标准见表8表8 现场判断凸焊螺母或凸焊螺栓合格的标准序号项目标准图片检测方