焊接基础知识

车身焊接基础知识目录主要内容焊接基础知识金属指导厚度GMT车身焊接生产常见的质量问题车身点焊焊接生产管理质量控制目录

焊接基础知识

是指通过适当的物理化学过程使两个分离的固态物体产生原子（分子）间结合力而连接成一体的连接方法。金属晶格间距（0.3-0.5nm）焊接基础知识焊接的本质：焊接方法的分类焊接基础知识用于车身的焊接方法种类电阻焊接电弧焊接激光焊接螺柱焊接焊接基础知识电阻焊接(用于车身焊接的主要焊接方法)点焊焊接原理：－－焊件接合后，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。焊接基础知识电阻焊的物理本质：就是利用焊接区金属本身的电阻热和大量塑性变形能量，使两个分离表面的金属原子之间接近到晶格距离（0.3-0.5nm），形成金属键，在结合面上产生足够量的共同晶粒而得到焊点、焊缝或对接接头。焊接基础知识电阻焊接优点：生产效率高;快速;简单、可靠;易用于镀层材料;成本低;易于自动化;焊接基础知识二、2011年下半年度工作计划手工点焊设备：焊接基础知识机器人点焊设备：焊接基础知识焊接热量的形成及其影响因素：Q=I2RT电阻R;焊接电流I;焊接时间T;电极压力;电极形状及材料性能的影响;工件表面状况的影响;焊接基础知识1.电阻及影响电阻的因素：R=2Rw+Rc+2RewRw－工件本身电阻Rc－两工件间的接触电阻Rew－工件与电极间接触电阻焊接区等效电路示意图焊接基础知识二、2011年上半年目标差距分析三、专议题讨论结果汇报1.电阻及影响电阻的因素：Rw：由材料的本身特性决定（不锈钢;碳钢;铝）Rc：具有短暂性，工件表面氧化物、脏物， 微观不平度Rew：阻值很小，对熔核的形成影响很小焊接基础知识2.焊接电流的影响：由热方程可知电流对产热的影响最大。电流的影响因素：电网电压波动;交流焊机次级回路阻抗的变化;焊接基础知识板表面凸点加热区电流线2.焊接电流的影响：焊接基础知识3.焊接时间的影响：大电流、短时间－强条件，硬规范小电流、长时间－弱条件，软规范焊接基础知识4.电极压力的影响：电极压力对两电极间的总电阻R有显著的影响：压力增大，则R显著减小。但对电流影响不大。焊点强度随焊接压力增大而减小，所以一般在增大焊接压力的同时，增大焊接电流。焊接基础知识5.工件表面状况的影响：工件表面的氧化物、污垢、油和其它杂质增大了接触电阻，会造成接触表面的局部导通，由于电流密度过大，则会产生飞溅和表面烧损。表面杂质的存在还会影响各个焊点加热的不均匀性，引起焊接质量的波动。因此彻底清理工件表面是保证获得优质接头的必要条件。焊接基础知识热平衡及散热：点焊时只有小部分的热量用于形成焊核，而大部分热量通过热传导而散失掉。热平衡方程式：Q=Q1+Q2Q1－形成焊接熔核的热量（一般为10～30％）;Q2－散失掉的热量（电极传导热量30～50％，工件传导热量20％，辐射到大气中的热量5％）;焊接基础知识焊接循环：点焊焊接循环由四个基本阶段预压阶段：电极下降到电流接通阶段，确保电极压紧工件，使工件间有适当的压力。焊接阶段：焊接电流通过工件，产热形成熔核。维持阶段：切断焊接电流，电极压力继续维持至熔核凝固到足够强度。休止时间：电极开始提起到电极再次开始下降，开始下一个焊接循环。焊接基础知识焊接循环：焊接基础知识焊接循环：为改善焊接接头的性能，需要在各个阶段中有所调整预压阶段：加大预压力以减小工件间的间隙;用预热脉冲提高金属的塑性，使工件易于帖合，防止飞溅。维持阶段：加大锻压力以压实熔核，防止产生裂纹或缩孔；用回火或缓冷脉冲消除合金钢的淬火组织，提高接头的力学性能。焊接基础知识焊接循环：基本点焊过程1）预压2）通电加热（焊接阶段）3）冷却结晶（锻压阶段）焊接基础知识电弧焊接“弧焊”通过金属母材与电极之间的电弧的热量，熔合金属。电极可以在过程中提供填充金属(熔化极)，也可以不提供(非熔化极)。大部分弧焊工艺是由手工操作的，ROBOT及其它自动弧焊系统已经得到广泛地应用。焊接基础知识弧焊原理示意图：焊接基础知识电弧焊接时的缺陷：冶金缺陷：

气孔、裂纹、夹渣等。焊缝成形缺陷：未焊透：接头根部未完全焊透(焊接电流小，焊速高，坡口尺寸不合适，焊丝未对准焊缝中心。工件的热输入低)。未熔合：焊道与母材或焊道与焊道之间，未能完全熔化结合的部分叫未熔合(电弧向前移动时，被排到尾部的液态金属未能及时填进来就开始凝固，而填进来的熔池金属的热量又足以使之再度熔化，形成未熔合)。焊接基础知识烧穿：熔化金属自焊缝背面流出，形成穿孔的现象(电流过大，焊速过小，间隙坡口尺寸过大均可形成此缺陷)。咬边：在沿着焊趾的母材部位，烧熔形成凹陷或沟槽的现象(大电流高速焊接时易产生此缺陷)。焊瘤：熔化的金属流到焊缝以外未熔合的母材上形成金属瘤的现象(主要是由于填充金属过多引起的，间隙坡口尺寸小，焊速低，电压小或焊丝伸出长度过大)。电弧焊接时的缺陷：焊缝成形缺陷：焊接基础知识弧焊焊接设备示意图：焊接基础知识激光焊接“激光”指的是放射物激励发射的放大光线。在这里，光线和射线指同一种物质：电磁波射线。“光线”指普通肉眼可见的电磁放射。通常来说，“光线”就是可见光谱中紫外线和红外线的电磁射线。激光可以是可见光，也有不可见的。焊接基础知识焊接基础知识激光焊接示意图：焊接基础知识激光焊接与点焊的比较：焊接基础知识激光铜焊：焊接基础知识激光铜焊：焊接基础知识激光铜焊：ScansonicSeamTrackingLaserBrazingHeadinstalledinManfALab螺柱焊接焊接基础知识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。焊接基础知识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。焊接基础知识螺柱焊接示意图：焊接基础知识螺柱焊接过程：将螺柱装在螺柱焊枪的夹头上；将螺柱焊枪的枪头压紧工件的表面，使螺柱的焊接表面与工件的焊接表面接触，并保持枪头与工件表面垂直；按下焊枪上的焊接开关，焊枪上的提升线圈通电工作，将螺柱提升，在螺柱与工件焊接表面之间形成电弧；通以焊接电流，使螺柱与工件之间的焊接表面熔化；通以焊接电流的同时，提升线圈断电停止工作，螺柱下落；在螺柱与工件的焊接表面之间形成熔核。焊接基础知识螺柱焊接过程示意图：螺柱安装接触工件起弧通焊接电流下落形成熔核焊接基础知识螺柱焊接系统的组成：由电源控制箱、送料器、螺柱焊枪和电缆总成组成。螺柱焊枪分为机器人螺柱焊枪和手工螺柱焊枪。焊接基础知识螺柱焊接系统的组成：螺柱焊枪送料器电源控制箱焊接基础知识

金属指导厚度GMT(GoverningMetalThickness)为什么使用金属指导厚度？车身点焊焊接结构中，很少焊接两层同样厚度的板材.为了以板材的厚度来确定焊接参数，需要对不同厚度板材组合“归一化”.焊接电流由GMT确定的厚度及FSC决定焊接压力由GMT确定的厚度及板材材质决定金属指导厚度GMT金属指导厚度GMT如何确定金属指导厚度？GMT由较薄的板的厚度决定两层板松散组合金属指导厚度GMT例:>BX1.0XB-G1.60G<T1=BX1.0XB,T2=G1.60GGMT=1.00XBG.两层板松散组合GMT由第二厚的板材厚度及最高级别的FSC决定三层板松散组合金属指导厚度GMT例1:

>G0.90G-G1.30G-B1.80B<T1=G0.90G,T2=G1.30G,T3=B1.80B,FSC1=GG,FSC2=BG.

GMT=1.30XGG.三层板松散组合金属指导厚度GMT金属指导厚度GMT例2:

>B1.4B-G0.8G-GX1.4XG<T1=B1.4B,T2=G0.8G,T3=GX1.4XG,FSC1=BG,FSC2=GG.GMT=1.40XGG三层板松散组合三层板中，若有两层的厚度相同，则GMT取此相同的厚度值;若这两个厚度相同的板的材质不同，则GMT由强度较高的板材确定;金属指导厚度GMT三层板组合（其中有两层已经焊合）金属指导厚度GMT三层板组合（其中有两层已经焊合）例2:

>G0.90G-(G1.30G+B1.80B)<T1=G0.90G,T2=G1.30G,T3=B1.80B,FSC=GG.首先按三层松散的板结合的方式确定.本例中GMT为1.30mm.列出单独松散的一层板的厚度.本例中，此厚度为0.90mm.比较前两步得到的两个厚度，取其中较薄的板厚为GMT.本例中GMT=0.90mm.板材镀层结合面性质由两个原本分离的面确定的FSC确定.本例中为GG.所以本例中的GMT=0.90GG.GMT=0.90XGG四层板组合（其中有三层已经焊合）GMT的厚度由单独的松散的一块板决定;板材镀层结合面的性质由单独的板与其结合的面的镀层决定;金属指导厚度GMT金属指导厚度GMTGMT与焊接规范对照表(50Hz)

车身焊接生产常见的质量问题

电阻焊八种缺陷几种主要焊接缺陷问题产生原因分析车身焊接生产常见的质量问题虚焊：无熔核或熔核尺寸小于规定值。电阻焊八种缺陷车身焊接生产常见的质量问题虚焊：

焊点熔核尺寸的测量方法BUTTONDIAMETER即为板材接合面处熔核的尺寸车身焊接生产常见的质量问题虚焊：

焊点熔核尺寸的测量方法车身焊接生产常见的质量问题焊点穿孔：焊点中含有穿透整个焊点的通孔

若发现焊点表面存在较深裂纹或凹坑，则可通过背光法检测是否存在通孔烧穿车身焊接生产常见的质量问题焊点裂纹：焊点周围有裂纹围绕焊点圆周有裂纹则不可接受;焊点表面由电极加压产生的焊点表面裂纹(但非较大较深的裂缝)可以接受。车身焊接生产常见的质量问题边缘焊点：

电极加压形成的焊点未被金属板材边缘所包含车身焊接生产常见的质量问题压痕过深：

焊点造成任一板材压痕超过50％车身焊接生产常见的质量问题板材扭曲：焊点造成板材表面扭曲超过25º变形超过25度车身焊接生产常见的质量问题位置偏差：

与标准焊点位置的距离超过10mm。标准焊点位置实际焊点位置车身焊接生产常见的质量问题漏焊：实际焊点数量少于规定焊点数量。

车身点焊焊接生产质量控制

车身点焊焊接生产管理体系车身点焊焊接生产管理体系焊接工艺控制文件焊接质量控制流程焊接参数管理规定电极帽管理规定焊接质量检查规定焊接质量判定标准焊接设备归档及点检车身点焊焊接生产管理体系焊点检测方法破坏性检查非破坏性检查车身点焊焊接生产管理体系

破坏性检查

在破坏性试验室，将需检查的焊件夹在台虎钳上，用大力钳夹住其中的一个焊件，用力将其撕开，如果在一件母材上留下撕洞，在另一件母材上附有焊核，且焊核直径符合标准要求，则焊点质量合格；否则为不合格。车身点焊焊接生产管理体系