焊装工艺

工艺技术科2010年07月17日追求不断创新焊接在机械制造中是一种十分重要的加工工艺。据工业发达国家统计，每年用于制造焊接结构的钢材占钢总产量的70％左右。焊接已经广泛地应用于机械、汽车、船舶、石油、电力、建筑、原子能、海洋工程、宇航工程、电子技术等工业部门。引言追求不断创新焊接基础知识一焊装车间工艺流程二焊装车间的管理特征三焊装车间质量特征四焊接工艺编制说明五追求不断创新一、焊接基础知识(一).焊接的定义两种或两种以上同种或异种材料通过原子或分子之间的结合和扩散连接成一体的工艺过程。促使原子或分子之间产生结合和扩散的方法是加热或加压，或同时加热又加压。追求不断创新(二).焊接的分类一、焊接基础知识埋弧焊追求不断创新一、焊接基础知识(三).焊接及相关工艺方法代号焊接及相关工艺方法代号追求不断创新一、焊接基础知识(四).焊接符号的表示方式63×(50)2(212)点焊23×20(135)CO2气体保护焊追求不断创新(212)63×(Y:30):表示车身Y向焊点间距30mm3:表示焊点数量6:表示焊点直径(单位:mm)2:表示有两处对称焊接，1处时此处取消电阻焊(上:30):表示上侧焊点中心到零部件上侧边沿(或上部压形)30mm2212:表示双面点焊(135)3×2020:表示焊段长度(单位:mm)3:表示焊段数量:表示角焊符号2:表示有两处对称焊接，1处时此处取消电弧焊2135:表示CO2气体保护焊55:表示焊段高度(单位:mm)(Z:30)(Z:30):表示车身Z向焊点间距30mm(X:30):表示车身X向焊点间距30mm(X:30)(Y:30)(上:30)一、焊接基础知识(212)63×(Y:30):表示车身Y向焊点间距30mm3:表示焊点数量6:表示焊点直径(单位:mm)2:表示有两处对称焊接，1处时此处取消电阻焊(上:30):表示上侧焊点中心到零部件上侧边沿(或上部压形)30mm2212:表示双面点焊(135)3×2020:表示焊段长度(单位:mm)3:表示焊段数量:表示角焊符号2:表示有两处对称焊接，1处时此处取消电弧焊2135:表示CO2气体保护焊55:表示焊段高度(单位:mm)(Z:30)(Z:30):表示车身Z向焊点间距30mm(X:30):表示车身X向焊点间距30mm(X:30)(Y:30)(上:30)追求不断创新地板总成车身总拼车身调整侧围总成顶盖左右前侧面车门总成发动机舱总成品质检验涂装车间左右后侧面车门总成发动机罩总成及翼子板后挡板门总成二、焊装车间工艺流程前围上部总成追求不断创新三、焊装车间的管理特征关注点面品控制焊接强度间隙段差漏雨项误欠品追求不断创新焊接设备分体式悬挂点焊机一体式悬挂点焊机晶闸管控制二氧化碳弧焊机固定式点（凸）焊机CO2气体保护半自动弧焊机螺柱焊机三、焊装车间的管理特征追求不断创新焊接缺陷四、质量特征点焊：飞溅、未融合、焊穿、裂纹、半点、马蹄点CO2气体保护焊：夹渣、气孔、咬边、未融合（假焊）、焊瘤、飞溅、焊穿凸焊：飞溅、未融合、焊瘤螺柱焊：螺柱未插入熔池而悬空、过热、磁偏吹、螺柱不垂直工件追求不断创新浅深半点毛刺烧穿孔裂纹序号项目标准图片检测方法1烧穿现象焊点中心无烧穿孔目视2焊接裂纹焊点及焊点周围无焊接裂纹目视3毛刺、焊渣焊点及焊点周围无毛刺、焊渣，用手强力触摸不会受伤目视4半点现象焊接的焊点没有半点现象，焊点与制件重合部位（d）应占焊点直径(D)的2/3以上目视或直尺测量5压痕深度焊点表面压痕深度适中，不能出现压痕深度太深、或压痕深度太浅的问题（在板厚的30%以内）目视或游标卡尺测量(一).点焊焊接缺陷及注意事项四、质量特征裂纹毛刺孔烧穿浅深半点追求不断创新粘铜扭曲变形间距小锯齿压痕6粘铜现象焊点表面无严重粘铜现象目视7扭曲变形焊接后母材扭曲变形不超过焊接面25度目视8拉伸变形制件焊接时被拉伸不能超过紧靠焊点周围厚度的两倍目视或游标卡尺测量9焊点间距焊点间距满足工艺要求，最小间距与最大间距都不得超过规定间距的30%目视或直尺测量10锯齿状压痕（马蹄点）焊后压痕深度、挤出高度均不超过板厚的30%目视或游标卡尺测量四、质量特征粘铜扭曲变形间隙小锯齿压痕追求不断创新t焊点重打焊点位置偏焊点形状太不规则熔核直径测量11焊点重合焊点之间不能干涉或重合（重复焊接）目视12焊点位置按工艺文件要求，焊点位置偏差必须在10mm范围内目视或直尺测量13焊点数量按工艺文件要求不能缺少焊点无目视14焊点形状焊点形状为圆形或近似圆形目视15手工剥离后的熔核直径手工剥离后不能出现白点，熔核直径要不小于4（t为薄板厚度）目视四、质量特征焊点重合焊点位置偏移焊点形状不规则熔核直径测量追求不断创新四、质量特征追求不断创新四、质量特征追求不断创新1、电极夹臂和电极在安装时要注意以下几点：1）上下夹臂要平行。2）电极头要上下对正。3）电极头的接触面要平整。电极头应保持清洁，不允许有杂物，以减少焊接飞溅。注意调整焊极及焊钳两臂在同一平面内，不得错位；焊接时确保电极与工件垂直（如受条件制约，无法保持垂直，则应对所焊焊点加大检查频次），以保持焊点直径和焊接质量。不得有连续两个焊点的非圆滑过渡，压坑深度大于焊件厚度的３０％，存在缺陷焊点数量不得超过全部焊点数量的20％。调整焊接臂点焊机在使用前应先检查焊臂是否装配牢固，焊钳上所装的电极臂的位置是否准确，它的装配状态正确与否，对电极压紧力和电流的通过能力都有影响。四、质量特征追求不断创新焊接部位的制件之间不能存在过大的间隙。为了避免飞溅，保证焊点质量，一般装配间隙应小于1.0mm，当焊接尺寸较小而刚度较大的冲压件时，装配间隙应减小到0.5mm以内。对于制件间隙不能调整或调整不能到位的，需要适当增加焊钳的压力、增加预压时间，来消除焊接通电前制件的间隙。2、关于电极使用要求电极水冷孔顶端至工作表面中心部位尺寸耗损到（剩余尺寸）2.0～2.5mm时，必须对电极进行更换。在电极表面出现裂纹或凹坑，无法正常使用时，必须对电极进行更换。四、质量特征追求不断创新焊接分流：I分：焊接电流的分流走向；I焊：焊接电流理论走向；L：焊点间距（点距）。焊接分流的影响：1、影响焊接质量，降低焊点应达到的强度；2、降低能耗利用率；3、焊点间距过小又增加了焊点数量，增加焊接能耗成本；同时增加焊接时间，影响生产节拍等。I焊I分焊接制件的非焊接区不能与电极接触，否则出现分流，影响焊点质量。3、焊接分流：四、质量特征追求不断创新焊点中心距边距离参考值最薄焊件厚度（mm）１２３４焊点中心距边缘最小距离（mm）５７９１１焊点中心距折边最小距离（mm）７１２１８２２点焊点最小间距尺寸mm最薄板件厚度被焊金属结构钢不锈钢及高温合金轻金属0.5108150.81210151.01210151.21412151.51412202.01614252.51816253.02018303.52220354.0242235四、质量特征追求不断创新4、焊接参数间相互关系及选择点焊时，各焊接参数的影响是相互制约的。当电极材料、端面形状和尺寸选定以后，焊接参数的选择主要是考虑焊接电流、焊接时间及电极压力，这是形成点焊接头的三大要素，其相互配合可有两种方式。（1）焊接电流和焊接时间的适当配合这种配合是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，称软规范。四、质量特征追求不断创新软规范的特点：加热平稳，焊接质量对焊接参数波动的敏感性低，焊点强度稳定；温度场分布平缓，塑性区宽，在压力作用下易变形，可减少熔核内喷溅、缩孔和裂纹倾向；对有淬硬倾向的材料，软规范可减小接头冷裂纹倾向；所用设备装机容量小，控制精度不高，因而较便宜。但是，软规范易造成焊点压痕深，接头变形大，表面质量差，电极磨损快，生产效率低，能量损耗较大。硬规范的特点与软规范基本相反，在一般情况下，硬规范适用于铝合金、奥氏体不锈钢、低碳钢及不等厚度板材的焊接；而软规范较适用于低合金钢、可淬硬钢、耐热合金、钛合金等。应该注意，调节I、t使之配合成不同的硬、软规范时，必须相应改变电极压力Fw，以适应不同加热速度及满足不同塑性变形能力的要求。硬规范时所用电极压力显著大于软规范焊接时的电极压力。四、质量特征追求不断创新（2）焊接电流和电极压力的适当配合这种配合是以焊接过程中不产生喷溅为主要原则，焊接压力选择过大会造成焊接质量不稳定；电极压力不足，加热速度过快而引起喷溅，使接头质量严重下降和不能安全生产。四、质量特征追求不断创新1）、电极压力焊点强度与电极压紧力密切相关。压力过小会在接触点处造成焊接飞溅；压力过大虽然通过的电流也大，但是由于热量的分布区域增大，使焊点直径和熔深反而变小。2）、焊接电流焊点直径和焊接强度都随焊接电流的增加而增大。但电流过大且压力较小时，也会造成板间的飞溅；反之则可能将飞溅减至最小程度。3）、通电时间通电时间长，则热量生成多、焊点直径大、熔深也深。但通电时间过长也未必有利，如果电流一定，则通电时间过于延长也不会使焊点增大，反而还会出现电极压痕和热变形现象。5、焊接参数影响：四、质量特征追求不断创新2）、焊接按焊接规范选定有关参数和电极等。将焊件的相互位置确定并用专用工具夹紧后，即可按计划分布的焊点施焊。对于点焊机，在连续焊接5～6个焊点后应稍微停止一下，给焊极一段冷却时间。正常使用过程中，电极也会发生烧灼和积垢使电阻增大，通过焊件的电流就会减少，焊点的熔深变浅。当焊接过程中发现电极端头发红或火花飞溅增多，应及时用将电极端头修磨好。5、焊点排布及实际操作的注意点：四、质量特征1）、焊点布置焊点的间距(焊点之间的距离)和边距(焊点至板边缘的距离)对焊点强度也有决定性作用。缩小焊点间距虽然可以提高焊件的连接强度，但实际上也是有限度的。因为间距超过一定的限度，焊接电流会经由上一个焊点导走、泄漏。这时所增加的焊点不再具有增强焊件连接强度的作用，而且还会适得其反。追求不断创新3）、焊件的表面处理点焊板件的清洁部位，不仅在于两焊件之间，与点焊电极的接触点同样也需要认真打磨干净(包括板材表面上的油漆)。对于不便清除的油污，还可以采取火焰法轻烧轻燎，然后再将板材表面用钢丝刷或其它方式打磨干净(能否用火焰法应视具体情形而定)。焊件表面的杂质会妨碍电流通入焊件，造成焊接电流减小，影响焊接质量，所以焊接前必须将这些杂物从需要焊接的表面上清除干净。四、质量特征追求不断创新非破坏性强度检查破坏性强度检查班组内检查巡回检查撕拉试片检测点焊焊点拉剪强度检测点焊工艺参数管理规定5、焊接检验：四、质量特征追求不断创新12、焊点检验（1）外观检验检查压痕深度不得大于板厚的1/2，当两板件的厚度不一致，以薄板的尺寸为准。焊件表面不可有明显的针孔，不能有明显的飞溅现象，如车身蒙皮、外板件，带手套抹拭不得挂丝。（2）破坏性试验拆解，观察断口的焊点。（3）非破坏性检验将扁錾楔入焊接的两层金属板之间，直到金属板板间形成3—4mm的缝隙（板厚为0.8mm时），这时如果焊接部位仍保持正常，则说明焊点质量良好。检验完毕后，抽出錾并将检验处修平。四、质量特征追求不断创新四、质量特征车身点焊质量监控可以分为三部分内容：预防、控制和检验。预防指的是，在进行电阻点焊之前，采取相应的措施防止不合格焊点的生成。通常，主要措施是对焊接设备进行日常监测。比如，定期核对焊接参数，以确保设定值符合工艺要求;定期测量焊接的实际压力、实际电流及通电时间，确保输出值与设定值一致;控制指的是，在进行电阻点焊的过程中，应用相应的技术进行在线监测，保证不合格焊点被及时发现。检验指的是，对已经完成的焊点进行破坏性和非破坏性检查，达到排除不合格焊点的目的。破坏性检查是对整个车身的焊点进行逐一检查，比较全面，可以发现所有不合格的焊点。但是，检查后的车身只能报废，且抽样频率较低，不利于问题的及时发现。非破坏性检查是对车身焊点进行的日常检查，传统的方法是目视检查和凿检，一般选取部分典型焊点，且有一定的局限性。追求不断创新1在凸焊螺母时，若凸焊螺母下电极定位销