点焊焊接质量的评判标准

点焊焊接质量的评判标准上海江森鹤华汽车金属零部件有限公司烟台分公司2007.10目录1、电阻焊基本原理及过程2、点焊焊接质量的评判标准3、焊接质量控制一、电阻焊基本原理及过程1、焊接方法分类压力焊电阻焊扩散焊摩擦焊超声波焊旋弧焊爆炸焊冷压焊冰压焊气压焊磁力脉冲焊点焊凸焊对焊缝焊熔化焊钎焊定义：焊件组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，又称为接触焊。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。2、电阻焊原理1）电阻焊热源产生于焊件内部，对焊接区加热更加集中。2）内部热源使整个焊接区发热，为了获得合理的温度分布（例如，点焊应使焊件贴合面处温度高，而表面温度低），散热作用在电阻焊的加热过程中具有重要意义。Q=Q1+Q2+Q3+Q4------热平衡方程Q-产生热量Q1-形成熔核（10%~30%）Q2-电极传导（30%~50%）Q3-焊件母材热传导（~20%）Q4-对流、辐射（~5%）Q1Q2Q3Q4点焊热平衡组成图点焊接头是在热-机械（力）联合作用下形成的。电阻热是建立焊接温度场、促进焊接区塑性变形和获得优质连接的基本条件。3、点焊接头的形成RewRwRcRwRewR焊接区等效电路示意图总电阻=接触电阻+内部电阻------动态变化R=2Rew+2Rw+RcQ=I2RT--------静态（平均值）Q=∫0ti(t)2r(t)dt---动态(瞬时值）由于电流、电阻是动态变化的，随焊接（加热）过程的进行而变化（交流电、板材在不同温度电阻不同）影响接触电阻的因素1、表面状态（油污、锈蚀等）2、电极压力3、加热温度影响内部电阻的因素1、边缘效应、绕流现象（电流分布不均匀，导电截面变大，电阻减小）2、材料的热物理性能（电阻率）、机械性能（压溃强度）、点焊规范参数及特征（电极压力及硬、软规范）3、焊件厚度，材质4、受热状态、温度电流线导线电流场单块板电流场点焊时电流场电极板材电流场示意图4、电阻焊的基本过程复杂点焊焊接循环（weldingcycle）示意图F/ITt1t2t3t4t5t6t7t8t9t10I1II2FwFprFfo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）板表面凸点加热区电流线12点焊过程示意图加热区熔化区塑性环345点焊过程示意图GM4488M二、点焊焊接质量的评判标准GM4488M1范围本说明提供了汽车点焊认可标准,用于由GM负责的产品设计的建立或认可.1.1本说明中各项要求的执行是强制性的,除非在焊接图纸上另有不同的特定的焊点要求说明.任何不同于GM4488要求的例外都必须与可靠的工程实践经验相一致.1.2某些特定焊点或一组同类型焊点指定的关键产品特性也许有超出本说明的产品要求.1.3当焊接结构在预期的时间内承受了预期的载荷,那么它才被认为是合格的.车身焊件的承载量由于其形式和大小的不同而不同,无法在本说明内详述;因此,本说明中涉及的承载要求焊接质量标准是特别建立的,仅用于工艺及产品的检验.任何将此文件用于其它用途,如事故后焊接质量评估,将导致错误的结论.1.4不符合本说明标准的焊点将被判为不合格.不合格的焊点由于保留了部分工程特性,也许仍能在保持各部分的完整性上起作用.1.5焊接部门将负责建立检验措施以保证本说明及GM9621P的贯彻实施.2参考标准GM1000M,GM4491M,GM9621P,GM1805QN,GM6122M3要求3.1化学品限制及管制(GM1000M).所有用于本说明的化学材料都必须符合GM1000M条款.3.2点焊分类.有两种点焊,结构的和工艺的.3.2.1结构点焊.结构点焊是指那些影响产品性能的点焊.所有点焊都是结构点焊,除非焊接图纸上有工艺焊点的特别说明.所有结构焊点都必须指定其点焊类型.3.2.2工艺点焊.工艺点焊是指那些使产品便于在工艺上进行组合的点焊,但没有结构性能上的要求.工艺点焊必须得到产品工程部门的批准并在焊接图纸上说明.4单个点焊验收标准4.1点焊将按下列标准评估:4.1.1,结构点焊按4.2,4.3,4.4,4.5,4.6,4.7,4.8,4.9和4.10评估.4.1.2,工艺点焊按4.3,4.4,4.7和4.10评估.4.2大小.一个撕裂点或熔核的测量尺寸如大于等于表1所列值则该焊点是合格的,否则不合格.注1:二层焊时,在参考表1时,用薄的钢板确定最小焊点尺寸.三层及三层以上时,用次薄的钢板确定最小尺寸.由产品工程部在图纸上或授权修改版上确定的最小钢板厚度必须执行.注2:由设备设定的焊点尺寸一般大于表1数值,不在此说明内提供.4.2.1熔核大小按图1所示在结合面处测得.4.2.2撕裂点是指在破坏性实验中被拉出来的部分,包括全部或部分核心.撕裂点的平均直径是取两轴的直径平均值(图2),在结合面处测得.4.2.3在某些特定钢板或载荷类型下,不一定会有撕裂点被拉出来.在这种情况下,须采用溶化区域冶金实验以确定焊点是否合格.4.3裂纹.周围有裂纹的焊点是不合格的.焊点表面由于电极压下而留下的有限裂纹被认为是合格的.4.4气孔.贯穿于焊点的气孔是不合格的.4.5漏焊.当焊点数少于要求的数量时,此漏焊是不合格的.4.6边缘焊点.由于电极的限制,在点焊区域内,没有包括钢板所有边缘部分的焊点是不合格的.(图3)4.7位置公差.对于位置确定的焊点,若焊点离该位置大于10mm,此焊点不合格.对于位置不确定的焊点,若焊点离该位置大于20mm,此焊点不合格.4.8变形.当钢板变形达25度时,其上的焊点必须通过焊接工艺调整以降低变形直至小于25度.(图4)4.9收缩.由于电极压力造成单层钢板厚度减少达50%时(图5),须通过焊接工艺调整以减少钢板收缩4.10增加焊点.焊点数不得多于焊接图纸上所规定的数量,除非如第10条中所述的由于修补所要求的焊点增加.应改进焊接工艺以减少焊点数.5焊点类型5.1焊点类型通常在图纸上加以说明,一个焊点类型是指将2个零件焊在一起的一行,一列或一组焊点,如果改变了零件组合(如在同一行,同一列,同一组中有二层和三层组合情况),那么将被视为不同的类型,除非这种情况将导致一个焊点形成一个类型,也许一个类型仅说明了一个结构上的分类.如果一行,一列或一组焊点组合被另一类型焊点或无焊接区打断,则应视为二个或更多的类型.同一类型的焊点必须由同一制造厂完成.6点焊分类6.1GM-PCP点焊类型.必须符合GM-PCP要求的焊点类型是GM-PCP点焊类型.其适用于对整车功能有很大影响或极易造成整车结构破坏的分总成件.6.2非GM-PCP点焊类型.不符合GM-PCP要求的焊点类型是非GM-PCP点焊类型.其适用于对整车功能没有影响或不会造成整车结构破坏的分总成件.主要是为了改善用户的乘坐舒适性.6.3使用GM1805QN将产生KPCs.受到影响的焊点和焊点类型将用适当的KPC标记表示7点焊类型一致性要求.7.1如果在一个焊点类型内合格的焊点数达到或超过表2所示值,或者符合焊接图纸上的要求并且7.3的情况不存在,则该类型是合格的.7.2如果焊接图纸上没有要求,则采用表2数值.7.3在同一类型内,二个或多个相邻焊点漏焊或破坏将导致不合格.注3:大于10点的类型-每增加10点,增加10点对应的值,再增加余下点所对应的值.注4:仅有1点的类型,强制性的焊点类型和端部焊点类型不用.8焊点表面修磨8.1以下分类是有关焊点在最终装配时所要求达到的外观质量.不是对第四条作修改.当要求达到一,二级外观要求时,由于打磨对焊点性能造成的影响必须考虑8.2一级焊点打磨.这一级别适用于钢板表面不能有任何标记,凹陷或不完美的地方,这样在油漆后就不会有任何痕迹.这通常用于汽车外表面可视部分.这一级别一般不用于GM-PCP焊点类型.表面打磨一般要达到这一要求.8.3二级焊点打磨.这一级别是指那些表面允许有很小痕迹的工件,通常用于整车上不经常被看见的部分,或有些痕迹也是可接受的地方.表面打磨很少要求达到这一标准.8.3.1二级打磨.焊接毛刺等是不允许的.产品工程部将指定可允许的痕迹深度并由经批准的视觉样规进行控制.8.4三级焊点打磨.这一级别适用于一般表面,没有特殊要求.8.4.1三级打磨.由于安全,外观,配合或其它原因,焊接毛刺是不允许的,必须对每一焊点在图纸上加以说明.这就要求仅对需要打磨的地方进行打磨.9焊点返修要求9.1所有不确定类型的已知不合格焊点都必须返修.9.2所有已知的由4.3,4.4说明不合格焊点都必须返修.9.3除9.1,9.2,其余焊点在有有关产品工程师评估和认可的文件基础上可被认为合格.10点焊返修工艺.10.1有裂纹和气孔的不合格焊点须按需先打磨,再用GMAW补焊.如果是不合格的同类型焊点,则返修后必须符合第5条要求.10.2所有不合格的同类型焊点须按产品工程部指定工艺返修,或按以下工艺.10.2.1电阻点焊返修.所用点焊枪必须符合被焊钢板类型及厚度的要求.补焊点必须符合定位要求(见4.7).每一须返修的焊点需要一个补焊点.补焊点须符合本说明的要求.10.2.2电弧点焊和塞焊.如果不用10.2.1,可用电弧点焊和塞焊代替.电弧点焊和塞焊必须符合GM4491M标准.所有用这种方式返修的操作工必须定期考核并通过当地的考核程序.10.2.3弧焊返修.如果不用10.2.1方式,弧焊可用来返修两块较厚的钢板接头.弧焊必须位于离被返修点6mm以内,长度至少20mm..弧焊必须符合GM6122M标准.所有用这种方式返修的操作工必须定期考核并通过当地的考核程序.10.3当10.2所述方式不能用时,产品工程部必须指定合适的返修方法,并以符合该工厂工艺的书面形式给出,例如螺柱连接,铆接等.11一般信息本标准初定于1985年4月,更新版有(略).介绍GM4488M提供了判定车身电阻焊点是否可接受的标准单独焊点及排列焊点的判定标准单独焊点的八种典型缺陷概述单独焊点参照八种典型缺陷来判定，熔核直径检查参照“表一”。排列焊点判定标准：排列焊点是指结合两块板材的一系列焊点。但是，当板材结合状态发生变化时应该视为不同的排列，除非其中含有单一焊点的排列。判定参照“表二”表一熔核直径判定表二排列焊点判定类型可接受焊点数2132435464758697108注3:大于10点的类型-每增加10点,增加10点对应的值,再增加余下点所对应的值.注4:仅有1点的类型,强制性的焊点类型和端部焊点类型不用.电阻焊八种缺陷：(1)虚焊：无熔核或熔核尺寸小于规定值。虛焊照片熔核尺寸过小边缘焊点边缘焊点虛焊产生原因：焊接时间短；焊接压力高；焊接电流低电极头部面积小；电极头部面积大；配合间隙差；焊点相邻太近；焊枪接触工件、工装（分流）；焊点接近板材边缘；板材金属特性；焊接角度不垂直。生产中注意问题：1、防止分流2、电极帽磨损及时修磨、更换(2)烧穿：焊点中含有穿透所有板材的通孔。烧穿裂纹可接受的裂纹不可接受的裂纹焊点表面焊点侧面焊点表面焊点侧面(3)裂纹：围绕焊点圆周有裂纹则不可接受。但焊点表面由电极加压产生的表面裂纹可以接受。(4)边缘焊点：没有包括钢板所有边缘部分的焊点。不可接受边缘焊点可接受(5)压痕过深：材料厚度减少50%。压痕过深厚度减少50%(6)扭曲：钢板变形超过25度的焊点。扭曲变形超过25度(7)位置偏差：焊点位置偏离指定位置10mm以上（未指定位置的不能偏离20mm以上）是不可接受的位置偏差标准位置焊点实际焊点(8)漏焊：实际焊点数量少于理论焊点数量。检查方法：•破坏性检查•非破坏性检查三、焊接质量控制1．破坏性检查在试生产阶段，TRYOUT时对各分总成进行一次破坏性检查，要求合格率为95%，NS和S的各批次做一次整车破坏性检查，合格率为98%。如果在S阶段，连续3次焊接合格率在98%以上，则可改为两个批次(仅指在S阶段，批次大于4次)做一次破坏性试验。在正式生产阶段，开始按每周一次破坏性检查进行