QCC GY電阻焊工藝規(guī)范和質量控制

1、 代替Q/CC GY0232009長城汽車股份有限公司 發(fā)布2010-08-13實施2010-08-03發(fā)布電阻焊工藝規(guī)范和質量控制Q/CC GY0232010Q/CC長城汽車股份有限公司企業(yè)標準目 次前 言1 范圍12 規(guī)范性引用文件13 術語和定義14 電阻點焊工藝規(guī)范15 點焊焊接強度檢驗及質量控制36 電阻凸焊工藝規(guī)范107 凸焊焊接強度檢驗及質量控制11前 言本標準是根據國際、國家標準和汽車焊接業(yè)行業(yè)標準并結合公司的實際情況編制而成。本標準由長城汽車股份有限公司工程院焊裝技術部提出。本標準由長城汽車股份有限公司工程院綜合技術部歸口。本標準主要起草單位：工程院焊裝技術部。 本標準主要起

2、草人：張彭、齊慶祝、馬少臣、韓福生。電阻焊工藝規(guī)范和質量控制1 范圍本標準為工藝人員設定工藝參數和事業(yè)部部門日常參數點檢、設備維修維護提供依據。本標準規(guī)定了新產品過程開發(fā)點焊焊接參數選取和驗證規(guī)范。本標準適用于長城汽車股份公司各制造事業(yè)部及子公司所有有點焊作業(yè)的部門。2 規(guī)范性引用文件下列文件中的條款通過本標準的引用而成為本標準的條款。凡是注日期的引用文件，其隨后所有的修改單（不包括勘誤的內容）或修訂版均不適用于本標準，然而，鼓勵根據本標準達成協議的各方研究是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本適用于本標準。ISO 10447:2006 焊接.點焊.凸焊和有縫焊的剝離

3、和鑿剝離試驗ISO 14273:2000 電阻點焊、縫焊和浮凸焊焊接剪切試驗的程序和樣品尺寸ISO 14329:2003 電阻焊焊接破壞性試驗電阻點焊、縫焊和凸焊的失效類型及幾何形狀的測量3 術語和定義下列術語和定義適用于本標準。3.1破壞檢驗：從焊件或試樣上切取試樣，或以產品(或模擬件)的整體做破壞試驗，以檢查其各種力學性能的試驗法。3.2 剝離：焊接試樣在外力作用下一種材質從基材邊緣開始受力直至分離的過程。 3.3 焊接裂紋：在焊接應力及其它致脆因素共同作用下，焊接接頭中局部地區(qū)的金屬原子結合力遭到破壞而形成的新界面所產生的縫隙。4 電阻點焊工藝規(guī)范4.1 點焊參數選取規(guī)范和一般原則 低碳

4、鋼點焊參數規(guī)范見表1板厚(mm)電極帽端面尺寸(mm)焊接時間(CY)電極壓力(KN)焊接電流(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 低碳鋼點焊參數規(guī)范 點焊參數選取的原則.1 本標準中規(guī)定的板厚指:兩層板焊接時較薄焊件厚度,多層板焊接時焊件總厚度的二分之一；.2 按照表1中

5、規(guī)定的參數規(guī)范進行設置，生產現場可根據實際情況，對焊接規(guī)范進行調整，其參數以焊接設備輸出為準，通過試焊選取合適的工藝參數。由于生產現場電網的波動，需要對已試焊調整之后的焊接電流給定一個公差范圍，經過試驗驗證，焊接電流的公差控制在5 %的范圍內視為合格，此時熔核的尺寸能夠滿足要求；.3 對于不同厚度的板件點焊時，規(guī)范參數可先按薄件選取，再按總厚度的二分之一通過試樣試焊修正。由于組合的板厚有較大差異時會出現熔核向厚板偏移的問題，從而影響焊接的強度，所以通常選用大電流，短通電時間，來減小接觸面兩側焊件的散熱時間，同時使焊件接觸面兩側的焊件散熱趨于均衡，來改善熔核的偏移，或者使用不同直徑的電極帽來改善

6、熔核的偏移；.4 多層板焊接，按外層較薄零件厚度選取焊接參數，再按總厚度的二分之一通過試樣進行修正，當一臺焊機既焊接雙層板又焊接三層板時，首先以雙層板參數為基準，然后通過試樣試焊修正參數，達到既滿足雙層板焊接又滿足三層板焊接的目的，當一臺焊接設備同時焊接不同板厚板材且差異較大時，必要時設定兩組焊接參數，生產時進行切換；.5 試驗證實對于鍍鋅板的焊接，焊接電流應增大10 %30 %,通電時間延長2 CY4 CY；對于高強度板的焊接，焊接參數在相同板厚組合的低碳鋼板的基礎上進行調整，一般電流增加5 %左右，通電時間增加2 CY, 由于高強板的剛性比低碳鋼高，所以電極壓力需要適當增加，來保證高強板制

7、件的貼合狀態(tài)；.6 對于不同材質（低碳鋼、高強板、鍍鋅板）不同板厚的組合焊接,低碳鋼與低碳鋼組合得到的熔核尺寸最大，其他不同材質不同板厚的組合焊接的熔核尺寸偏小，所以想得到相同的熔核直徑，低碳鋼組合所需要的焊接參數最小，其余組合偏大，焊接參數相差小。在進行不同材質的組合焊接時，要以相同組合厚度的低碳鋼焊接參數為依據，再在試驗中進行適當的調整。.7經試驗驗證：.7.1熔核直徑和拉伸力的變化與焊接的通電時間成正比，而且熔核直徑的變化較為明顯；.7.2 焊接電流的變化對熔核直徑的影響程度較小，熔核直徑的變化趨勢較為平緩；拉伸力的變化與通電時間對拉伸力的變化基本相同；.7.3電極壓力的變化對熔核直徑的

8、影響呈拋物線變化，即熔核直徑的變化先增大后減小，詳見表2。表2 各種焊接參數對焊點質量的影響曲線序號項目熔核直徑變化曲線拉伸力變化曲線1通電時間變化表2（續(xù)）各種焊接參數對焊點質量的影響曲線2電流變化3電極壓力變化.8 電極壓力與氣壓及焊鉗結構等有關。電極壓力由壓力計測得，可以通過改變限壓閥的輸出氣壓值改變電極壓力的輸出值（電極壓力值可由焊接壓力值和氣壓值用正比關系求得）。 .9 對加裝銅電極的焊接，焊接電流應增大5 %10 %，在現場進行試驗時，依據焊點的數量及銅電極的尺寸進行調整。注意事項：在新車型焊接參數確定及事業(yè)部生產前焊接參數確認時，焊接試樣試驗條件必須與現場生產條件一致。如材質相同

9、、鋼板厚度相同、板材搭配順序一致、焊接設備一致、有無銅電極等。4.2 焊前準備表面清理、對焊接部位去油、去污、除銹等處理.1設備操作：首先打開冷卻水路，再打開焊機電源開關進行預熱，檢查水、電、氣等是否正常；.2電極是否更換或已經修復并且符合標準，參考表1；.3檢查氣壓是否正常，氣管、電纜、絕緣防護等是否良好；.4以下幾種情況需重新確定焊接規(guī)范，工藝驗證合格后，方可進行焊接：對于新購置的、停用3個月以上的、故障排除后的焊機；板材的材質、厚度發(fā)生變化；出現焊接質量問題時。5 點焊焊接強度檢驗及質量控制5.1 焊點質量接收準則5.1.1焊點尺寸一個焊點其熔核尺寸應該大于等于表3相應數值，實際尺寸小于

10、規(guī)定值則被判定為不合格。雙層板焊接的最小熔核尺寸按照較薄板的規(guī)定，三層或三層以上板厚的尺寸按照次薄板確定最小熔核尺寸，通常用公式d=4近似計算。 表3 焊點熔核尺寸板厚（mm）熔核直徑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 熔核尺寸的計算和測量熔核為焊點的部分，包括整個或部分熔核，會在破壞試驗中撕裂而得到，撕裂后凸臺的直徑由長軸測量數值加上與長軸垂直軸的測量數值再除以2計算得到參考圖1 b)，測量數據要在接觸面上測量得到；金相分析時參考圖1 a)，圖2為使用游標卡尺測量熔核直徑的方

11、法。d 1212結合層直徑d 23結合層直徑d=熔核直徑a ）金相檢驗參考圖示ddDDb ）試樣剝離或撕裂檢驗參考圖示D,d=凸臺直徑凸臺直徑= 注：在接觸面上測量凸臺直徑 圖 1 熔核尺寸的計算圖2 熔核尺寸的測量5.1.3 裂紋焊點周邊有裂紋的焊點是不合格的焊點，電極留在表面的壓痕區(qū)域內的裂縫是允許的。5.1.4 孔 含孔的、由各種原因被擊穿的焊點視為不合格。5.1.5 焊接區(qū)域 點焊區(qū)域為電極焊接后壓痕所在區(qū)域，點焊區(qū)域應該滿足表4 中規(guī)定值，否則視為不合格。表4 最小邊距界限區(qū)分最小邊距（mm）最薄零件厚度0.7/0.81.01.21.52.02.53.03.5單排焊點4.555.56

12、78910雙排焊點9101112141618205.1.6 位置公差 按照工藝文件中內容焊點位置進行焊接須在偏差10 mm范圍以內，并且滿足工藝要求。5.1.7 壓痕深度由電極壓力引起的，導致點焊區(qū)域金屬厚度比本身厚度變薄超過30 %的視為不合格（以薄板為基準），必須調整工藝以減少壓痕深度，如圖3所示。BACD壓痕深度% = 100，或100 圖3 壓痕深度計算方法5.1.8 漏焊 實際焊接數量少于規(guī)定的焊點數量時或被遺漏的焊點為不合格。5.1.9 焊接變形 焊接變形需控制在25范圍之內，否則視為不合格，如圖4所示。25 圖4 焊接面變形極限5.1.10 焊接強度 焊點在表6焊接強度質量檢驗過

13、程中判定為合格，視為該焊點焊接強度合格。5.2 點焊焊接強度檢驗5.2.1 車間試驗(破壞檢驗)5.2.1.1 鑿裂試驗5.2.1.1.1 試驗方法通過用鑿子強迫砸入焊縫中，焊點無開焊或裂紋判斷為合格，方法如圖5所示。 圖5 鑿裂試驗方法5.2.1.1.2 鑿入深度及規(guī)范以鏨子頭部距離焊點10 mm15 mm，鑿入至焊點焊接末端為準，如圖6所示。10-150圖6 鑿入深度尺寸5.2.1.1.3 鏨子尺寸的選擇 表5 鏨子尺寸的選擇鏨子圖樣檢測形式（破壞性或非破壞性）焊點直徑D/mm板厚/mm圖7 a）均適用D8圖7 b）均適用D13圖7 c）非破壞性t2.0圖7 d）非破壞性t2.0a) D8

14、 mmb) D13 mmd) t2 mmc) t2 mm圖7 鏨子試樣5.2.1.2 焊點剝離試驗5.2.1.2.1 單點破壞手動扭轉試驗 將焊接試樣，按照如圖8所示的方法進行操作，將焊接試樣沿一個方向連續(xù)旋轉扭絞直至焊點破裂，通過測量在其中一個板材上的殘留母材的尺寸（按圖1熔核尺寸的計算），應不小于給定的熔核直徑（參照表3）為合格焊點。圖8 手動扭轉操作方法5.2.1.2.2 多點連續(xù)剝離破壞按照焊接試樣選取規(guī)范，焊接焊點以30 mm為點距一般焊接10點，將試樣其中一板材加入虎鉗中，用專用工具進行旋轉扭絞，以進行多點連續(xù)破壞，出現相鄰兩個及兩個以上焊點同時開焊或連續(xù)的焊點間隔開焊的現象視為不

15、合格，如圖9所示，以下兩種方法均能得到相同的試驗效果。b ) 夾鉗拉撕a ) 專用工裝圖9 連續(xù)破壞方法5.2.1.2.3 試樣及試樣尺寸用于扭轉試驗的樣品單獨進行焊接，距離邊緣的點焊最短距離應大于10 mm對于不同的板厚，其尺寸應以較薄的板為基礎，也可以按照試驗設備來調整樣品尺寸，但應能足以保證試樣的剛性，焊點應該位于試樣的中心，如圖10推薦尺寸。4021402402 圖10 點焊剪切試驗式樣5.2.2 實驗室試驗5.2.2.1 拉伸試驗將焊接好的試樣裝夾在拉伸試驗機上如圖 11，在室溫下進行拉伸，并輸出試驗報告，試驗結果依據表6進行判定，試驗報告應該包含以下信息： 試驗報告焊接工藝焊接條件

16、與設備材料及其條件試樣與樣品的尺寸撕裂力的單個值、平均值以及標準偏差失效類型（母材撕裂、焊點撕裂、熔核殘留）焊接直徑的單個值、平均值以及標準偏差圖11 拉伸機裝夾方法注：1 墊片2 拉伸機夾頭拉伸速度：10 mm/min2121表6 不同板厚抗剪切強度對照表板厚 (mm)最小抗剪強度 (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 金相試驗 (宏觀).2.1 試樣規(guī)格將焊接好的標準試樣通過線切割或其它的切割方法將焊點正中切開，以便于試樣鑲嵌及金相檢驗操作，試樣規(guī)格如圖12所示。尺寸要求

17、：15 mm20 mm30 mm1 mm圖12 金相試驗試樣規(guī)格.2.2 試驗方法）對切割后的試樣斷面進行鏡面拋光；）用2 %5 %的硝酸酒精溶液進行腐蝕；）將試樣放置于顯微鏡下進行觀看并拍攝宏觀照片；）輸出試驗報告，試驗報告應該包含以下內容：熔核尺寸顯微組織情況焊點外貌狀態(tài).3 超聲波探傷試樣要求：焊點無飛濺物、無毛刺、單板厚度小于等于 mm。試驗報告應包含以下內容：熔核尺寸焊透率氣孔過燒.4 白車身破壞車間應按照1臺/50000臺或1次/年的頻次，在生產線體正常生產的狀態(tài)下隨機抽取白車身進行破壞，以掌握白車身焊點合格率,白車身焊點合格率98 %以上為合格，且不合格焊點不能為連續(xù)焊點或同時位

18、于同一總成上的焊點。6 電阻凸焊工藝規(guī)范6.1 凸焊參數的選取規(guī)范和一般原則6.1.1 首先參照表7中規(guī)定的參數規(guī)范進行設置，在生產現場可根據實際情況，對焊接規(guī)范進行調整，其參數以焊接設備輸出為準，通過試焊選取合適的工藝參數，參數確定后車間將其控制在5 %的變化范圍內為合格；6.1.2 對于鍍鋅板的焊接，經試驗證明低碳鋼的焊接參數能夠滿足焊接要求，如扭矩值達不到要求，則需要在低碳鋼參數基礎上進行試焊調整；對于高強度板的焊接，隨著其強度的增加，焊接壓力應增大10 %30 %，焊接電流延長2 CY3 CY；6.1.3 通過改變限壓閥的輸出氣壓值改變電極壓力的輸出值（電極壓力值可由焊接壓力值和氣壓值

19、用正比關系求得）；6.1.4 當一臺焊接設備同時焊接不同板厚板材且差異較大時，需設定兩組焊接參數，生產時進行切換。螺栓或螺母型號板 厚焊接電流通電時間電極壓力（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 凸焊焊接規(guī)范7凸焊焊接強度檢驗與質量控制7.1 合格凸焊螺母或凸焊螺栓合格的標準見表8表8 現場判斷凸焊螺母或凸焊螺栓合格的標準序號項目標準圖片檢測方