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1、重慶科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 題 目 汽車車身點(diǎn)焊焊接缺陷控制研究 院 (系) 冶金與材料工程學(xué)院 專業(yè)班級(jí) 焊接技術(shù)及自動(dòng)化2009-01 學(xué)生姓名 黃 堯 學(xué)號(hào) 2009630550 指導(dǎo)教師 王 剛 職稱 講 師 評(píng)閱教師 職稱 2012年 6 月 8 日 注 意 事 項(xiàng) 1.設(shè)計(jì)(論文)的內(nèi)容包括: 1)封面(按教務(wù)處制定的標(biāo)準(zhǔn)封面格式制作)2)原創(chuàng)性聲明3)中文摘要(300字左右)、關(guān)鍵詞4)外文摘要、關(guān)鍵詞 5)目次頁(yè)(附件不統(tǒng)一編入)6)論文主體部分:引言(或緒論)、正文、結(jié)論7)參考文獻(xiàn)8)致謝9)附錄(對(duì)論文支持必要時(shí))2.論文字?jǐn)?shù)要求:理工類設(shè)計(jì)(論文)正文字?jǐn)?shù)不少于1萬(wàn)字

2、(不包括圖紙、程序清單等),文科類論文正文字?jǐn)?shù)不少于1.2萬(wàn)字。3.附件包括:任務(wù)書(shū)、開(kāi)題報(bào)告、外文譯文、譯文原文(復(fù)印件)。4.文字、圖表要求:1)文字通順,語(yǔ)言流暢,書(shū)寫(xiě)字跡工整,打印字體及大小符合要求,無(wú)錯(cuò)別字,不準(zhǔn)請(qǐng)他人代寫(xiě)2)工程設(shè)計(jì)類題目的圖紙,要求部分用尺規(guī)繪制,部分用計(jì)算機(jī)繪制,所有圖紙應(yīng)符合國(guó)家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。圖表整潔,布局合理,文字注釋必須使用工程字書(shū)寫(xiě),不準(zhǔn)用徒手畫(huà)3)畢業(yè)論文須用A4單面打印,論文50頁(yè)以上的雙面打印4)圖表應(yīng)繪制于無(wú)格子的頁(yè)面上5)軟件工程類課題應(yīng)有程序清單,并提供電子文檔5.裝訂順序1)設(shè)計(jì)(論文)2)附件:按照任務(wù)書(shū)、開(kāi)題報(bào)告、外文譯文、譯文原文(復(fù)

3、印件)次序裝訂3)其它學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)原創(chuàng)性聲明 本人以信譽(yù)聲明:所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)是在導(dǎo)師的指導(dǎo)下進(jìn)行的設(shè)計(jì)(研究)工作及取得的成果,設(shè)計(jì)(論文)中引用他(她)人的文獻(xiàn)、數(shù)據(jù)、圖件、資料均已明確標(biāo)注出,論文中的結(jié)論和結(jié)果為本人獨(dú)立完成,不包含他人成果及為獲得重慶科技學(xué)院或其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書(shū)而使用其材料。與我一同工作的同志對(duì)本設(shè)計(jì)(研究)所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說(shuō)明并表示了謝意。 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)作者(簽字): 年 月 日重慶科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文摘要I摘 要焊接是汽車工業(yè)中應(yīng)用最廣泛的裝配連接方式,點(diǎn)焊因其技術(shù)可靠、成本低、效率高及方法簡(jiǎn)單等優(yōu)勢(shì)成為轎車車身裝配的主

4、要連接手段。典型轎車自車身由300500個(gè)薄板沖壓件焊接而成,焊點(diǎn)數(shù)多達(dá)30006000個(gè)。然而在點(diǎn)焊焊接過(guò)程中受焊接參數(shù)變動(dòng)、網(wǎng)壓波動(dòng)、工藝規(guī)范、焊接回路阻抗變化等因素的影響,容易在點(diǎn)焊接頭中出現(xiàn)各種缺陷;如未熔合與未焊合、縮孔、裂紋、燒穿、噴濺和壓痕過(guò)深等。焊接缺陷的存在將直接影響焊接結(jié)構(gòu)的可靠性,而車身的強(qiáng)度在很大程度上取決于焊點(diǎn)質(zhì)量,車身制造質(zhì)量也直接影響整車的安全性和使用壽命。本文分析點(diǎn)焊缺陷產(chǎn)生的原因,并研究相應(yīng)的解決辦法。汽車車身生產(chǎn)是批量生產(chǎn),如果焊件的點(diǎn)焊焊接缺陷到了總裝流水線上裝配時(shí)才被發(fā)現(xiàn),需要進(jìn)行補(bǔ)焊、補(bǔ)漏、校正,變形,影響流水線的作業(yè)進(jìn)度,因此消除焊接缺陷,保證整車的

5、質(zhì)量有著實(shí)際的意義。關(guān)鍵詞:電阻點(diǎn)焊 點(diǎn)焊缺陷 整車質(zhì)量重慶科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文目錄 目 錄摘要I1 緒論21.1汽車車身裝焊工藝21.1.1汽車車身焊裝的常用方法21.1.2.汽車車身裝焊流程21.2電阻點(diǎn)焊在車身生產(chǎn)中的應(yīng)用31.3本課題研究目的及意義52 點(diǎn)焊原理72.1點(diǎn)焊的基本概念72.2點(diǎn)焊焊接循環(huán)分析72.3點(diǎn)焊的工藝參數(shù)82.4 焊接參數(shù)間相互關(guān)系及選擇113 汽車車身點(diǎn)焊工藝133.1材料點(diǎn)焊焊接性分析133.1.1 DC05點(diǎn)焊焊接性分析133.2汽車燃油箱固定件點(diǎn)焊焊接工藝154 點(diǎn)焊缺陷分析及控制174.1 DCO5電阻點(diǎn)焊常見(jiàn)缺陷及解決辦法174.2點(diǎn)焊缺陷

6、在生產(chǎn)中的全面控制225 點(diǎn)焊的質(zhì)量檢驗(yàn)245.1破壞性檢驗(yàn)246 總結(jié)27參考文獻(xiàn)28附錄、一29重慶科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文1 緒論301 緒 論1.1汽車車身裝焊工藝1.1.1汽車車身焊裝的常用方法汽車車身殼體是一個(gè)復(fù)雜的結(jié)構(gòu)件,它是由百余種、甚至數(shù)百種(例如轎車)薄板沖壓件經(jīng)焊接、鉚接、機(jī)械聯(lián)結(jié)及粘接等方法聯(lián)結(jié)而成的。由于車身沖壓件的材料大都是具有良好焊接性能的低碳鋼,所以焊接是現(xiàn)代車身制造中應(yīng)用最廣泛的聯(lián)結(jié)方式。表1.1列舉了車身制造中常用的焊接方法。表1.1車身制造中常用的焊接方法及典型應(yīng)用焊接方法典型應(yīng)用實(shí)例電阻焊點(diǎn)焊單點(diǎn)焊懸掛式點(diǎn)焊機(jī)車身總成、車身側(cè)圍等分總成固定式點(diǎn)焊機(jī)小型板類零

7、件多點(diǎn)焊壓床式多點(diǎn)焊車身底盤總成C型多點(diǎn)焊車門、發(fā)動(dòng)機(jī)蓋等總成縫焊懸掛式縫焊機(jī)車身頂蓋流水槽固定式縫焊機(jī)油箱總成凸焊螺母、小支架電弧焊CO2氣體保護(hù)焊車身總成氬弧焊車身頂蓋后兩側(cè)接縫手工電弧焊厚料零部件氣焊氧.乙炔焊車身總成補(bǔ)焊釬焊錫釬焊水箱特種焊微弧等離子焊車身頂蓋后角板激光焊車身底板1.1.2.汽車車身裝焊流程車身制造中應(yīng)用最多的是電阻焊,一般占整個(gè)焊接工作量的60以上,有的車身幾乎全部采用電阻焊。除此之外就是二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊,它主要用于車身骨架和車身總成的焊接中。由于車身零件大都是薄壁板件或薄壁桿件,其剛性很差,所以在裝焊過(guò)程中必須使用多點(diǎn)定位夾緊的專用裝焊夾具,以保證各零件或合件在焊

8、接處的貼合和相互位置,特別是門窗等孔洞的尺寸等。這也是車身裝焊工藝的特點(diǎn)之一。為便于制造,車身設(shè)計(jì)時(shí),通常將車身劃分為若干個(gè)分總成,各分總成又劃分為若干個(gè)合件,合件由若干個(gè)零件組成。車身裝焊的順序則是上述過(guò)程的逆過(guò)程,即先將若干個(gè)零件裝焊成合件,再將若干個(gè)合件和零件裝焊成分總成,最后將分總成和合件、零件裝焊成車身總成。轎車大致按圖1.1制造程序裝焊的。圖1.1轎車白車車身焊裝程序圖1.2電阻點(diǎn)焊在車身生產(chǎn)中的應(yīng)用電阻點(diǎn)焊是一種被廣泛應(yīng)用的生產(chǎn)工藝,尤其被廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代制造業(yè)及其它一些高科技產(chǎn)業(yè)與領(lǐng)域,如汽車制造、飛機(jī)制造及航空航天領(lǐng)域,每年約占世界總焊接量的三分之一。電阻點(diǎn)焊相對(duì)其它焊接方法,

9、點(diǎn)焊的主要優(yōu)點(diǎn)是高效、質(zhì)量可靠、成本低、易操作、易實(shí)現(xiàn)焊接自動(dòng)化,適用于大批量生產(chǎn)。點(diǎn)焊已經(jīng)成為汽車制造工業(yè)中的主要連接工藝方法,在汽車制造工業(yè)中發(fā)揮著不可替代的重要作用。首先應(yīng)用于車身焊裝,汽車車身焊裝包括車身底板、側(cè)圍、車架、車頂、車門、車身總成等部分(如圖1.2圖1.10所示。),在它們的焊接過(guò)程中大量采用電阻點(diǎn)焊工藝。 圖1.2前圍上部總成 圖 1.3地板總成 圖1.4側(cè)圍總成 圖1.5后圍零件 圖1.6頂蓋總成 圖1.7行李艙擱板 圖1.8車門總成 圖1.9發(fā)動(dòng)機(jī)蓋 圖1.10行李艙蓋總成富康轎車白車身,屬于無(wú)獨(dú)立車架的承載式全焊接結(jié)構(gòu),是由20多個(gè)大總成、數(shù)百種薄板沖壓件經(jīng)焊接而成

10、的復(fù)雜結(jié)構(gòu)件;其焊接方法有電阻點(diǎn)焊、混合氣體保護(hù)焊(MAG焊)、螺柱焊等,而主要采用電阻點(diǎn)焊模式,白車身上電阻焊焊點(diǎn)有3600多個(gè);上海大眾“帕薩特”白車身上的焊點(diǎn)數(shù)達(dá)到5892點(diǎn),三箱POLO車的整個(gè)車身共有3725個(gè)焊點(diǎn),幾乎遍及每一個(gè)總成,因此保證點(diǎn)焊質(zhì)量成為汽車車身裝配質(zhì)量、控制車體誤差的關(guān)鍵。其次,點(diǎn)焊還應(yīng)用于汽車零部件的生產(chǎn),包括橫梁總成車擋托架的裝配點(diǎn)焊、燃油箱上固定件的點(diǎn)焊、濾清器點(diǎn)焊、液力變矩器平衡片點(diǎn)焊、汽車制動(dòng)蹄點(diǎn)焊等。1.3本課題研究目的及意義雖然新的焊接方法的發(fā)展在汽車工業(yè)中逐步形成了規(guī)模,部分的取代了傳統(tǒng)的電阻焊方法,用于汽車車身和零部件的裝配焊接,但是電阻點(diǎn)焊在汽

11、車制造中的主導(dǎo)地位在今后的一段時(shí)期內(nèi)不會(huì)改變,電阻點(diǎn)焊在汽車生產(chǎn)中的應(yīng)用前景仍舊是非常廣闊的。中國(guó)的汽車工業(yè)已進(jìn)入歷史上少有的高速發(fā)展期,2011年汽車產(chǎn)銷量在1840萬(wàn)輛以上。點(diǎn)焊的完整性決定了汽車的整體結(jié)構(gòu)剛度和完整性,故點(diǎn)焊的焊接質(zhì)量直接關(guān)系到車身及汽車的質(zhì)量。隨著社會(huì)的發(fā)展,生活水平的提高,汽車向中高檔方向發(fā)展,對(duì)焊裝設(shè)備和焊接質(zhì)量的要求都越來(lái)越高,而保證點(diǎn)焊的質(zhì)量是提高汽車安全性能的方法之一。在汽車生產(chǎn)全球化程度越來(lái)越高,我國(guó)的汽車工業(yè)面臨巨大的挑戰(zhàn),提高產(chǎn)品質(zhì)量是增強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力的有效途徑,這同樣需要保證汽車中幾千個(gè)點(diǎn)焊焊點(diǎn)的連接質(zhì)量。如美國(guó)的汽車工業(yè),僅三大汽車公司就有64條生產(chǎn)線,年

12、產(chǎn)汽車1300萬(wàn)臺(tái),電阻點(diǎn)焊控制器的改善和提高將使車身結(jié)構(gòu)加強(qiáng),并且提高美國(guó)汽車制造企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。通常在汽車工業(yè)中,為了保證質(zhì)量,每臺(tái)車約有多于設(shè)計(jì)數(shù)量的30的焊點(diǎn),掘推算:如果減少焊點(diǎn)數(shù)量10,每年可節(jié)約500萬(wàn)美元左右。1996年,美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)研究所宣布用136億美元進(jìn)行的電阻點(diǎn)焊這個(gè)先進(jìn)技術(shù)項(xiàng)目(ATP)的研究。美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)研究所專家認(rèn)為,改進(jìn)美國(guó)現(xiàn)有的電阻焊設(shè)備和控制裝置,預(yù)計(jì)在相關(guān)產(chǎn)業(yè)可以獲得500億美元的經(jīng)濟(jì)效益。這個(gè)項(xiàng)目得到了汽車行業(yè)人士的重視,許多研究機(jī)構(gòu)和企業(yè),如美國(guó)智能電阻焊協(xié)會(huì)、克來(lái)斯勒公司、福特汽車公司、通用汽車公司以及密西根大學(xué)、愛(ài)迪生焊接研究所、工業(yè)技術(shù)

13、研究所等給予這個(gè)項(xiàng)目很大的支持。一方面,由于點(diǎn)焊過(guò)程相當(dāng)復(fù)雜,影響因素多、因素之間相互作用,加之焊接過(guò)程中熔核的不可見(jiàn)性及焊接過(guò)程瞬時(shí)性,給點(diǎn)焊質(zhì)量檢測(cè)與控制帶來(lái)了很大困難;另一方面,為了使不合格接頭的比例保持在規(guī)定的合理范圍內(nèi),工廠里通常要定期進(jìn)行焊后破壞性實(shí)驗(yàn)。但是,破壞性實(shí)驗(yàn)成本極高,而且定期的抽樣實(shí)驗(yàn)并不能保證每一輛車身焊接接頭的合格率都保持在規(guī)定的范圍內(nèi);同時(shí),焊后實(shí)驗(yàn)具有嚴(yán)重的滯后性,由于轎車生產(chǎn)的大批量流水作業(yè)特點(diǎn),待有焊接質(zhì)量問(wèn)題發(fā)現(xiàn)時(shí),大量具有焊接質(zhì)量問(wèn)題的車身己經(jīng)到了總裝甚至到了客戶手中。由此可見(jiàn),電阻點(diǎn)焊過(guò)程及焊點(diǎn)質(zhì)量的穩(wěn)定性一直是電阻點(diǎn)焊質(zhì)量控制研究中的關(guān)鍵問(wèn)題,歷來(lái)被

14、認(rèn)為是電阻焊質(zhì)量控制的研究重點(diǎn),并引起了工業(yè)界和研究機(jī)構(gòu)的高度重視因此,為了提高焊接質(zhì)量,需要對(duì)熔核形成過(guò)程的有關(guān)電參數(shù)進(jìn)行控制,以形成合格焊點(diǎn),或者在線監(jiān)測(cè)和控制與熔核形成有關(guān)的物理參量,以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)并控制焊接過(guò)程,實(shí)現(xiàn)在線判定和控制焊點(diǎn)質(zhì)量,這對(duì)于保證焊點(diǎn)質(zhì)量的穩(wěn)定性提高點(diǎn)焊合格率,達(dá)到降低成本和提高生產(chǎn)效率具有十分重要的實(shí)際意義。隨著新材料和新技術(shù)的不斷出現(xiàn)以及應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)展,對(duì)點(diǎn)焊質(zhì)量的要求也越來(lái)越高。根據(jù)實(shí)際工作的需要,克服點(diǎn)焊的缺陷和不足成為當(dāng)前點(diǎn)焊技術(shù)發(fā)展中的一個(gè)重要任務(wù)。這些缺陷存在與否或多少直接關(guān)系到點(diǎn)焊的質(zhì)量,而點(diǎn)焊質(zhì)量直接關(guān)系到產(chǎn)品的質(zhì)量。況且利用點(diǎn)焊技術(shù)的生產(chǎn)的產(chǎn)品大多數(shù)

15、是科技含量高、價(jià)格昂貴或作用至關(guān)重要的產(chǎn)品或零部件。汽車車身的點(diǎn)焊的連接質(zhì)量決定了汽車的整體結(jié)構(gòu)剛度和完整性,同時(shí)保證汽車的行駛安全。所以對(duì)于汽車車身點(diǎn)焊焊接缺陷控制的研究,保證點(diǎn)焊質(zhì)量具有重要的實(shí)際意義。重慶科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文2 點(diǎn)焊原理2 點(diǎn)焊原理2.1點(diǎn)焊的基本概念點(diǎn)焊屬于電阻焊的一種,它是將被焊工件壓緊于兩電極之間,并通以電流,利用電流流經(jīng)工件接觸表面及鄰近區(qū)域產(chǎn)生的電阻將其加熱到熔化或塑性狀態(tài),使之形成金屬結(jié)合的一種焊接方法。電阻點(diǎn)焊的特點(diǎn):(1)焊件間靠尺寸不大的熔核進(jìn)行連接,熔核均勻、對(duì)稱分布在兩焊件的結(jié)合面上。(2)焊接電流大、焊接時(shí)間短、焊接過(guò)程中加壓力。(3)點(diǎn)焊時(shí)熱、機(jī)

16、械(力)聯(lián)合作用的焊接過(guò)程。2.2點(diǎn)焊焊接循環(huán)分析焊接循環(huán)(welding cycle),在電阻焊中是指完成一個(gè)焊點(diǎn)所包括的全部程序。圖是一個(gè)較完整的復(fù)雜點(diǎn)焊焊接循環(huán),由加壓,休止等十個(gè)程序段組成,I、F、t中各參數(shù)均可獨(dú)立調(diào)節(jié),它可滿足常用(含焊接性較差的)金屬材料的點(diǎn)焊工藝要求。當(dāng)將I、F、t中某些參數(shù)設(shè)為零時(shí),該焊接循環(huán)將會(huì)被簡(jiǎn)化以適應(yīng)某些特定材料的點(diǎn)焊要求。當(dāng)其中I1、I3、Fpr、Ffo、t2、t3、t4、t6、t7、t8均為零時(shí),就得到由四個(gè)程序段組成的基本點(diǎn)焊焊接循環(huán),該循環(huán)是目前應(yīng)用最廣的點(diǎn)焊循環(huán),即所謂“加壓焊接維持休止”的四程序段點(diǎn)焊或電極壓力不變的單脈沖點(diǎn)焊。圖

17、2.1復(fù)雜點(diǎn)焊焊接循環(huán)示意圖1.加壓程序 2.熱量遞增程序 3.加熱1程序 4.冷卻1程序 5.加熱2程序 6.冷卻2程序7.加熱3程序 8.熱量遞減程序 9.維持程序 10.休止程序.預(yù)壓壓力 .鍛壓力 .施加壓力時(shí)刻(從斷電時(shí)刻算起).電極壓力 .點(diǎn)焊周期 .施加鍛壓力時(shí)刻(從通電時(shí)刻算起)2.3點(diǎn)焊的工藝參數(shù)點(diǎn)焊工藝的基本參數(shù)有焊接電流、焊接時(shí)間、電極壓力、和電極工作端面尺寸。(1) 焊接電流I焊接時(shí)流經(jīng)焊接回路的電流稱為焊接電流,一般在數(shù)萬(wàn)安培(A)以內(nèi)。焊接電流是最主要的點(diǎn)焊參數(shù)。調(diào)節(jié)焊接電流對(duì)接頭力學(xué)性能的影響如圖2.2所示。圖2.2接頭抗剪載荷與焊接電流的一般關(guān)系1.板厚1.6m

18、m以上 2.板厚1.6以下1)AB段 曲線呈陡峭段。由于焊接電流小使熱源強(qiáng)度不足而不能形成熔核或熔核尺寸甚小,因此焊點(diǎn)拉剪載荷較低且很不穩(wěn)定。2)BC段 曲線平穩(wěn)上升。隨著焊接電流的增加,內(nèi)部熱源發(fā)熱量急劇增大(QI2),熔核尺寸穩(wěn)定增大,因而焊點(diǎn)拉剪載荷不斷提高;臨近C點(diǎn)區(qū)域,由于板間翹離限制了熔核直徑的擴(kuò)大和溫度場(chǎng)進(jìn)入準(zhǔn)穩(wěn)態(tài),因而焊點(diǎn)拉剪載荷變化不大。3)CD段 由于電流過(guò)大使加熱過(guò)于強(qiáng)烈,引起金屬過(guò)熱、噴濺、壓痕過(guò)深等缺陷,接頭性能反而降低。圖2.2還表明,焊件越厚BC段越陡峭,即焊接電流的變化對(duì)焊點(diǎn)拉剪載荷的影響越敏感。從工藝上考慮,焊接電流波形陡升與陡降

19、時(shí),會(huì)因加熱、冷卻速度過(guò)快引起飛濺或在熔核內(nèi)部產(chǎn)生收縮性缺陷;而具有緩升與緩降的電流脈沖和波形,有預(yù)熱和緩冷的作用,可有效防止飛濺與內(nèi)部收縮性缺陷。(2) 焊接時(shí)間t 自焊接電流接通到停止的持續(xù)時(shí)間,稱焊接通電時(shí)間,簡(jiǎn)稱焊接時(shí)間。點(diǎn)焊時(shí)t一般在數(shù)十周波(1周波0.02s)以內(nèi)。焊接時(shí)間對(duì)接頭力學(xué)性能的影響與焊接電流相似(圖2.3)。但應(yīng)注意兩點(diǎn):1) C點(diǎn)以后曲線并不立即下降,這是因?yàn)楸M管熔核尺寸已達(dá)飽和,但塑性環(huán)還可有一定擴(kuò)大,再加之熱源加熱速率較和緩,因而一般不會(huì)產(chǎn)生噴濺。圖2.3接頭抗剪載荷與焊接時(shí)間的關(guān)系1-板厚1mm 2-板厚.5mm2) 焊接時(shí)間對(duì)接頭塑性指標(biāo)影響較大,尤

20、其對(duì)承受動(dòng)載或有脆性傾向的材料(DC05的可淬硬傾向小),較長(zhǎng)的焊接時(shí)間也可以獲得良好的點(diǎn)焊接頭,但是點(diǎn)焊的生產(chǎn)效率。所以,在實(shí)際生產(chǎn)中通過(guò)減少焊接時(shí)間來(lái)提高生產(chǎn)效率。(3) 電極壓力Fw 點(diǎn)焊時(shí)通過(guò)電極施加在焊件上的壓力一般要數(shù)千牛(N)。圖2.4表明,電極壓力過(guò)大或過(guò)小都會(huì)使焊點(diǎn)承載能力降低和分散性變大,尤其對(duì)拉伸載荷影響更甚。當(dāng)電極壓力過(guò)小時(shí),由于焊接區(qū)金屬的塑性變形范圍及變形程度不足,造成因電流密度過(guò)大而引起加熱速度增大而塑性環(huán)又來(lái)不及擴(kuò)展,從而產(chǎn)生嚴(yán)重噴濺。這不僅使熔核形狀和尺寸發(fā)生變化,而且污染環(huán)境和不安全,這是絕對(duì)不允許的。電極壓力過(guò)大時(shí)將使焊接區(qū)接觸面積增大,總電阻和電流密度均

21、減小,焊接散熱增加,因此熔核尺寸下降,嚴(yán)重時(shí)會(huì)出現(xiàn)未焊透缺陷。一般認(rèn)為,在增大電極壓力的同時(shí),適當(dāng)加大焊接電流或焊接時(shí)間,以維持焊接區(qū)加熱程度不變。同時(shí),由于壓力增大,可消除焊件裝配間隙、剛性不均勻等因素引起的焊接區(qū)所受壓力波動(dòng)對(duì)焊點(diǎn)強(qiáng)度的不良影響。此時(shí),不僅使焊點(diǎn)強(qiáng)度維持不變,穩(wěn)定性亦可大為提高。圖2.4接頭承載能力與電極壓力的關(guān)系(低碳鋼=1mm)-電極壓力 -抗剪載荷 -抗伸載荷(4)電極頭端面尺寸D或R電極頭是指點(diǎn)焊時(shí)與焊件表面相接觸時(shí)的電極端頭部分。其中D為錐臺(tái)形電極頭端面直徑,R為球面形電極頭球面半徑,h為端面與水冷端距離(圖2.5)。電極頭端面尺寸增大時(shí),由于接觸面積增大、電流密

22、度減小、散熱效果增強(qiáng),均使焊接區(qū)加熱程度減弱,因而熔核尺寸減小,使焊點(diǎn)承載能力降低(圖2.6)。應(yīng)該指出,在點(diǎn)焊過(guò)程中,由于電極工作條件惡劣,電極頭產(chǎn)生壓潰變形和粘損是不可避免的,因此要規(guī)定:錐臺(tái)形電極頭端面尺寸的增大D<15D,同時(shí)對(duì)由于不斷銼修電極頭而帶來(lái)的與水冷端距離h的減小也要給予控制。低碳鋼點(diǎn)焊h3mm。  圖2.5常用電極結(jié)構(gòu)圖2.6接頭抗剪載荷與電極頭端面直徑D關(guān)系(低碳鋼=1mm;用圖2.7接近C規(guī)范焊接)2.4 焊接參數(shù)間相互關(guān)系及選擇點(diǎn)焊時(shí),各焊接參數(shù)的影響是相互制約的。當(dāng)電極材料、端面形狀和尺寸選定以后,焊接參數(shù)的選擇主要是考慮焊接電流、焊接時(shí)間

23、及電極壓力,這是形成點(diǎn)焊接頭的三大要素,其相互配合可有兩種方式。(1)焊接電流和焊接時(shí)間的適當(dāng)配合 這種配合是以反映焊接區(qū)加熱速度快慢為主要特征。當(dāng)采用大焊接電流、短焊接時(shí)間參數(shù)時(shí),稱硬規(guī)范;而采用小焊接電流、適當(dāng)長(zhǎng)焊接時(shí)間參數(shù)時(shí),稱軟規(guī)范。軟規(guī)范的特點(diǎn):加熱平穩(wěn),焊接質(zhì)量對(duì)焊接參數(shù)波動(dòng)的敏感性低,焊點(diǎn)強(qiáng)度穩(wěn)定;溫度場(chǎng)分布平緩,塑性區(qū)寬,在壓力作用下易變形,可減少熔核內(nèi)噴濺、縮孔和裂紋傾向;對(duì)有淬硬傾向的材料,軟規(guī)范可減小接頭冷裂紋傾向;所用設(shè)備裝機(jī)容量小,控制精度不高,因而較便宜。但是,軟規(guī)范易造成焊點(diǎn)壓痕深,接頭變形大,表面質(zhì)量差,電極磨損快,生產(chǎn)效率低,能量損耗較大。重慶科技學(xué)

24、院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文2 點(diǎn)焊原理應(yīng)該注意,調(diào)節(jié)I、t使之配合成不同的硬、軟規(guī)范時(shí),必須相應(yīng)改變電極壓力Fw,以適應(yīng)不同加熱速度及滿足不同塑性變形能力的要求。硬規(guī)范時(shí)所用電極壓力顯著大于軟規(guī)范焊接時(shí)的電極壓力。(2)焊接電流和電極壓力的適當(dāng)配合 這種配合是以焊接過(guò)程中不產(chǎn)生噴濺為主要原則,這是目前國(guó)外幾種常用電阻點(diǎn)焊規(guī)范(RWMA、MIL Spec、BWRA等)的制定依據(jù)。根據(jù)這一原則制定的I.Fw關(guān)系曲線,稱噴濺臨界曲線(圖25)。曲線左半?yún)^(qū)為無(wú)噴濺區(qū),這里Fw大而I小,但焊接壓力選擇過(guò)大會(huì)造成固相焊接(塑性環(huán))范圍過(guò)寬,導(dǎo)致焊接質(zhì)量不穩(wěn)定;曲線右半?yún)^(qū)為噴濺區(qū),因?yàn)殡姌O壓力不足,加熱速度過(guò)

25、快而引起噴濺,使接頭質(zhì)量嚴(yán)重下降和不能安全生產(chǎn)。當(dāng)將低碳鋼點(diǎn)焊規(guī)范選在噴濺臨界曲線附近(無(wú)噴濺區(qū)內(nèi))時(shí),可獲得最大熔核和最高拉伸載荷。同時(shí),由于降低了焊機(jī)機(jī)械功率,也提高了經(jīng)濟(jì)效果。當(dāng)然,在實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)用這一原則時(shí),應(yīng)將電網(wǎng)電壓、加壓系統(tǒng)等的允許波動(dòng)帶來(lái)的影響考慮在內(nèi)。以上討論的兩種情況,通過(guò)低碳鋼點(diǎn)焊焊接參數(shù)表、列線圖、曲線圖和規(guī)范尺等形式表現(xiàn)出來(lái),但在實(shí)際使用這些資料時(shí)均需進(jìn)行試驗(yàn)修正。圖2.7焊接電流與電極壓力的關(guān)系(A、B、C為RWMA焊接規(guī)范中的三類)重慶科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文3 汽車車身點(diǎn)焊工藝3 汽車車身點(diǎn)焊工藝3.1材料點(diǎn)焊焊接性分析判斷金屬材料點(diǎn)焊焊接性的主要標(biāo)志:材料的導(dǎo)電性

26、和導(dǎo)熱性,即電阻率小而導(dǎo)熱率大的金屬材料,其焊接性較差;材料的高溫塑性及塑性溫度范圍,即高溫屈服強(qiáng)度大的材料(如耐熱合金)塑性溫度區(qū)間窄的材料(如鋁合金),其焊接性較差;材料對(duì)熱循環(huán)的敏感性,即生成與熱循環(huán)作用有關(guān)缺陷(裂紋脆硬組織等)的材料(65Mn),其焊接性差;熔點(diǎn)高線膨脹系數(shù)大硬度高等金屬材料,其焊接性一般較差,當(dāng)然,評(píng)定某一金屬材料點(diǎn)焊焊接性時(shí)應(yīng)綜合全面考慮以上諸因素。3.1.1 DC05點(diǎn)焊焊接性分析DC05含碳量為0.12,為低碳鋼,其點(diǎn)焊焊接性良好,采用用工頻交流點(diǎn)焊機(jī),簡(jiǎn)單焊接循環(huán),無(wú)需特別的焊接工藝措施,即可或得滿意的焊接質(zhì)量。DC05冷軋鋼板由于其具有優(yōu)良的沖壓性能 ,已

27、經(jīng)成為汽車制造用鋼板的熱門材料,由于電阻點(diǎn)焊具有生產(chǎn)效率高和易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化等優(yōu)點(diǎn),已經(jīng)在汽車工業(yè)中被廣泛采用,并將繼續(xù)成為汽車工業(yè)中鋼板的主要焊接方法。特深沖用DC05為材料的化學(xué)成分及力學(xué)性能如表3.1和表3.2所示。焊接性可通過(guò)對(duì)照Q235A進(jìn)行對(duì)比分析。Q235A的化學(xué)成分如表3.3所示。 表3.1 DC05 冷軋鋼板的化學(xué)成分 成分CSiMnPSAl含量0.120.421.770.0180.0060.049表3.2 DC05冷軋鋼板的力學(xué)性能項(xiàng)目屈服強(qiáng)度/(N/mm)抗拉強(qiáng)度/(N/mm)端面延伸率/指標(biāo)14531140表3.3 Q235A的化學(xué)成分成分CSiMnPS含量0.220.3

28、51.40.0450.051.DC05的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性通過(guò)查閱資料得到DC05電阻率和熱導(dǎo)率分別為:20時(shí)的電阻率/(×10(-6)·m)O.1、46.4W/(m2·K)DC05電阻率和熱導(dǎo)率都小于Q235。2.DC05的高溫塑性及塑性溫度范圍通過(guò)對(duì)比DC05與Q235的化學(xué)成分,DC05的Mn/s大于Q235的Mn/s,得DC05的高溫塑性較好,且塑性溫度區(qū)間大于Q235。3.DC05對(duì)熱循環(huán)的敏感性因?yàn)镈C05含碳量低于Q235,S、P含量都低,得到DC05的對(duì)焊接熱循環(huán)的敏感性較低,在冷卻的時(shí)候不易得到脆硬組織,就有良好的焊接性。4.DC05的熔點(diǎn)、線膨脹系

29、數(shù)、硬度通過(guò)查閱資料DC05的熔點(diǎn)1400-1500 線膨脹系數(shù)小于Q235 且硬度小于Q235,起點(diǎn)焊性能優(yōu)于Q235。根據(jù)上述數(shù)據(jù)分析得到,DC05冷軋鋼板為低碳鋼,DC05的電阻率適中,塑性溫度區(qū)寬,易于獲得所需的塑性變形而不必使用很大的電極壓力,具有良好的點(diǎn)焊工藝性能,在板厚小于6mm時(shí)通常采用普通的工頻交流焊機(jī),焊接電流、電極壓力和通電時(shí)間都具有較大的調(diào)節(jié)范圍。在焊接工藝參數(shù)選取的時(shí)候可以參照表3.4推薦的焊接工藝參數(shù)。點(diǎn)焊技術(shù)要點(diǎn):(1)焊前冷軋板表面可不必清理,熱軋板應(yīng)去掉氧化皮、銹。(2)建議采用硬規(guī)范點(diǎn)焊,CE大者會(huì)產(chǎn)生一定的淬硬現(xiàn)象,但不一定不影響使用。(3)焊厚板3mm時(shí)

30、建議選用帶鍛壓的壓力曲線,帶預(yù)熱電流脈沖或斷續(xù)通電的多脈沖點(diǎn)焊方式,選用三相低頻焊機(jī)焊接等。(4)低碳鋼屬于鐵磁性材料,當(dāng)焊件尺寸大時(shí)應(yīng)考慮分段調(diào)整焊接參數(shù),以彌補(bǔ)因焊件伸入焊接回路過(guò)多而引起的焊接電流減弱。(5)焊接參數(shù)參見(jiàn)表3.4。表3.4的點(diǎn)焊常用焊接參數(shù)板厚電極型式和電極直徑硬規(guī)范軟規(guī)范最小搭接寬度最小焊點(diǎn)間距焊點(diǎn)直徑電極間 壓力焊接時(shí)間焊接電流電極間 壓力焊接時(shí)間焊接電流mmD (mm)d (mm)NCyclesANCyclesAmmmmmm0.512.53.513506610060010370011103.30.812.54.5190088100100015450011134116

31、52300109300120020570012194.81.5166.235001411500170035680016265.7216748001813500230045820018326.82.516861002115000300070870019387.8(1)材料表面應(yīng)沒(méi)有銹、氧化物、油漆、油脂、油。(2)電極材料應(yīng)根據(jù)板材狀況選用(3)對(duì)于三層板焊接,最小間距應(yīng)增加30%3.2汽車燃油箱固定件點(diǎn)焊焊接工藝汽車的燃油箱固定件是固定燃油箱的重要部件,保證車輛在行駛過(guò)程中油箱不會(huì)掉落,保證車輛的安全行駛。燃油箱固定件是DC05經(jīng)過(guò)沖在成型過(guò)后再點(diǎn)焊在一起。燃油箱固定件的實(shí)際規(guī)格由8個(gè)焊點(diǎn)組成

32、。燃油箱固定件由固定件3mm×60mm×75 mm和固定座板2mm×l74mm×l05mm點(diǎn)焊而成。如圖3.1所示。圖3.1燃油箱固定件示意圖(1)焊接接頭形式點(diǎn)焊接頭的強(qiáng)度取決于焊點(diǎn)的幾何尺寸及其內(nèi)外質(zhì)量。焊點(diǎn)的幾何尺寸見(jiàn)圖1,一般要求熔核直徑隨板厚增加而增大。通常用下式表示: (3.1)式中:d為熔核直徑,mm;為焊件最薄板厚,mmh=(0.20.8)( ) (3.2)式中:h熔核高度,mm;為焊件表面壓痕深度,mm;一般取(01015),mm。熔核在單板上的熔化高度h對(duì)板厚度的百分比為熔透率A,即A=h/×l00 (3.3)d.熔核直徑,

33、mm一壓痕深度,mm;e一焊點(diǎn)距離,mm;h一熔核高度,mm;一鋼板厚度,mm圖3.2 點(diǎn)焊的幾何尺寸示意圖對(duì)于這次工藝試驗(yàn)因工件作剪切力試驗(yàn)的局限性采用單點(diǎn)試樣和燃油固定件成仿真模擬試驗(yàn)兩種方法制取試樣,各試樣的焊點(diǎn)尺寸見(jiàn)表3.3。其中熔核高度按中間值取04。表3.3各試樣焊點(diǎn)距離材料厚度/mm熔核直徑/mm壓痕深度/mm焊點(diǎn)距離/mm熔核高度/mm焊透率/1.0+3.050.1080.41.5+2.060.15120.61.5+3.060.15160.630-702.0+2.570.20200.82.0+3.070.20240.8(2)確定工藝參數(shù)根據(jù)選擇工藝參數(shù)的具體步驟:1)定電極的端

34、面形狀和尺寸d=2+3。2)初步選定電極壓力和焊接時(shí)間,然后調(diào)節(jié)焊接電流,以不同的電流焊接試樣。3)經(jīng)檢驗(yàn)熔核直徑符合要求后,再在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)調(diào)節(jié)電極壓力,焊接時(shí)間和電流,進(jìn)行試樣的焊接和檢驗(yàn),直到焊點(diǎn)質(zhì)量完全符合技術(shù)要求所規(guī)定的要求為止。厚度比小于3:1時(shí),工藝參數(shù)可按照厚件進(jìn)行選擇,并稍增大焊接電流或者焊接時(shí)間;當(dāng)兩工件的厚度比大于3:1時(shí),除按上條件處理外,還應(yīng):a 在厚板的一側(cè)采用大的電極直徑;b 在薄板的一側(cè)采用導(dǎo)電性稍差的電極材料;此外,在試樣選擇工藝、參數(shù)時(shí),要充分考慮試樣和工件在分流、鐵磁性物質(zhì)影響,以及裝配間隙方面的差異,并適當(dāng)加以調(diào)整。參照相同板厚的試焊參數(shù)擬確定本次工藝試

35、樣的各參數(shù)見(jiàn)表3.4。重慶科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文4 點(diǎn)焊缺陷分析及控制表3.4各試樣點(diǎn)焊參數(shù)重慶科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文4 點(diǎn)焊缺陷分析及控制材料厚度/mm電極直徑/mm焊接時(shí)間/周波電極壓力/KN焊接電流/KA1.0+3.0782.810.01.5+2.07113.611.81.5+3.07144.413.42.0+2.57155.114.82.0+3.07205.916.13.點(diǎn)焊機(jī)的操作流程:1)點(diǎn)焊工作前檢查焊機(jī)的潤(rùn)滑狀態(tài)是否良好;2)打開(kāi)冷卻水閥門,并檢查水路是否暢通和密封,任何冷卻水路沒(méi)有通水都不允許焊接;3)打開(kāi)氣閥,并調(diào)好適當(dāng)壓力。接通電源,空動(dòng)作幾次確認(rèn)無(wú)誤后方可開(kāi)始工作。重慶科技

36、學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 4點(diǎn)焊缺陷分析及控制4 點(diǎn)焊缺陷分析及控制汽車車身的焊裝質(zhì)量直接決定著整車的質(zhì)量,車身的焊接缺陷,會(huì)直接對(duì)安全性及功能性產(chǎn)生影響,會(huì)導(dǎo)致車身強(qiáng)度不夠、功能組件失效無(wú)法安裝、表面缺陷產(chǎn)生對(duì)使用者的傷害,還會(huì)導(dǎo)致噪聲和車門關(guān)閉障礙的發(fā)生。4.1 DCO5電阻點(diǎn)焊常見(jiàn)缺陷及解決辦法(1)燒穿現(xiàn)象燒穿為在焊點(diǎn)的中心部位發(fā)生穿孔縮孔現(xiàn)象,會(huì)降低焊點(diǎn)的強(qiáng)度,特別是關(guān)鍵焊點(diǎn),會(huì)產(chǎn)生較大的影響。 焊點(diǎn)穿孔如圖4.1所示??s孔圖4.1電阻點(diǎn)焊燒穿示意圖燒穿的原因及解決辦法: 1)點(diǎn)焊工藝參數(shù)問(wèn)題,電流過(guò)大、點(diǎn)焊時(shí)間過(guò)長(zhǎng)、維持時(shí)間短、電極壓力不足等,可以通過(guò)調(diào)整相應(yīng)的點(diǎn)焊工藝參數(shù),適當(dāng)減小焊接電

37、流和焊接時(shí)間、增加維持時(shí)間、提搞電極壓力來(lái)解決燒穿問(wèn)題。2)電極頭端面小或者電極頭及板材上有雜質(zhì),使電流過(guò)于集中,從而導(dǎo)致燒穿。在焊前應(yīng)打磨電極頭, 清潔待焊板材表面。(2)焊接裂紋焊接裂紋在點(diǎn)焊結(jié)束后,在焊點(diǎn)表面出現(xiàn)裂紋。焊接裂紋如圖4.2裂紋 圖4.2電阻點(diǎn)焊焊接裂紋示意圖焊接裂紋的原因及解決辦法:1)點(diǎn)焊工藝參數(shù)問(wèn)題,電極壓力不足、焊接時(shí)間過(guò)長(zhǎng)、鍛壓壓力不足、加得不及時(shí)等,可以通過(guò)調(diào)整點(diǎn)焊工藝參數(shù),適當(dāng)提高電極壓力、適當(dāng)減少焊接時(shí)間等來(lái)解決焊接裂紋問(wèn)題。2)電極的冷卻作用差,使點(diǎn)焊焊點(diǎn)結(jié)晶時(shí)間過(guò)長(zhǎng)出現(xiàn)焊接裂紋,在焊接前確認(rèn)冷卻水管路通暢,提高電極的冷去作用。(3)焊點(diǎn)毛刺焊點(diǎn)毛刺在點(diǎn)焊結(jié)

38、束后,在焊點(diǎn)周圍出現(xiàn)毛刺,用手強(qiáng)力觸摸會(huì)受傷。焊點(diǎn)毛刺如圖 4.3所示毛刺圖4.3電阻點(diǎn)焊焊點(diǎn)毛刺示意圖焊點(diǎn)毛刺的原因及解決辦法:1)點(diǎn)焊工藝參數(shù)問(wèn)題,點(diǎn)焊電流大、點(diǎn)焊時(shí)間短以及在第2個(gè)點(diǎn)焊階段,大多數(shù)焊鉗設(shè)置電流從0直接加大到設(shè)定電流,還有點(diǎn)焊后沒(méi)有設(shè)置保持時(shí)間等;應(yīng)適當(dāng)減小點(diǎn)焊電流,延長(zhǎng)點(diǎn)焊時(shí)間。2)設(shè)置電流從0上升到設(shè)定電流的時(shí)間為23個(gè)周波;設(shè)置加壓保持時(shí)間23個(gè)周波。其他方面的原因有邊緣焊點(diǎn)、焊件表面有雜質(zhì)、電極頭端面過(guò)小(新電極頭端面較?。?。(4)焊接變形焊接變形焊接后點(diǎn)焊面與板材扭曲超過(guò)25°。點(diǎn)焊變形會(huì)對(duì)零件的外觀質(zhì)量及搭接零件的屈服強(qiáng)度有較大影響,特別是車架前后大梁

39、搭接處,如出現(xiàn)扭曲,易造成前后大梁的嚴(yán)重變形,并且因?yàn)殡姌O接觸表面變化,容易發(fā)生脫焊、虛焊等問(wèn)題。焊點(diǎn)扭曲變形如圖4.5所示圖4.5電阻點(diǎn)焊焊接變形示意圖焊接變形的原因及解決辦法: 1)點(diǎn)焊焊點(diǎn)變形的一個(gè)根本原因就是焊鉗與被焊零件表面不垂直;首先在點(diǎn)焊鉗設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)上一定要能夠滿足點(diǎn)焊時(shí)焊鉗與零件垂直,其次員工在操作時(shí)要按照標(biāo)準(zhǔn)化操作,將點(diǎn)焊鉗擺放到正確位置后進(jìn)行點(diǎn)焊。(5)位置偏差位置偏差是指實(shí)際焊點(diǎn)位置與設(shè)定焊點(diǎn)位置偏離,在10mm以上(未指定位置的不能偏離 20 mm以上),焊點(diǎn)位置偏差會(huì)對(duì)局部焊點(diǎn)強(qiáng)度造成影響,關(guān)鍵部位會(huì)對(duì)整車強(qiáng)度造成嚴(yán)重影響。解決辦法:焊點(diǎn)位置偏差可以通過(guò)制作焊點(diǎn)位置標(biāo)識(shí)

40、裝置來(lái)消除焊點(diǎn)位置偏差。 焊點(diǎn)位置標(biāo)識(shí)如圖4.6所示。圖4.6電阻點(diǎn)焊焊接位置標(biāo)示另外,還可制作焊點(diǎn)間距目視桿,如圖4.7所示。采用焊點(diǎn)間距目視桿進(jìn)行點(diǎn)焊時(shí), 焊背面焊點(diǎn)以正面一個(gè)焊點(diǎn)為起始基準(zhǔn),從而可以保證背面焊點(diǎn)分布均勻。圖4.7電阻點(diǎn)焊焊接位置目視標(biāo)示(6)邊緣焊點(diǎn)邊緣焊點(diǎn)指焊點(diǎn)位置為落在2層板搭接的邊緣位置,板材未將焊點(diǎn)完全包住,這是不可接受的點(diǎn)焊缺陷,如圖4.8所示,邊緣焊點(diǎn)對(duì)焊點(diǎn)的強(qiáng)度同樣會(huì)產(chǎn)生不良影響。圖4.8邊緣點(diǎn)焊示意圖在設(shè)計(jì)焊鉗及焊點(diǎn)位置時(shí),盡量避免邊緣焊點(diǎn),若存在邊緣點(diǎn)焊部位,則可在焊鉗上或拼臺(tái)上面設(shè)計(jì)焊接限位,減少邊緣焊點(diǎn),如圖4.9所示。圖4.9焊接位置導(dǎo)向示意圖(7

41、) 壓痕過(guò)深電極加壓在板材上留下的壓痕深度超過(guò)薄板厚度的 50時(shí),為不合格焊點(diǎn),如圖4.12所示。圖4.12焊點(diǎn)壓痕過(guò)深示意圖壓痕過(guò)深原因及解決辦法: 1)壓痕過(guò)深產(chǎn)生的原因有電極接觸面積小,電極壓力大, 焊接時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。 解決措施有: 在保證電極頭面積達(dá)到要求的情況下減小電極壓力,在保證點(diǎn)焊強(qiáng)度的情況下適當(dāng)縮短焊接時(shí)間。(8)虛焊虛焊焊點(diǎn)熔核直徑小于要求的最小值 dmin,焊點(diǎn)發(fā)白為虛焊。如圖4.10所示。圖4.10焊點(diǎn)發(fā)白示意圖虛焊產(chǎn)生的原因及解決辦法: 1)一個(gè)最常見(jiàn)原因?yàn)辄c(diǎn)焊工藝參數(shù),電流過(guò)小,點(diǎn)焊時(shí)間過(guò)短。解決措施為加大電流,延長(zhǎng)點(diǎn)焊時(shí)間。2)其他可能原因?yàn)楹更c(diǎn)距離過(guò)小,點(diǎn)焊電流分流;

42、焊接銅板分流;電極頭使用時(shí)間過(guò)久不修模,端面墩粗;焊點(diǎn)扭曲;電極表面有雜物等。解決措施為按工藝要求進(jìn)行點(diǎn)焊工藝參數(shù)調(diào)整,按電極頭使用要求對(duì)電極頭進(jìn)行打磨。如表4.1和圖4.11所示,合格焊點(diǎn)應(yīng)滿足:焊點(diǎn)直徑(Dd)/2dmin。表4.1熔核直徑薄板厚度/mm焊點(diǎn)直徑最小值/mm0.40-0.593.00.60-0.793.50.80-1.394.01.40-1.994.52.00-2.495.02.50-2.995.53.0-3.496.03.50-3.996.54.00-4.507.0注:1.當(dāng)2層焊時(shí),在參考表時(shí),以最薄的板材尺寸計(jì)算;2.3層及3層以上點(diǎn)焊時(shí),用第二薄的鋼板確定最小尺寸。

43、 圖4.11焊點(diǎn)直徑示意圖(9)粘銅現(xiàn)象粘銅現(xiàn)象在點(diǎn)焊結(jié)束后,在焊點(diǎn)表面附著有電極材料融化后銅材。圖4.13粘銅示意圖粘銅現(xiàn)象產(chǎn)生的原因及解決辦法:1)由于電極冷卻作用不足,導(dǎo)致銅電極在長(zhǎng)時(shí)間的服役過(guò)程中溫度過(guò)高,使部分電極熔化,在力的作用效果下過(guò)渡到點(diǎn)焊焊點(diǎn)表面;加強(qiáng)冷卻水循環(huán)的速度,徹底檢查冷卻系統(tǒng)是否工作正常,或者更換更加耐高溫的電極材料。2)由于電極在修磨時(shí)沒(méi)有完全打磨平整,導(dǎo)致在點(diǎn)焊過(guò)程中毛刺的電極在強(qiáng)大電流作用下融化混入點(diǎn)焊焊點(diǎn)表面;加強(qiáng)電極修磨管理務(wù)必使每次電極打磨得都非常平整。4.2點(diǎn)焊缺陷在生產(chǎn)中的全面控制為保證車身質(zhì)量,防止不良產(chǎn)品流入下道工序及廢品出廠,對(duì)點(diǎn)焊質(zhì)量應(yīng)有一套

44、完整的質(zhì)量監(jiān)控體系。一般來(lái)說(shuō),車身點(diǎn)焊質(zhì)量監(jiān)控可以分為三部分內(nèi)容:前期預(yù)防、中間控制和焊后檢驗(yàn)。前期預(yù)防是指,在進(jìn)行電阻點(diǎn)焊之前,采取相應(yīng)的措施防止不合格焊點(diǎn)的生成。通常,主要措施是對(duì)焊接設(shè)備進(jìn)行日常監(jiān)測(cè)。如定期核對(duì)焊接參數(shù),以確保設(shè)定值符合工藝要求;定期測(cè)量焊接的實(shí)際壓力、實(shí)際電流及通電時(shí)間,確保輸出值與設(shè)定值一致;定期測(cè)量次級(jí)回路的電阻值,尤其是次級(jí)無(wú)感電纜的電阻值(如果采用分體式變壓器結(jié)構(gòu)),以保證焊接系統(tǒng)的正常通電能力。由于焊點(diǎn)是通過(guò)焊接設(shè)備來(lái)完成的,只有對(duì)焊接設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行適當(dāng)?shù)谋O(jiān)測(cè),才能預(yù)防不合格焊點(diǎn)的產(chǎn)生,很多汽車廠采用計(jì)算機(jī)群控系統(tǒng),通過(guò)該系統(tǒng)可以有效控制和監(jiān)控焊接設(shè)備生產(chǎn)中的參

45、數(shù),并對(duì)焊點(diǎn)的采集及質(zhì)量控制提供支持。中間控制是指,在進(jìn)行電阻點(diǎn)焊的過(guò)程中,應(yīng)用相應(yīng)的技術(shù)進(jìn)行在線監(jiān)測(cè),保證不合格焊點(diǎn)被及時(shí)發(fā)現(xiàn)。目前,主要方法是通過(guò)焊接控制器監(jiān)測(cè)每次焊接的輸出裝配與檢測(cè)電流大?。梢允浅跫?jí)電流,也可以是次級(jí)電流),一旦低于設(shè)定范圍就及時(shí)報(bào)警,避免不合格焊點(diǎn)的產(chǎn)生。另外,比較新的技術(shù)是監(jiān)測(cè)焊接過(guò)程中的動(dòng)態(tài)電阻值,從而判定焊點(diǎn)是否合格。這樣,每次焊接完成后,我們就可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)不合格的焊點(diǎn),從而采取措施。焊后檢驗(yàn)是指,對(duì)已經(jīng)完成的焊點(diǎn)進(jìn)行破壞性和非破壞性檢查,達(dá)到排除不合格焊點(diǎn)的目的。傳統(tǒng)的破壞性檢查是采用撕裂方式(輔以目視檢查),對(duì)整個(gè)車身的焊點(diǎn)進(jìn)重慶科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 5

46、點(diǎn)焊的質(zhì)量檢驗(yàn)行逐一檢查;傳統(tǒng)的非破壞檢查方法中,鑿檢和目視化是使用最普遍的焊點(diǎn)檢查方法,一般選取部分典型焊點(diǎn),這種方法具有一定的局限性。超聲波無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用可以彌補(bǔ)這種局限,而且隨著該技術(shù)的推廣和發(fā)展,還可以逐步替代現(xiàn)有的破壞性檢查,從而進(jìn)一步降低整車廠的成本。5 點(diǎn)焊的質(zhì)量檢驗(yàn)電阻焊接頭的質(zhì)量檢驗(yàn),分為破壞性試驗(yàn)和無(wú)損檢驗(yàn)兩類。破壞性試驗(yàn)是普遍應(yīng)用的評(píng)定接頭質(zhì)量的方法,通過(guò)對(duì)試件和焊件的抽樣檢查取得接頭性能數(shù)據(jù)。由于技術(shù)上保證了試件或抽樣具有與焊件同樣的質(zhì)量特性,因此,能夠通過(guò)對(duì)少數(shù)樣件的檢驗(yàn)來(lái)判定整批焊件的質(zhì)量。抽樣檢查的數(shù)量應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品的重要程度(接頭質(zhì)量等級(jí))和生產(chǎn)的穩(wěn)定性來(lái)確定,

47、一般在生產(chǎn)檢驗(yàn)?zāi)夸浨鍐魏蜕a(chǎn)說(shuō)明書(shū)中均有明確的規(guī)定;無(wú)損檢驗(yàn)可在不破壞焊件的情況下對(duì)表面及內(nèi)部缺陷存在的情況進(jìn)行檢查,在焊件生產(chǎn)過(guò)程中及時(shí)剔除出現(xiàn)不合格產(chǎn)品。在成品驗(yàn)收時(shí),檢查是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求。同時(shí)。產(chǎn)品在役運(yùn)行中亦能經(jīng)常地或定期地檢查是否出現(xiàn)危險(xiǎn)缺陷以防止事故發(fā)生。所以無(wú)損檢驗(yàn)在質(zhì)量管理、質(zhì)量檢驗(yàn)和維護(hù)檢驗(yàn)中,都是一種有效的、經(jīng)濟(jì)的技術(shù)。5.1破壞性檢驗(yàn)破壞性檢驗(yàn)主要用于焊接參數(shù)的調(diào)試、生產(chǎn)過(guò)程中的自檢和抽檢。破壞性檢驗(yàn)實(shí)際上只能給以參考性信息、由模擬而來(lái)的信息,因?yàn)閷?shí)際工作的接頭往往是未經(jīng)檢驗(yàn)的。但是由于該類檢驗(yàn)方法簡(jiǎn)單和檢驗(yàn)結(jié)果的直觀性,在生產(chǎn)中仍然獲得了廣泛使用(1)制取試件和選用設(shè)備

48、根據(jù)產(chǎn)品的需要,分別按2+25、1+3、3+15、2+15、2+3(單位為mm),不同規(guī)格的板厚組合下料。參照GB 265l的規(guī)定,試樣厚度為l25mm,長(zhǎng)和寬為100 mm×25 mm的規(guī)格;試樣厚度為2.53.0 mm,長(zhǎng)和寬為100mm×30mm的規(guī)格,這些試樣均為單點(diǎn)焊接。每一種類型的試樣均取2件。這2個(gè)零件分別按上述規(guī)格下料下料后用汽油和棉紗清理干凈工件表面,尤其是存在油污和銹的部位。試驗(yàn)設(shè)備采用型號(hào)YR-500CM2的點(diǎn)焊機(jī),該設(shè)備可通過(guò)電腦控制箱對(duì)各焊接參數(shù)直接顯示。(2)燃油箱固定件破壞性檢驗(yàn)試驗(yàn)結(jié)果模擬燃油箱固定件的試驗(yàn)結(jié)果在相同的焊接條件下焊接了產(chǎn)品燃油

49、箱固定件10件。經(jīng)過(guò)破壞性檢查拉力和剪切力試驗(yàn),結(jié)果見(jiàn)表5.1和 表5.2。無(wú)論是燃油箱固定件還是點(diǎn)焊試樣經(jīng)過(guò)觀察可以得出:存在擊穿孔、氣孔、飛濺等缺陷的焊點(diǎn)的試件的焊點(diǎn)剪切力值偏小。根據(jù)(4 點(diǎn)焊缺陷分析及控制)來(lái)調(diào)整工藝參數(shù),來(lái)控制焊接缺陷的產(chǎn)生,消除擊穿孔、氣孔、飛濺等缺陷,焊點(diǎn)的剪切應(yīng)力有顯著的提高。表5.1燃油箱固定件的拉力試驗(yàn)數(shù)據(jù)試件編號(hào)第1個(gè)焊點(diǎn)開(kāi)裂時(shí)的剪切力值/KN17.527.637.147.257.469.279.088.698.4108.6表5.2點(diǎn)焊試板的剪切力試驗(yàn)數(shù)據(jù)材料厚度/mm焊點(diǎn)開(kāi)裂時(shí)的剪切力值/KN試樣1試樣21.0+3.05.85.91.5+2.06.66.

50、41.5+3.07.88.22.0+2.58.07.92.0+3.09.19.0(3)試樣結(jié)果與實(shí)際情況的對(duì)比點(diǎn)焊試樣中焊點(diǎn)直徑為5 mm,6 mm的試樣的許用應(yīng)力分別為: (5.1) (5.2)式中:取=0506。將表5.2中點(diǎn)焊試板的剪切力試驗(yàn)數(shù)據(jù)與式(1)、式(2)進(jìn)行比較可以看出,剪切力均滿足要求。而一個(gè)燃油箱固定件8個(gè)焊點(diǎn)所承受的剪切力P見(jiàn)表3所示。而這種點(diǎn)焊的許用應(yīng)力為: (5.3)將表5.1中的剪切力試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析可以看出,這10個(gè)試樣所承受的剪切力均小于點(diǎn)焊的許用應(yīng)力,從而得出該點(diǎn)焊工藝(通過(guò)控制點(diǎn)焊缺陷產(chǎn)生的)能夠滿足產(chǎn)品的強(qiáng)度要求。另外,在整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中應(yīng)該保證焊件、電極表面清理干凈保證熱輸入和電極壓力的傳遞從而提高產(chǎn)品的質(zhì)量和效率,節(jié)約能源。(4)結(jié)論1)用汽油、棉紗清理焊件表面。對(duì)于銹蝕嚴(yán)重的用噴砂、噴丸或在硫酸及鹽酸溶液中進(jìn)行腐蝕,有效地清除表面油污和氧化皮。2)通過(guò)反復(fù)試驗(yàn),采用了一種能反復(fù)承受高溫、高壓、無(wú)黏附、合金化和變形的電極材料一鎘表銅,防止電極端頭的變形和磨損。3)通過(guò)對(duì)DC05點(diǎn)焊制成的汽車燃油箱固定件的破壞性檢驗(yàn),得到各個(gè)焊點(diǎn)的力學(xué)性能均達(dá)到設(shè)計(jì)使用要求。4)DC05的點(diǎn)焊性能優(yōu)越,能很好的防止缺陷的產(chǎn)生,保證整車的質(zhì)量,適合汽車批量化

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