電阻焊質(zhì)量管理跟檢驗

1、電阻焊質(zhì)量管理與檢驗現(xiàn)代電阻焊技術(shù)可以得到高質(zhì)量焊接接頭。 但由于電阻焊過程中受眾多偶然因素的干擾 （表面狀 況不良、電極磨損、裝配間隙的變化、分流等工藝因素的隨機波動、焊接參數(shù)的波動），要想杜 絕生產(chǎn)中個別接頭質(zhì)量的降低、 廢品的出現(xiàn)還是有困難的。因此，必須對電阻焊產(chǎn)品的生產(chǎn)全過程進 行監(jiān)督和檢驗，保證其在規(guī)定的使用期限內(nèi)可靠地工作， 不致因焊接質(zhì)量不良導(dǎo)致產(chǎn)品喪失全部或部 分工作能力。一、電阻焊的全面質(zhì)量管理電阻焊全面質(zhì)量管理的主要任務(wù)是預(yù)防和及時發(fā)現(xiàn)焊接缺陷，確定焊接接頭質(zhì)量等級，保持所有生產(chǎn)因素的穩(wěn)定性，并保證獲得高而穩(wěn)定的產(chǎn)品質(zhì)量。質(zhì)量管理內(nèi)容如圖 1所示。焊接設(shè)備 檢驗圖樣工藝 件

2、事在定位牌質(zhì)量 關(guān)茶質(zhì)量 災(zāi)具檢監(jiān) 電極松臉 表面席備 零件尺寸 材料工藝裝備婢接技術(shù)也接參數(shù)工藝試驗無損檢臉破壞試驗設(shè)備鑒定 定期檢奔焊接設(shè)備 檢驗圖樣工藝 件事在定位牌質(zhì)量 關(guān)茶質(zhì)量 災(zāi)具檢監(jiān) 電極松臉 表面席備 零件尺寸 材料工藝裝備婢接技術(shù)也接參數(shù)工藝試驗無損檢臉破壞試驗設(shè)備鑒定 定期檢奔圖1電陰焊質(zhì)所管理內(nèi)容圖樣工藝性審查的目的是為了保證焊接結(jié)構(gòu) （件）的良好工藝性。如審查金屬的厚度及材料牌號、 焊縫位置的布置、焊接接頭的形式、接頭的開敞性、點距及搭邊尺寸等。審查合格后，進行工藝會簽。焊前有關(guān)工序檢驗主要是對焊前準(zhǔn)備的檢查，是貫徹預(yù)防為主的方針，最大限度避免或減少焊接缺陷的產(chǎn)生，是保

3、證焊接質(zhì)量的積極有效措施。電阻焊焊工應(yīng)有較高的操作技術(shù)水平，因為焊接夾具、工藝裝備和電阻焊機較為精密、復(fù)雜，機 械化、自動化程度高，操作中稍許失誤（如工件放置偏離，電極冷卻不良或修磨不規(guī)范，夾具使用不 當(dāng)）都會造成批量性不合格品出現(xiàn)。生產(chǎn)實踐表明，電阻焊焊接質(zhì)量與焊機性能和焊接參數(shù)關(guān)系極為密切。 因此，必須保證焊接參數(shù) 的正確選用，同時對各參數(shù)實行監(jiān)控；電阻焊設(shè)備在安裝和大修之后或控制系統(tǒng)改變之后， 必須進行 焊機的穩(wěn)定性鑒定，確保鑒定合格后方可焊接產(chǎn)品。鑒定項目及要求見表 1、表2和表3。表1點焊機和縫焊機穩(wěn)定性鑒定項目及要求焊機 類別接頭 等級試件總數(shù)/個宏觀金相檢驗X射線檢驗剪切試驗數(shù)量

4、/ 個要求數(shù)量/個要求數(shù)量/個要求點 焊 機一、二級1055熔核直徑應(yīng)符合表7-3要求，焊透率在20%80%之間、壓痕深0 15%,無其他缺陷100除允許有0.5mm的氣孔外，無其他缺陷1001.強度值均大于表7-2的要 求2.90 %的試件的強度應(yīng)在 Ft 的士 12.5 %范圍內(nèi)，其余的應(yīng) 在Ft的士 20%范圍內(nèi)三級一不要求1001.強度值均應(yīng)大于表7-2的要求2.90 %的試件的強度應(yīng)在 Ft 的20 %范圍內(nèi)，其余的應(yīng)在 Ft的士 25%范圍內(nèi)縫 焊 機一、二級300mm或 600mmfe）；i縱向2橫向3焊縫寬應(yīng)大于表7- 3的值，焊透率在2 0%80%范圍內(nèi)，壓 痕深度15%全部

5、除允許有0.5mm的氣孔外，無其他缺陷5大于母材強度的85%三級縱向1橫向2一不要求5鋁合金要求其強度大于母材抗拉強度的80%85%Ft為試件抗剪力的平均值鋁合金要求焊600mm碳鋼及不銹鋼要求焊300mm:的焊縫。表2室溫單點抗剪力最小要求值室溫最小單點剪切力/N（點）材料厚度/mm2A11-T47A16-T42A16-T45A025A037A04-010和20鋼30CrMnSiA25CrMnSiA強度 1035MPa的不銹鋼強度 1035MPa的不銹鋼TA7TC3TC4TA1TA2TA3TC20.3一一784882122589012759800.5540440142016652355173

6、5245017650.89308303040353046503445441035301.0123511253920470565004735667049001.2152013705488451087006200834063701.524502060784088201000075001275098102.035303040107801274014000890017560127502.5470041101470014895200001140022560156903.061751862019600250001700026480186303.58000-20000一3100023000-4.010000

7、-一一一一-30CrMnSiA和25CrMnSiA點焊前為退火狀態(tài)，焊后未處理。表3允許的最小熔核直徑材料厚度/mm最小熔核直徑/mm鋁合金碳鋼及低合金鋼不銹鋼鈦合金0.3一2.22.22.50.52.52.52.83.00.83.53.03.53.51.04.03.54.04.01.24.54.04.54.51.55.54.55.05.52.06.55.55.86.52.57.56.06.57.53.08.56.57.28.53.59.07.07.6-4.09.5一一-注：縫焊焊縫的熔核最小寬度，比點焊熔核直徑要求大0.20.5mm （板厚0 1.0mm） ， 0.51.0 mm（板厚 1.

8、2 3.0mm電阻焊接頭的質(zhì)量檢驗，分為破壞性試驗和無損檢驗兩類。破壞性試驗是普遍應(yīng)用的評定接頭質(zhì) 量的方法，通過對試件或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，能夠通過對少數(shù)樣件的檢驗來判定整批焊件的質(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）和生產(chǎn)的穩(wěn)定性來確定，一般在生產(chǎn)檢驗?zāi)夸浨鍐魏蜕a(chǎn)說明書 中均有明確規(guī)定；無損檢驗可在不破壞焊件情況下對其表面及內(nèi)部缺陷存在的情況進行檢查，在焊件的生產(chǎn)過程中及時剔除出現(xiàn)的不合格產(chǎn)品。在成品驗收時，檢查是否達到設(shè)計要求。同時，產(chǎn)品在役 運行中亦能經(jīng)常地或定期地檢查是否出現(xiàn)危險缺陷，以防止事故

9、發(fā)生。所以，無損檢驗在質(zhì)量管理、 質(zhì)量檢驗和維護檢驗中，都是一種有效的、經(jīng)濟的技術(shù)。重要的電阻焊結(jié)構(gòu)（件）質(zhì)量檢驗流程如圖 2所示。零件和試件灰面致檢驗煌接春效調(diào)整焊接叁敷和鼻接技術(shù)定期檢裝和連續(xù)檢敦成品坪接蛻M里收圖 2電網(wǎng)存質(zhì)量冷驗流程二、電阻焊接頭的主要質(zhì)量問題焊件使用條件不同，所要求的焊接接頭質(zhì)量指標(biāo)也不同， 通常國內(nèi)外將焊接接頭分為三個等級 （H B 52821984; MIL-W-6858Q），見表 4。注：HB 5282 1984為中國航空工業(yè)部標(biāo)閃；MIL W 6858D為美國軍用規(guī)范。表4焊接接頭等級接頭等級質(zhì)量要求一級承受很大的靜、動載荷或交變載荷；接頭的破壞會危及人員的生

10、命安全二級承受很大的靜、動載荷或交變載荷；接頭的破壞會導(dǎo)致系統(tǒng)失效，但不危及人員的安全三級承受較小的靜載荷或動載荷的一般接頭三級承受較小的靜載荷或動載荷的一般接頭根據(jù)焊接接頭等級的不同，檢驗的項目和要求也不同，由各專業(yè)技術(shù)條件規(guī)定。2. 1點、縫焊接頭的主要質(zhì)量問題點焊接頭的質(zhì)量要求，首先體現(xiàn)在接頭應(yīng)具有一定的強度，這主要取決于熔核尺寸（直徑和焊透 率）、熔核和其周圍熱影響區(qū)的金屬顯微組織及缺陷情況。多數(shù)金屬材料的點焊接頭強度僅與熔核尺 寸有關(guān)；只有可淬硬鋼等對熱循環(huán)敏感的材料，當(dāng)點焊工藝不當(dāng)時，接頭由于被強烈淬硬而使強度、 塑性急劇降低，這時，盡管具有足夠大的熔核尺寸也是不能使用的?？p焊接頭

11、的質(zhì)量要求，首先體現(xiàn)在接頭應(yīng)具有良好的密封性，而接頭強度則容易滿足。密封性主 要與焊縫中存在某些缺陷（局部燒穿、裂紋等）及其在外界作用下（外力、腐蝕介質(zhì)等）進一步擴展 有關(guān)。點、縫焊接頭的主要質(zhì)量問題參見表 5。止匕外，點、縫焊時由于毛坯準(zhǔn)備不好（如折邊不正、圓 角半徑不符合要求等）、組合件裝配不良、焊機電極臂剛性較差等原因會造成焊接結(jié)構(gòu)缺陷，這種缺 陷也會帶來質(zhì)量問題，甚至出現(xiàn)廢品。表5點、韁餌接頭主要質(zhì)何一就衰名稱噴量阿H產(chǎn)隹的可能蛾肉政透捕崎國 ffi 尺 寸 狀 陷未e透或值檢K寸小電施小.通電“阿也.電慢瓶 力過大T電網(wǎng)接觸曲蛻過大修整電也灰面清理不口清理程e選*過大電漁過火.通電時

12、網(wǎng)長.電強隔力不足.續(xù)“建度過育ineit故ty電微冷切條”也加強冷4改接等 熱蜉的電超材料w)電廢小.*沖持續(xù)M阿劃.H 隰時間氏侯憚X敗點鼬不當(dāng).繳悔速度過a伊點用喂過 里及表過的電徽接觸向史過小修整電橫電渣過大.4電N網(wǎng)過長.電 MK力不足*WK參電M冷卻條件的加裕冷H盤面H孤口V.溢出.& tfc哽格電畏修整筋大尖設(shè)修整電槿電松或伊件哀方有。物清理收面電網(wǎng)隙力不足或電保與*科， 接觸費高電艱力.M行W筑”速度過高.淮輪電徽過熱,”速加修冷卻表喜承京影 狀及波儀度不 均句（筑”電費K心狀不正或磨陽不 均包修整浪能電保(1 - 憚件與直船電徽相比“科除Q機失用At. M 整浜粒電橫川角J4

13、（一一_（整年連 MXV外 路e速過盛或規(guī)器不國定電俄加力不足.跟限伍力不足 或加網(wǎng)不及M餌點我面楂向裳汝詞整“ HEB數(shù)電慢冷卻作用能加強冷圓伊點表環(huán)影空ae接時間過K詞”接數(shù)ED32012 5000016C3301.641012 7000016D4102.051012 7000016ISO/R610B2601.432012 5000014C3301.641012 7000014D4101.951012 7000014綜上述，電阻焊接頭力學(xué)性能試驗可參考8選擇項目。表8電阻焊接頭力學(xué)性能試驗項目選用表焊接方法試驗項目點焊凸焊縫焊對焊對接縫焊剪切試驗OOO一一正拉試驗OO一-一拉伸試驗一一一O

14、-沖擊試驗一一-O-壓扁試驗-O彎曲試驗-O一疲勞試驗OO-O-扭轉(zhuǎn)試驗OO-一-注：。一表示選用；一 一表示不選。2接頭缺陷方面的規(guī)定有關(guān)點、縫焊接頭缺陷的指標(biāo)規(guī)定，見表 9。其中焊點、焊縫的壓痕深度：一級接頭不超過板厚 10%;二級接頭不超過板厚15%;三級接頭不超過20%。有關(guān)熔核尺寸、焊縫寬度、焊透率、重疊量等規(guī)定可參閱前面章節(jié)中的有關(guān)內(nèi)容。表9點、縫焊接頭允許存在和修補的缺陷數(shù)量（）及推薦修補方法（HB/T5276- 1984）缺陷名稱允許存在（不大于）允許修補（不大于）缺陷修補方法備注一級二級三級一級二級三級外部飛濺00051015機械清理過深壓痕51010000脫焊000125重

15、焊、聊接熔核過小0003510重焊、聊接外部裂紋0003510重焊、瀛弧焊、加接表面發(fā)黑點焊351051015機械清理2A21、5A02允許不修補縫焊101525152030板邊脹裂000125瀛弧焊、錘修燒穿0000每班1個 20mm每班1個 20mm瀛弧焊每個焊件上只允許 1個燒傷0003510瀛弧焊、聊接、機械清理內(nèi)部飛濺351051015清除可見濺出物內(nèi)部裂紋 及氣孔05一510一重焊、加接、瀛弧焊校正引起 的脫開000255重焊、聊接缺陷總數(shù)51015101520不包括表面發(fā)黑注：表中數(shù)值為有缺陷的焊點數(shù)占焊點總數(shù)的百分?jǐn)?shù)及有缺陷的焊縫長度占焊縫總長的百分?jǐn)?shù)。從焊件上切取試樣進行低倍

16、檢驗時，熔核內(nèi)部允許存在缺陷的尺寸及分布范圍： 在熔核長軸方向, 一級接頭單個缺陷不大于0.3d ,二級接頭不大于0.5d ,且所有缺陷不超出熔核中心長軸方向 0.7d 范圍；在短軸方向，由結(jié)合面伸向板厚方向的深度（hi）, 一級接頭不大于0.3 6 ,二級接頭不大于 0.5 6 ,且不超出熔核范圍（圖5）。低倍檢驗中所用腐蝕液見表10。表10低倍腐蝕液的成分受檢材料鋁合金銅合金鈦合金低碳鋼低合金鋼不銹鋼高溫合金腐蝕液成分（體積分?jǐn)?shù)%）HCl 15HNO 15HF 20水 50過硫酸氨10水 90HF 1HCl 1.5HNO 2.5 水 95HNO 2酒精 98一CuSO 4gHCl 20mL

17、酒精 20mL四、電阻焊接頭檢驗方法電阻焊接頭的質(zhì)量檢驗，分為破壞性檢驗和無損檢驗兩類。1破壞性檢驗破壞性檢驗主要用于焊接參數(shù)調(diào)試、生產(chǎn)過程中的自檢（操作人員自行檢驗）和抽驗（檢驗人員 按工藝文件規(guī)定的比例進行抽查檢驗）。破壞性檢驗實際上只能給以參考性的信息、 由模擬而來的信 息，因為實際工作的接頭往往是未經(jīng)檢驗的。 但是由于該類檢驗方法簡單和檢驗結(jié)果的直觀性，在實際生產(chǎn)中仍然獲得了廣泛使用。.撕破檢驗用簡單工具在現(xiàn)場對點、縫焊工藝試片進行剝離、旋較、扭轉(zhuǎn)和壓縮（圖6）等，可獲得焊點直徑、焊縫寬度、強度等大致定量概念，但不能得到較準(zhǔn)確的性能數(shù)值。有時在斷口上能觀察到氣孔、 內(nèi)噴濺等缺陷。圖 6

18、 踴破椅驗聞）利禹 b）扭轉(zhuǎn).低倍檢驗對點、縫焊工藝試片作低倍磨片腐蝕后，在 1020倍讀數(shù)放大鏡下觀察、計算可獲得有關(guān)熔核 直徑、焊縫寬度、焊透率和重疊量等準(zhǔn)確數(shù)值。同時，也能觀察到氣孔、縮孔、噴濺和內(nèi)部裂紋等缺 陷。低倍檢驗在鋁合金等重要結(jié)構(gòu)的點、縫焊接頭的現(xiàn)場試驗中具有重要地位。.金相檢驗對點、縫焊接頭均可采用，目的是了解接頭各部分金屬組織變化情況，以及觀察裂紋、未焊透、 氣孔和夾雜等幾乎所有內(nèi)部缺陷情況，以便為改進工藝和制定焊后熱處理規(guī)范提供依據(jù)。.斷口分析基本同金相檢驗，多采用掃描電子顯微鏡。.力學(xué)性能試驗用以鑒定電阻焊接頭的強度、塑性和韌性等是否滿足相應(yīng)的力學(xué)性能指標(biāo)要求，常采用的

19、試驗方 法見表8。各試驗方法所用試件及原理參見（縫焊基本原理）中提到過的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，力學(xué)性能指標(biāo)可查閱有 關(guān)專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。應(yīng)該指出，力學(xué)性能試驗有時并不采用標(biāo)準(zhǔn)試樣和標(biāo)準(zhǔn)試驗方法，而是根據(jù)產(chǎn)品的使用條件和要求，采用與接頭部位結(jié)構(gòu)相仿的模擬試件或直接用結(jié)構(gòu)本身作試驗。這種試驗往往同時反映出接頭強度、塑性等多種性能指標(biāo)的綜合。當(dāng)然，這種試驗所能反映客觀要求的準(zhǔn)確性，應(yīng)當(dāng)在產(chǎn)品大量使用 過程中受到考驗。例如，礦用圓環(huán)鏈巾18mm 64mm勺彎曲試驗（圖7）,以其彎曲變形達到規(guī)定的找度值？ 16mm 鏈環(huán)不應(yīng)有開裂和鏈環(huán)受彎后的破斷載荷不能小于規(guī)定鏈環(huán)最小破斷載荷的 50% （參見表7-7）,以 此來

20、反映高強圓環(huán)鏈閃光對焊接頭的強韌性好壞。圖 7 礦用圓環(huán)鏈看曲試騙4. 2無損檢驗對電阻焊接頭進行無損檢驗可有兩類方法：其一是目視檢驗、密封性檢驗以及施加規(guī)定載荷下的接頭強度檢驗等；其二是一些物理檢驗方法，即 X射線檢驗、超聲波檢驗、渦流檢驗、熱圖像法檢驗 和磁粉檢驗等。.目視檢驗用觀察（允許用不大于20倍的放大鏡）和實測法檢查幾何形狀上的缺陷，以及可觀察到外部裂 紋、表面燒傷、燒穿、噴濺和邊緣脹裂等缺陷。.密封性檢驗主要用于氣密、油密和水密的縫焊接頭。通常可用氣壓法（0.10.2MPaj）枕形試件（圖8）或結(jié) 構(gòu)本身在水中進行，也可用液壓法、氨氣指示法、氮質(zhì)譜法及鹵素檢漏法等。其中氮質(zhì)譜法精

21、度最高， 可查出2.4 X104mm3/hft小泄漏容積。圖 8縫姆勢縫枕形抗鬣試驗.施加規(guī)定載荷下的接頭強度檢驗這種檢驗方法是根據(jù)產(chǎn)品要求、生產(chǎn)特點和條件而確定的。例如，閃光對焊汽車輪物后，需要用 擴脹機作擴口試驗，這既檢驗了接頭質(zhì)量，又代替了整形工序，一舉兩得。. X射線檢驗接頭內(nèi)部縮孔、氣孔、裂紋和板間縫隙內(nèi)的噴濺（點、縫焊）可在X射線透視時發(fā)現(xiàn)（圖9）。同時，對有區(qū)域偏析的焊點，可以檢測出熔核尺寸和未焊透缺陷。例如，2A12鋁合金焊點，由于枝晶偏析使熔核邊緣部位形成富鋁貧銅區(qū)，對X射線吸收減弱，因而在透視底片上呈現(xiàn)暗色圓環(huán)（黑環(huán)）； 又由于塑性環(huán)所造成的金屬增厚及合金成分的聚集（強化相

22、），使這里吸收X射線較強，因而透視底片上呈現(xiàn)亮?xí)灒ò篆h(huán)），2A12在有包鋁層時以上現(xiàn)象更為顯著（圖 10）。因此，可用黑環(huán)直徑確定 出熔核尺寸。X射線檢物點焊接頭I內(nèi)噴啜和裂紋p射飛彈叱佬藏梆喳分布曲線“粘著確定的關(guān)系來進行比較1i后進行X射線透 PKC分布狀態(tài)，可X射線檢物點焊接頭I內(nèi)噴啜和裂紋p射飛彈叱佬藏梆喳分布曲線“粘著確定的關(guān)系來進行比較1i后進行X射線透 PKC分布狀態(tài)，可要因為形成“粘著”的氧化膜厚度較超聲波擦傷儀所能檢測的尺寸小得多X射線較多，故以白顯現(xiàn)于X射線底片上，由此也可2A12、2A1& 7A04 7A09 MB駢）X射線對比層（PKC視（PKCM!殳由與母材金屬對X射

23、線吸收系數(shù)相差很大的金屬粉、箔制成），根據(jù) 以準(zhǔn)確判斷出熔化區(qū)尺寸和未焊透缺陷。點焊鎂合金時，因核心周圍形成富鉆區(qū)吸收 判斷焊點尺寸和未焊透。應(yīng)該注意，以上情況僅局限在幾種鋁合金、鎂合金中（ 對于其他金屬材料，可以通過焊前在焊件內(nèi)表面特意加入6.渦流擦傷渦流擦傷可以檢驗熔核尺寸及未焊透缺陷，其原理是利用熔核直徑的大小與焊接區(qū)導(dǎo)電性之間已圖 10 射線檢驗2 A 12LZ點訴接頭射稅底片I造成亮暗片比比象說理圖1）時線底片件中感應(yīng)出渦流，渦流的大小取決于熔核尺寸。如果熔核減小，金屬導(dǎo)電性便提高，也就引起探頭一 零件系統(tǒng)的電參數(shù)變化，造成輸出電壓相位的改變，因而使測量儀表指針作相應(yīng)偏擺。7.無損檢驗新技術(shù)電阻焊是一種機械化、自動化