車身焊接工藝標準及參數(shù)設(shè)置

車身焊接工藝標準及參數(shù)設(shè)置第1頁，共22頁，2023年，2月20日，星期四引用標準JB/T9186二氧化碳氣體報護焊工藝規(guī)程《焊接手冊》機械工業(yè)出版社NESM0109-1985

焊接接頭試驗方法通則NESM0112-1993

焊接接頭拉伸剪切試驗方法NESM0115-1993

焊接接頭顯微鏡試驗方法第2頁，共22頁，2023年，2月20日，星期四一、汽車焊接工藝特點汽車裝焊工藝是汽車生產(chǎn)制造過程重要組成部分，是汽車制造四大工藝中特殊過程之一；焊接過程是三個交替進行而相互影響的三個局部過程組成：焊接熱過程、焊接化學(xué)冶金過程、焊接金屬的結(jié)晶和相變過程。焊接工藝參數(shù)的主要圍繞焊接過程這幾個過程及相互關(guān)系來設(shè)置的。第3頁，共22頁，2023年，2月20日，星期四汽車車身常用的焊接方法見下表：二、車身裝焊常應(yīng)用的焊接方法序號焊接方法分類應(yīng)用范圍1電阻焊點焊懸掛式點焊車身分總成機器人點焊車身分總成固定點焊車身小型零部件凸焊螺母板、小分裝件（板厚比超過1：3）螺柱焊分總成植釘焊（螺栓）分總成2熔化極電弧焊電弧、CO2氣保焊（弧焊機器人）儀表骨架總成、車身分總成CO2氣體保護焊(半自動)補焊車身分總成氬弧焊補焊車身總成3釬焊氧-乙炔焊改制、補焊車身及分總成第4頁，共22頁，2023年，2月20日，星期四其中電阻點焊因為對低碳鋼薄板適焊性強，在汽車車身制造過程中被廣泛應(yīng)用；

下面針對這一典型工藝進行深入地討論：第5頁，共22頁，2023年，2月20日，星期四三、焊接接頭和點距1、焊接接頭分為：搭接接頭、對接接頭、丁字接頭，其中點焊接頭主要是搭接接頭。2、點焊接頭的最小搭邊寬度經(jīng)驗計算公式：b=4δ+8(當δ1＜δ2時，按δ2計算）其中b——搭邊寬度，mmδ——板厚，mm3、點焊接頭的最小搭邊寬度和焊點的最小點距

點焊接頭的最小搭邊寬度和焊點的最小點距單位：mm項目參數(shù)值最薄板件厚度0.50.81.01.21.52.02.33.2單排焊點最小搭邊寬度1111121416182022雙排焊點最小搭邊寬度2222242832364042焊點的最小距912182027354050

第6頁，共22頁，2023年，2月20日，星期四4、焊點間距的一般要求

1）焊點的點距應(yīng)在保證焊縫強度和技術(shù)要求的前提下點距盡可能大些，焊大件和組合件時，點距可以適當大些，一般不小于35~40mm，（推薦一般受力部件50~60），在一些非受力部件還可加大到70~80mm

，生產(chǎn)中可根據(jù)產(chǎn)品的保安和重要性具體確定點距值。后面的章節(jié)有專門針對產(chǎn)品的保安和重要性在焊接質(zhì)量的討論。

2）焊點間距e應(yīng)均勻，允差為emax/emin≤1.5。焊點間距不能小于表中的最小間距，以免產(chǎn)生分流；對于多層焊，焊點距增（20～25）%

3）焊接構(gòu)鋼時的點距：

焊件厚度mm12346焊二層板最小點距1525304060焊三層板時要適當大些第7頁，共22頁，2023年，2月20日，星期四5、電阻焊接頭的其他參數(shù)（從車身結(jié)構(gòu)設(shè)計上考慮）車身結(jié)構(gòu)的點焊通常采用搭接接頭和折邊接頭，接頭可以由兩個或兩個以上等厚度或不等厚度的工件組成。在設(shè)計車身結(jié)構(gòu)時，必須考慮電極的可達性，即電極必須能方便地抵達工件的焊接部位。同時還應(yīng)考慮諸如邊距、搭接量、點距、裝配間隙和焊點強度諸因素第8頁，共22頁，2023年，2月20日，星期四焊接車身彎邊結(jié)構(gòu)時焊點中心到板邊的最小距離b：焊件厚度mm12346焊點中心到板邊的最小距離：812182530車身折邊寬度：推薦經(jīng)驗公式：a=b+d/2+R彎邊接頭的寬度在生產(chǎn)中由于輔具的要求，在料厚為1.5mm時尺寸a為20~25mm第9頁，共22頁，2023年，2月20日，星期四四、電阻點焊工藝參數(shù)選擇的原則對于不同厚度的零件點焊時，規(guī)范參數(shù)可先按薄件選取，再按板件厚度的平均值通過試片剝離實驗修正。通常選用硬規(guī)范：大電流、短時間來改善熔核偏移對于不同材料的零件點焊時規(guī)范參數(shù)可先按可焊性差的件選取。對于厚度相同時導(dǎo)熱性好、電阻率低的零件相當于薄件。多層板焊接，按外層較薄零件厚度選取規(guī)范參數(shù)，再按板件厚度的平均值通過試片剝離試驗修正。當一臺焊機既焊雙層板又焊多層板時，優(yōu)先選用能夠兼顧兩種情況的規(guī)范參數(shù)，當不能兼顧時，多層板焊接可采用二次點焊。車身外覆蓋件要求采用無痕點焊，焊接工藝規(guī)范經(jīng)過工藝驗證后納入工藝文件，特殊情況除外。焊接初選工藝參數(shù)見附表2注1：首先選用最佳規(guī)范，然后再考慮試選中等規(guī)范。在生產(chǎn)中，可根據(jù)實際情況，對焊接規(guī)范進行調(diào)整，調(diào)整量不超過±15%。第10頁，共22頁，2023年，2月20日，星期四五、焊接工藝參數(shù)具體設(shè)置點焊的工藝參數(shù)具體包括：預(yù)壓時間、焊接時間、焊接壓力、焊接電流、預(yù)熱電流預(yù)熱時間冷卻保持時間休止時間。預(yù)壓時間在達到壓緊狀態(tài)的情況下盡可能縮預(yù)壓時間，提高生產(chǎn)效率對較厚板材可適當加大預(yù)壓時間使焊件貼合，焊件許用間隙一般為0.2~0.8mm，.預(yù)壓時間一般為5~15周波,對三層板以上可適當加大。焊接壓力焊接壓力的大小影響接觸電阻、電流密度、電極散熱效果及焊接區(qū)的塑性變形，壓力不足會起壓痕過深、表面徑向裂紋，影響焊接強度，電極壓力大小具體見初選工藝規(guī)范表。氣壓為0.3Mpa(4.0kg/cm2)≤空氣壓力≤0.64Mpa(6.5kg/cm2)，一般選在0.4Mpa以上.焊接電流焊接電流影響熔核直徑和焊透率，電流增大時，其熔核直徑、焊透率也會增大；但電流過大，易產(chǎn)生飛濺，焊點強度降低，電流過小，易產(chǎn)生焊不透，熔核直徑小等缺陷，具體見初選工藝規(guī)范表。第11頁，共22頁，2023年，2月20日，星期四焊接時間見初選工藝規(guī)范表預(yù)熱電流預(yù)熱時間對于淬透性較大，電導(dǎo)率、熱導(dǎo)率較高的、較厚板材，可通過調(diào)整電流緩升或緩降以達到預(yù)熱或緩冷的目的.一般5~15周波冷卻保持時間對于1～3mm的鋼板，其冷卻結(jié)晶時間一般為5~20周波休止時間休止時間為電極開始提起到電極第二次開始下降的時間，休止時間的長短影響連續(xù)打點的速度。一般5~8周波第12頁，共22頁，2023年，2月20日，星期四六、點焊接頭的公差規(guī)定、接頭等級1、公差：a)焊核直徑對于制品或試片應(yīng)滿足表2中的最小值.b)在進行半破壞性試驗時應(yīng)無脫焊.c)對于重要保安特性，位置公差應(yīng)在±10mm以下，但圖紙上特別指示有公差的應(yīng)按其指示；對于重要特性，圖紙上特別指示有打點位置的公差應(yīng)在±10mm以下.d)對于重要保安特性，不允許有半打點；對于重要特性，偏出點數(shù)的比率在指示圖面的重要部位打點的20％以下，且偏出打點不得連續(xù)。當(a+b)/2≥基準焊核直徑時，不認為是偏出點。2、接頭等級：焊接接頭的等級,由設(shè)計部門根據(jù)接頭受力情況、重要程度、材料和工藝特點劃分，一、二級接頭應(yīng)在圖紙或?qū)Ｓ梦募凶⒚鳎醋⒚鞯木鶠槿?。?3頁，共22頁，2023年，2月20日，星期四 一級：承受很大的靜載荷、動載荷、交變載荷，接頭的破壞會危及乘員的生命安全。 二級：承受較大的靜載荷、動載荷、交變載荷，接頭的破壞會導(dǎo)致系統(tǒng)失效，但不危及乘員的安全。三級：承受靜載荷或較小動載荷的一般接頭。第14頁，共22頁，2023年，2月20日，星期四七、焊點質(zhì)量要求及質(zhì)量缺陷修補規(guī)定1、點焊質(zhì)量應(yīng)可靠，不允許出現(xiàn)漏焊、假焊及連續(xù)開焊，同一條點焊縫上開焊焊點數(shù)應(yīng)不超過5%且不超過5處，不允許出現(xiàn)連續(xù)兩點開焊及連續(xù)的焊點間隔開焊現(xiàn)象；焊接強度檢驗可通過試片剝離試驗或用扁鏟對焊接工件進行剔試抽驗。2、焊點壓陷深度h1≤0.15δ，個別允許h1=0.5δ，但不允許超過焊點總數(shù)的10%。3、評價焊點質(zhì)量的兩個指標是熔核直徑和焊透率，焊點直徑d=2δ+3~5（mm），δ為焊件板厚，焊透率為（20～80）%，對于不同厚度板件點焊時，較薄件的焊透率取（10～20）%。對低碳鋼薄板件來說焊透率為（20～40）%最好。

焊透率：焊透率用A表示：

單板上熔核核心高度aA=___________________

單板厚度δ-壓坑深度c

第15頁，共22頁，2023年，2月20日，星期四

4、點焊熔核直徑的合格判定基準項目參數(shù)值板厚0.80.91.01.21.4`1.51.61.82.02.32.52.83.0最小值3.84.04.34.75.05.25.65.76.06.46.77.07.4平均值4.54.75.05.55.96.16.36.77.17.67.98.48.7注：計算焊點直徑的經(jīng)驗公式：d=(a+b)/2

d――熔核直徑的平均值a――熔核直徑的最短徑；b――熔核直徑的最長徑焊點直徑一般指平均值，a、b皆大于最小值為合格焊點熔核直徑和焊接工藝參數(shù)、電極端面直徑、焊件表面狀態(tài)相關(guān)，熔核直徑大小是隨機的，焊點質(zhì)量控制在工藝參數(shù)設(shè)置上一般是預(yù)防性的，我們強調(diào)的是一個范圍，一般不做極限驗證。第16頁，共22頁，2023年，2月20日，星期四5、點焊接頭允許存在和允許修補的缺陷數(shù)量注：（１）內(nèi)部裂紋指長度小于熔核直徑四分之一的內(nèi)部裂紋。 （２）有缺陷的焊點,不應(yīng)集中在連續(xù)三個焊點中。（3）點焊焊點壓痕深度不超過單板厚度的15%。焊接缺陷有缺陷的焊點占焊件上焊點數(shù)的百分數(shù)（%）允許存在允許修補二級三級二級三級燒穿、外部裂紋、板邊脹裂00510內(nèi)部裂紋、氣孔、縮孔4—8過深壓痕、飛濺燒傷715815缺陷總數(shù)10202030第17頁，共22頁，2023年，2月20日，星期四6、點焊焊接缺陷修補允許采用的方法焊件上的脫焊點或熔核直徑小于表2規(guī)定,焊點數(shù)量不大于焊點總數(shù)的20%時,允許采用重復(fù)點焊或補加焊點的方法修補因焊后結(jié)構(gòu)限制不能用點焊補焊時，允許采用二氧化碳氣體保護焊補焊；如有裂紋的,在裂紋端頭鉆?2~?4mm的止裂紋孔，然后補焊(co2)；外表面焊接缺陷影響美觀的允許用氬氣保護焊（銅焊絲）補焊并打磨拋光。第18頁，共22頁，2023年，2月20日，星期四八、焊接質(zhì)量檢驗1、檢驗方法有：目視檢驗，磁粉探傷、X射線探傷，氣密試驗、液壓試驗、機械性能試驗、金相檢驗（低倍）。其中生產(chǎn)中常用的檢查方法為目視檢驗、機械性能試驗當需要對焊接工藝進行焊接質(zhì)量驗證時，使用低倍檢驗及抗剪強度試驗。2、機械性能試驗在實際生產(chǎn)中只做焊點的抗剪切強度實驗，主要形式有兩種：一種對試片做剝離試驗主要由操作者完成。另一種對工件做剔除半破壞性抽檢。在焊件上做檢驗時，用扁鏟或一字頭螺刀對焊點撬開，部位限定在焊件內(nèi)表面，并且補焊后不影響外表美觀的部位，此項檢驗只做隨機抽檢。主要由檢驗人員完成。第19頁，共22頁，2023年，2月20日，星期四3、做剝離試驗和剔除剔除半破壞性抽檢的要點：1）、操作者用試片做剝離試驗,監(jiān)測焊接工藝規(guī)范的正確性,焊接質(zhì)量合格后方能進入正常生產(chǎn)。符合下列要求為合格，否則為不合格。

a)當δ≤2mm時，應(yīng)將焊點拉出，即在一片上形成孔洞，其直徑應(yīng)大于0.5*焊點熔核直徑；

b)當δ＞2mm時，破壞后的焊點，焊著面積大于電極接觸面積的60%。2）、操作者用扁鏟對工件做剔除半破壞性抽檢，當試驗對象的一側(cè)被剔開的角度大于60度時（如下圖），焊點尚未撕開或出現(xiàn)撕裂現(xiàn)象，則視為合格。3）、選取半破壞試驗的樣本焊點的基本原則：a)一般零件：分流容易產(chǎn)生的部位、焊接前后間隙大的部位，不同的板厚，不同的規(guī)范必須分別取樣，大于5個焊點取起點、中間點、終點。環(huán)形多個焊點取起點、中間點、終點。b)重要、保安零件：所有焊點第20頁，共22頁，2023年，2月20日，星期四4、檢驗頻次檢驗一般分自檢和專檢，自檢頻次為100%，專檢頻次一般為單班配套量或一個批次的15~30%，一個頻次為連續(xù)3~5件；