焊接工藝質量培訓教材

2022-07-08 06:30:04 字數 5214 閱讀 1431

一、焊接工藝簡介

1、 定義

焊接是通過加熱或者加壓,或者兩者並用;用或不用填充材料;使兩分離的金屬表面達到原子間的結合,形成永久性連線的一種工藝方法。

2、 焊接的本質

金屬等固體所以能保持固定的形狀是因為其內部原子之間距(晶格)十分小,原子之間形成牢固的結合力。除非施加足夠的外力破壞這些原子間結合力,否則,一塊固體金屬是不會變形或分離成兩塊的。要使兩個分離的金屬構件連線在一起,從物理本質上來看就是要使這兩個構件的連線表面上的原子彼此接近到金屬晶格距離。

2、焊接分類(按照形成晶格距離連線的途徑):

壓力焊接(固相焊接):電阻點(凸)焊;

熔化焊接 :電弧焊、螺柱焊、co2氣體保護焊;

釺焊:火焰釺焊。

3、焊裝車間的主要焊接方法有:點焊,凸焊,螺柱焊,銅釺焊,co2氣體保護焊

二、電阻點(凸)焊簡介

1、 點焊的定義

點焊:焊件裝配成搭接接頭,並壓緊在兩電極之間,利用電阻熱熔化母材金屬,形成焊點的電阻焊方法。

凸焊:在一焊件的貼合面上預先加工出乙個或多個突起點,使其與另一焊件表面相接觸並通電加熱,然後壓潰,使這些接觸點形成焊點的電阻焊方法。

2、 點焊的用途:主要用於板材的連線,並承受一定的應力

凸焊的用途:低碳鋼和低合金鋼的板件、螺母、螺釘的連線,並承受一定的應力

3、 點(凸)焊的原理

1)點焊的熱源是電流通過焊接區產生的電阻熱。根據焦耳定律,總熱量:q=i2rt

r總——焊接區總電阻

rew——電極與焊件之間接觸電阻

rw——焊件內部電阻

rc——焊件之間接觸電阻

2)點焊時的電流場和電流密度的特點 a)電流線在兩焊件的貼合面處產生集中收縮,使貼合面處產生了集中加熱效果;b)貼合面邊緣電流密度出現峰值,該處加熱強度最大,因而將首先出現塑性連線區,保證熔核正常生長;c)通過選擇不同的焊接電流波形、改變電極形狀和端麵尺寸等均可改變電流場形態並控制電流密度分布,以達到控制熔核形狀及位置的目的。

3)電阻的特性研究表明,接觸電阻rc+2rew所產生的熱量約佔總熱量的10%左右;而而焊件內部電阻2rw所產生的熱量約佔總熱量的90%左右。

4)電阻的熱平衡熱平衡方程:q=q1+q2+q3+q4

式中:q——焊接區總熱量;

q1——熔化母材金屬形成熔核的熱量;

q2——通過電極熱傳導而損失的熱量;

q3——通過焊件熱傳導而損失的熱量;

q4——通過對流、輻射散失到空氣介質中的熱量;

點焊時 q1≈(10~30)%q,q2≈(30~50)%q,q3≈20%q,q4≈5%q,因此,最高溫度總是處於焊接區中心,即熔核形成於焊接中心。

4、點(凸)焊的基本迴圈:預壓,焊接,維持,休止。

乙個完整的點焊形成過程包括預壓程式,焊接程式,維持程式,休止程式。在預壓階段沒有電流通過,只對母材金屬施加壓力。在焊接程式和維持程式中,壓力處於一定的數值下,通過電流,產生熱量熔化母材金屬,從而形成熔核。

在休止程式中,停止通電,壓力也在逐漸減小。

預壓的作用:在電極壓力的作用下清除一部分接觸表面的油汙和氧化膜,形成物理接觸點。為以後焊接電流的順利通過及表面原子的結合作好準備。

焊接、維持的作用:其作用是在熱和機械(力)的作用下形成塑性環、熔核,並隨著通電加熱的進行而長大,直到獲得需要的熔核尺寸。

休止的作用:其作用是是液態金屬(熔核)在壓力作用下更好的冷卻結晶。

5、 點焊的主要焊接引數:焊接電流,焊接壓力,電極端麵直徑,焊接時間。

(1)焊接電流:焊接時流經焊接迴路的電流稱焊接電流。對點焊質量影響最大,電流過大產生噴濺,焊點強度下降。

(2)焊接時間:電阻焊時的每乙個焊接迴圈中,自電流接通到停止的持續時間,稱焊接通電時間。時間長短對點焊質量影響也很大,時間過長,熱量輸入過多也會產生噴濺,降低焊點強度。

焊接電流和焊接時間是通過控制箱進行控制的,可以利用程式設計器進行設定。

(3)電極壓力:通過電極施加在焊件上的壓力。當壓力過小,易產生噴濺;壓力過大時,使焊接區接觸面積增大,電流密度減小,熔核尺寸下降,嚴重時會出現未焊透的缺陷。

一般認為,在增大電極壓力的同時,適當加大焊接電流或焊接時間以維持焊接加熱程度不變。焊接壓力是通過壓縮空氣產生的,所以點焊時的氣壓值決定了焊接壓力,一般要求的氣壓為:0.

4——0.6mpa

(4)電極頭端麵尺寸:電極頭是指點焊時與焊件表面相接觸的電極端頭部分。電極頭端麵尺寸增大時,由於接觸面積增大,電流密度減小,散熱效果增強,均使焊接區加熱程度減弱,因而熔核尺寸減小,,使焊點承載能力降低。

電極頭端麵尺寸的增大△d<15%d。端麵直徑一般要求在ф6——8mm,超過8mm就需要及時進行修磨

6、焊接引數間相互關係及選擇:

(1)焊接電流和焊接時間的適當配合

硬規範——大焊接電流、短的焊接時間

軟規範——小焊接電流,適當延長焊接時間引數

硬規範適用範圍:鋁合金、奧氏體不鏽鋼、低碳鋼。

軟規範適用範圍:低合金鋼、可淬硬鋼、耐熱合金、鈦合金鋼。

兩種規範在調節i、t使之組成不同的硬、軟規範時,必須相應改變電極壓力fw。硬規範電極壓力大,軟規範反之。

(2)焊接電流i和電極壓力fw的適當配合。

這種配合的特徵:a 焊接過程中不產生噴濺;

b 規範選擇在噴濺臨界曲線附近(無飛濺區內)可獲得最佳焊接質量。

7、點(凸)焊的主要缺陷

虛焊、開焊、毛刺、飛濺、焊點扭曲、半點、焊點點距不均勻等

7.1、點焊分流的影響因素:

(1) 焊點距的分流:

a. 連續點焊時,點距愈小,板厚愈厚分流愈大。

b. 焊接材料導電性的影響,導電好的分流大。

(2) 焊件表面狀態:焊件表面有油汙、氧化膜(鏽)使接觸電阻增大分流增加。

(3) 點焊順序:已焊點分布在兩側比一側的分流大。即:在點焊件時補焊點要比定位點焊點分流大。

(4) 電極與工件相碰引起分流。

(5) 焊件裝配過緊或裝配不良引起的分流。

(6) 單面點焊工藝造成的分路阻抗小於焊接阻抗造成的分流。

7.2分流的不良影響

(1) 使焊點強度降低。

(2) 單面點焊產生區域性接觸表面過熱、噴濺。

7.3消除分流的措施:

a. 選擇合適的點距;

b. 嚴格清理補焊工件表面;

c. 注意結構設計合理性;

d. 設計未用電極和夾持器,避免與焊件相碰產生分流;

e. 對經常有分流的焊點可適當提高電流;

f. 單面多點焊時(現很少採用),採用調幅焊接電流波形。

8、金屬材料的點焊焊接性

定義:用來相對衡量金屬材料在一定工藝條件下,實現優質接頭的難易程度的尺度。

(1)判斷金屬材料點焊焊接性的主要標誌:

材料的導電性和導熱性:電阻率小而熱導率大的金屬材料其焊接性較差

材料的高溫塑性和塑性溫度範圍:高溫塑性差、塑性溫度區間窄的金屬材料其焊接性較差。

材料對熱淚盈眶掀起環的敏感性:焊接中容易生成與熱迴圈有關的焊接缺陷的金屬材料其焊接性較多差。熔點高、硬度高、線脹係數大的金屬一般也較差。

即熱敏感性大的焊接性較差。低碳鋼<耐熱合金<可淬硬鋼。

9、點焊工位的標準操作流程

⑴開班前5分鐘到達工作現場、勞保用品穿戴整齊、參加班前會,了解當天的工作內容和相關的資訊

⑵在工作時穿戴所有必須穿戴的勞保用品,新員工還必須按照相關規定佩帶袖標

⑶工作前必須按照《裝置操作維護指導書》對裝置進行點檢

⑷裝置點檢結束後必須立即按照實際情況填寫《裝置點檢表》,如有異常,不能自己處理的,應該立即上報給班長

⑸裝置點檢完畢後,按照《工裝一級保養書》進行工裝的點檢

⑹工裝點檢結束後立即填寫《工裝點檢表》,如有異常,不能自己處理的,應該立即上報給班長

⑺工裝點檢完畢後,要對工具(焊鉗、電極帽、榔頭、扁鏟等)進行清點,檢查

按照《焊裝作業指導書》的要求進行操作,如有異常,不能自己處理的,應該立即上報給班長

⑻按照《自檢規程》的要求,對工作前的1——3件工件需要進行首檢。(當人、機、料、法、環這幾種因素中的任一項發生變化時,都要首檢)

在正常的操作過程中需要進行抽檢,頻次為1/20

在每天的工作結束前的最後乙個件必須要進行末檢

發現不合格品要立即處理,不能自己處理的應標識、隔離並立即上報班長

⑼自檢完畢後,立即根據實際的自檢情況在自檢的工件上作好標識(「首檢」、「抽檢」、「中檢、」「末檢」)

⑽在標識工件後,應該立即按照《自檢規程》在《自檢記錄表》上填寫相應的記錄

⑾在工作過程中要時刻注意電極帽的使用情況,根據實際使用情況進行電極帽的修磨或更換

⑿工作結束後,根據《工裝一級保養書》對工裝進行清擦、保養。

⒀根據《裝置操作維護指導書》對焊鉗和工具等進行清擦、保養。

⒁根據《裝置操作維護指導書》對裝置等進行清擦、保養。

⒂在下班前,打掃現場,按照要求保證工位器具的清潔度、並保持工位器具的整齊

⒃下班前,要檢查電器的使用情況,並切斷各種電源

⒄下班前,要檢查各種氣動裝置是否關閉,並切斷各種氣源

三、白車身電阻點(凸)焊質量標準

轎車作為一種特殊的商品,既要求結實耐用,又要求美觀舒適,輕便節能。這就要求轎車白車身,既要有足夠的焊接強度,又要有合格的外觀質量。

1、白車身電阻點焊質量標準

1.1白車身焊點強度質量標準

1.1.1白車身焊點強度質量水平nqst

(1)、白車身所採用的鋼板厚度系列有(mm)

0.6, 0.7, 0.75,0.8,0.9,1.0,1.2, 1.5, 1.8, 2.0,2.5, 3.0

材料:低碳鋼、低合金鋼板材。

(2)、電阻點焊焊點分類:

1. 普通焊點:強度方面要求零件承受一般水平應力。

2. 特殊焊點:根據產品設計的特殊要求,零件需要承受較大的應力,該類焊點的質量直接影響產品的功能和安全性。

a11指關鍵工序前輪罩op10工位、下部op50工位和後輪罩總成op30工位的焊點

(3)、焊點直徑:不同厚度的鋼板裝配形式,要求的最小焊點直徑也不同。

一般經驗公式:以e表示裝配形式中參考板的厚度,φ表示焊點直徑,運用到實際中則近似:

對於普通焊點 φ≥6 mm 0.6≤e≤1.5(mm)

7mm 2.0<e≤3.0(mm)

對於特殊焊點 φ≥6 mm 0.6≤e≤1.2(mm

7mm 1.2<e≤2.0(mm)

7mm 2.0<e≤3.0(mm)

(4)、白車身焊點強度質量水平nqst

採用焊點強度質量水平nqst來衡量nqst計算方法如下:

焊點強度質量水平(nqst)= 缺陷焊點數 / 破檢焊點總數×100%

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