电阻焊等汽车焊接基本知识
一、电阻焊焊接原理
电阻焊焊接原理：焊件组合后通过电极施加压力，利用电流通过接头的接触面及邻近区域产生的电阻热进行焊接的方法称为电阻焊。电阻焊具有生产效率高、低成本、节省材料、易于自动化等特点，因此广泛应用于航空、航天、能源、电子、汽车、轻工等各工业部门，是重要的焊接工艺之一。
一、焊接热的产出及影响因素
点焊时产生的热量由下式决定：Q=I2Rt（J）————（1）
式中：Q——产生的热量（J）、I——焊接电流（A）、R——电极间电阻（欧姆）、t——焊接时间（s）
1.电阻R及影响R的因素
电极间电阻包括工件本身电阻Rw，两工件间接触电阻Rc，电极与工件间接触电阻Rew.即R=2Rw+Rc+2Rew——（2）
当工件和电极一定时，工件的电阻取决与它的电阻率.因此，电阻率是被焊材料的重要性能.电阻率高的金属其导电性差（如不锈钢）电阻率低的金属其导电性好（如铝合金）。因此，点焊不锈钢时产热易而散热难，点焊铝合金时产热难而散热易.点焊时，前者可用较小电流（几千安培），而后者就必须用很大电流（几万安培）。电阻率不仅取决与金属种类，还与金属的热处理状态、加工方式及温度有关。
接触电阻存在的时间是短暂，一般存在于焊接初期，由两方面原因形成：
1）工件和电极表面有高电阻系数的氧化物或脏物质层，会使电流遭到较大阻碍。过厚的氧化物和脏物质层甚至会使电流不能导通。
2）在表面十分洁净的条件下，由于表面的微观不平度，使工件只能在粗糙表面的局部形成接触点。在接触点处形成电流线的收拢。由于电流通路的缩小而增加了接触处的电阻。
电极与工件间的电阻Rew与Rc和Rw相比，由于铜合金的电阻率和硬度一般比工件低，因此很小，对熔核形成的影响更小，我们较少考虑它的影响。
2.焊接电流的影响
从公式（1）可见，电流对产热的影响比电阻和时间两者都大。因此，在焊接过程中，它是一个必须严格控制的参数。引起电流变化的主要原因是电网电压波动和交流焊机次级回路阻抗变化。阻抗变化是因为回路的几何形状变化或因在次级回路中引入不同量的磁性金属。对于直流焊机，次级回路阻抗变化，对电流无明显影响。
3.焊接时间的影响
为了保证熔核尺寸和焊点强度，焊接时间与焊接电流在一定范围内可以相互补充。为了获得一定强度的焊点，可以采用大电流和短时间（强条件，又称硬规范），也可采用小电流和长时间（弱条件，也称软规范）。选用硬规范还是软规范，取决于金属的性能、厚度和所用焊机的功率。对于不同性能和厚度的金属所需的电流和时间，都有一个上下限，使用时以此为准。
4.电极压力的影响
电极压力对两电极间总电阻R有明显的影响，随着电极压力的增大，R显著减小，而焊接电流增大的幅度却不大，不能影响因R减小引起的产热减少。因此，焊点强度总随着焊接压力增大而减小。解决的办法是在增大焊接压力的同时，增大焊接电流。
5.电极形状及材料性能的影响
由于电极的接触面积决定着电流密度，电极材料的电阻率和导热性关系着热量的产生和散失，因此，电极的形状和材料对熔核的形成有显著影响。随着电极端头的变形和磨损，接触面积增大，焊点强度将降低。
6.工件表面状况的影响
工件表面的氧化物、污垢、油和其他杂质增大了接触电阻。过厚的氧化物层甚至会使电流不能通过。局部的导通，由于电流密度过大，则会产生飞溅和表面烧损。氧化物层的存在还会影响各个焊点加热的不均匀性，引起焊接质量波动。因此彻底清理工件表面是保证获得优质接头的必要条件。
二、热平衡及散热
点焊时，产生的热量只有一小部分用于形成焊点，较大部分因向临近物质传导或辐射而损失掉了，其热平衡方程式：
Q=Q1+Q2————（3）其中：Q1——形成熔核的热量、Q2——损失的热量有效热量Q1取决与金属的热物理性能及熔化金属量，而与所用的焊接条件无关。Q1=10%-30%Q，导热性好的金属（铝、铜合金等）取下限；电阻率高、导热性差的金属（不锈钢、高温合金等）取上限。损失热量Q2主要包括通过电极传导的热量（30%-50%Q）和通过工件传导的热量（20%Q左右）。辐射到大气中的热量5%左右。
三、焊接循环
点焊和凸焊的焊接循环由四个基本阶段（如图点焊过程）：
1）预压阶段——电极下降到电流接通阶段，确保电极压紧工件，使工件间有适当压力。
2）焊接时间——焊接电流通过工件，产热形成熔核。
3）维持时间——切断焊接电流，电极压力继续维持至熔核凝固到足够强度。
4）休止时间——电极开始提起到电极再次开始下降，开始下一个焊接循环。
为了改善焊接接头的性能，有时需要将下列各项中的一个或多个加于基本循环：
1）加大预压力以消除厚工件之间的间隙，使之紧密贴合。
2）用预热脉冲提高金属的塑性，使工件易于紧密贴合、防止飞溅；凸焊时这样做可以使多个凸点在通电焊接前与平板均匀接触，以保证各点加热的一致。
3）加大锻压力以压实熔核，防止产生裂纹或缩孔。
4）用回火或缓冷脉冲消除合金钢的淬火组织，提高接头的力学性能，或在不加大锻压力的条件下，防止裂纹和缩孔。
四、焊接电流的种类和适用范围
1.交流电可以通过调幅使电流缓升、缓降，以达到预热和缓冷的目的，这对于铝合金焊接十分有利。交流电还可以用于多脉冲点焊，即用于两个或多个脉冲之间留有冷却时间，以控制加热速度。这种方法主要应用于厚钢板的焊接。
2.直流电主要用于需要大电流的场合，由于直流焊机大都三相电源供电，避免单相供电时三相负载不平衡。
五、金属电阻焊时的焊接性
下列各项是评定电阻焊焊接性的主要指标：
1.材料的导电性和导热性电阻率小而热导率大的金属需用大功率焊机，其焊接性较差。
2.材料的高温强度高温（0.5-0.7Tm）屈服强度大的金属，点焊时容易产生飞溅，缩孔，裂纹等缺陷，需要使用大的电极压力。必要时还需要断电后施加大的锻压力，焊接性较差。
3.材料的塑性温度范围塑性温度范围较窄的金属（如铝合金），对焊接工艺参数的波动非常敏感，要求使用能精确控制工艺参数的焊机，并要求电极的随动性好。焊接性差。
4.材料对热循环的敏感性在焊接热循环的影响下，有淬火倾向的金属，易产生淬硬组织，冷裂纹；与易熔杂质易于形成低熔点的合金易产生热裂纹；经冷却作强化的金属易产生软化区。防止这些缺陷应该采取相应的工艺措施。因此，热循环敏感性大的金属焊接性也较差。
凸焊主要应用于焊接低碳钢和低合金钢的冲压件。凸焊的种类很多，除板件凸焊外，还有螺帽、螺钉类零件的凸焊、线材交叉凸焊和板材T型凸焊等。板件凸焊最适宜的厚度是0.5～4.0mm。焊接更薄的板件时，凸点设计要求严格，需要随动性好的焊机，因此厚度小于0.25mm 的板件更易于采用点焊。
六、凸焊与点焊相比还有以下优点：
1.在一个焊接循环内可同时焊接多个焊点。不仅生产率高，而且没有分流内影响。因此可在窄小的部位上布置焊点而不受点距的限制。
2.由于电流密集于凸点，电流密度大，故可用较小的电流进行焊接，并能可靠地形成较小的熔核，在点焊时，对应于某一板厚，要形成小于某一尺寸的熔核是很困难的。
3.凸点的位置精确、尺寸一致，各点的强度比较均匀。因此对于给定的强度，凸焊焊点的尺寸可以小于点焊。
4.由于采用大平面电极，且凸点设置在一个工件上，所以可最大限度地减轻另一工件外露表面上的压痕。同时大平面电极的电流密度小、散热好，电极的磨损要比点焊小得多，因而大大降低了电极的保养和维修费用。
5.与点焊相比，工件表面的油、锈、氧化皮、镀层和其他涂层对凸焊的影响较小，但干净的表面仍能获得比较稳定的接头质量。
凸焊的不足之处是需要冲制凸点的附加工序，电极比较复杂；由于一次要焊接多个焊点，需要使用高的电极压力、高机械精度的大功率电焊机。
由于凸焊有上述多种优点，因而获得了极广泛的应用。
七、凸焊的缺点
凸焊存在的缺点：
1）有时为了预制一个或多个凸点而需要额外工序；
2）在用同一个电极同时焊数个焊点时，工件的对准和凸点的尺寸（尤其是高度）必须保持高精度公差，以保证均匀的电极力和焊接电流，才能使各焊点质量均匀一致；
3）同时焊接多个焊点，需要使用高电极压力、高机械精度的大功率焊机，其加压机构应有较高的随动性。
二、凸焊电极、模具和夹具
一、电极材料
凸焊电极通常采用2类电极合金制造，因为这类电极合金在电导率、强度、硬度和耐热性等方面具有最好的综合性能。3类电极合金也能满足要求。
二、电极设计
凸焊电极有三种基本类型：
1）点焊用的圆形平头电极
2）大平头棒状电极
3）具有一组局部接触面的电极，即将电极在接触部位加工出凸起接触面，或将较硬的铜合金嵌块用钎焊或紧固方法固定于电极的接触部位。
标准点焊电极用于单点凸焊时。为了减轻工件表面压痕，电极接触面直径应不小于凸点直径的两倍。大平头棒状电极用于局部位置的多点凸焊。例如加强垫圈的凸焊，一次可焊4-6点。这种电极的接触面必须足够大，要超过全部凸点的边界，超出量一般应相当于一个
凸点的直径。这种电极一般可装在大功率点焊机上。
三、焊接模具和夹具
焊接模具用于保持和夹紧工件于适当位置，同时也用作电极，夹具是不导电的辅助定位装置。对于小工件，电极和定位夹具通常是一体的。横簧夹的作用是将螺栓固定于上电极中，为防止分流，插入电极的固定销须用非金属材料。
其他类型的待焊工件也可用弹簧夹固定在上电极上。在条件许可用真空吸附的方法使工件保持在上电极中。有时也可用一个移动装置将小工件夹住并送入待焊部位。
大型凸焊构件需要复杂得多的焊接模具和夹具，以满足定位，加紧和导电的需要。
三、凸焊的工艺特点和工艺参数
一、凸焊的工艺特点
凸焊是点焊的一种变形，通常是在两板件之一上冲出凸点，然后进行焊接。由于电流集中，克服了点焊时熔核偏移的缺点，因而凸焊时工件的厚度比可以超过6:1。
凸焊时，电极必须随着凸点的被压馈而迅速下降，否则会因失压而产生飞溅，所以应采用电极随动性好的凸焊机。
多点凸焊时，如果焊接条件不适当，会引起凸点移位现象，并导致接头强度降低。实验证明，移位是由电流通过时的电磁力引起的。
在实际焊接时，由于凸点高度不一致，上下电极平行度差，一点固定一点移动要比两点同时移动的情况多。
为了防止凸点移位，除在保证正常熔核的条件下，选用较大的电极压力，较小的焊接电流外，还应尽可能地提高加压系统的随动性。提高随动性的方法主要是减小加压系统可动部分的质量，以及在导向部分采用滚动摩擦。多点凸焊时，为克服各凸点间的压力不均衡，可以采用附加预热脉冲或采用可转动的电极头的办法。
二、凸焊的工艺参数
凸焊的主要工艺参数是：电极压力、焊接时间和焊接电流。
1、电极压力
凸焊的电极压力取决于被焊金属的性能，凸点的尺寸和一次焊成的凸点数量等。电极压力应足以在凸点达到焊接温度时将其完全压馈，并使两工件紧密贴合。电极压力过大会过早地压馈凸点，失去凸焊的作用，同时因电流密度减小而降低接头强度。压力过小又会引起严重飞溅。
2、焊接时间
对于给定的工件材料和厚度，焊接时间由焊接电流和凸点刚度决定。在凸焊低碳钢和低合金钢时，与电极压力和焊接电流相比，焊接时间时次要的。在确定合适的电极压力和焊接电流后，在调节焊接时间，以获得满意的焊点。如想缩短焊接时间，就要相应增大焊接电流，但过分增大焊接电流可能引起金属过热和飞溅，通常凸焊的焊接时间比点焊长，而电流比点焊小。
3、焊接电流
凸焊的每一焊点所需电流比点焊同样一个焊点时小。但在凸点完全压溃之前电流必须能使凸点溶化，推荐的电流应该是在采用合适的电极压力下不至于挤出过多金属的最大电流。对于一定凸点尺寸，挤出的金属量随电流的增加而增加。采用递增的调幅电流可以减小挤出金属。和点焊一样，被焊金属的性能和厚度仍然是选择焊接电流的主要依据。
多点凸焊时，总的焊接电流大约为每个凸点所需电流乘以凸点数。但考虑到凸点的公差、工件形状。以及焊机次级回路的阻抗等因素，可能需要做一些调整。凸焊时还应做到
被焊两板间的热平衡，否则，在平板未达到焊接温度以前便已溶化，因此焊接同种金属时，应将凸点冲在较厚的工件上，焊接异种金属时，应将凸点冲在电导率较高的工件上。但当在厚板上冲出凸点有困难时，也可在薄板上冲凸点。
电极材料也影响两工件上的热平衡，在焊接厚度小于0.5mm的薄板时，为了减少平板一侧的散热，常用钨-铜烧结材料或钨做电极的嵌块。
四、凸焊接头和凸点设计
一、凸焊接头设计
凸焊搭接接头的设计与点焊相似。通常凸焊接头的搭接量比点焊的小。凸点间的间距没有严格限制。
当一个工件的表面质量要求较高时，凸点应冲在另一工件上。在工件凸焊螺母、螺栓等紧固件时，凸点的数量必须足以承受设计载荷。
二、凸点设计
凸点的作用是将电流和压力局限在工件的特定位置上，其形状和尺寸取决于应用的场合和需要焊点强度。不同资料所推荐的焊点尺寸往往相差甚远。一般情况下建议采用下表规定的凸点尺寸。与冲有凸点的板厚相比，当平板较薄时采用小凸点，较厚时采用大凸点。
凸点形状有圆球型和圆锥型两种。后一种可以提高凸点刚度，在电极压力较高时不致于过早压溃；也可以减少因电流密度过大而产生飞溅。但通常多采用圆球型凸点。为了防止挤出金属残留在凸点周围而形成板间间隙，有时也采用带环形溢出槽的凸点。多点凸焊时，凸点高度不一致将引起各点电流的不平衡，使接头强度不稳定。因此凸点高度误差应不超过±0.12mm。如采用预热电流，则误差可以增大(±0.2mm)。
凸点也可以做成长形的（近似椭圆形），以增加熔核尺寸，提高焊点强度，此时凸点与
平板将为线接触。凸焊时，除利用上述几种形式的凸点形成接头外，根据凸焊工件种类不同还有多种接头形式。用于凸焊的螺栓和螺帽上的凸点和凸环多是在零件锻压时一次成形。
常用金属的凸焊
一、低碳钢的凸焊
下表是低碳钢螺钉凸焊的焊接条件。凸焊螺帽时应采用较短时间，否则会使螺纹变色、精度降低。电极压力也不能过低，否则会引起凸点移位，使强度降低并损坏螺纹。
低碳钢螺母凸焊的焊接条件
五、点焊方法和工艺
一、点焊方法：
点焊通常分为双面点焊和单面点焊两大类。双面点焊时，电极由工件的两侧向焊接处馈电。典型的双面点焊方式如图1所示。图中1a是最常用的方式。这时，工件的两侧均有电极压痕。图中1b表示用大接触面积的导电板做下电极，这样可以消除或减轻下面工作的压痕，常用于装饰性面板的点焊。图1c为，同时焊接两个或多个焊点的双面点焊，使用一个变压器而将各电极并联。这时，所有电流通路的阻抗必须基本相等，而且每一焊接部位的表面状态，材料厚度、电极压力都必须相同，才能保证通过各个焊点的电流基本一致。图中1d为采用多个变压器的双面多点点焊，这样可以避免1c的不足。
单面点焊时，电极由工件的同一侧向焊接处馈电。典型的单面点焊方式如图2所示。图中2a为单面单点点焊，不形成焊点的电极采用大直径和大接触面以减小电流密度。图中
2b为无分流的单面双点点焊，此时焊接电流全部流经焊接区。图中2c为有分流的单面双点点焊，流经上面工件的电流不经过焊接区，形成分流。为了给焊接电流提供低电阻的通
路，在工件下面垫有铜垫板。图中2d为当两焊点的间距l很大，例如在进行骨架构件和复板的焊接时，为了避免不适当的加热引起复板翘曲和减小两电极间电阻，采用了特殊的铜桥A与电极同时压紧在工件上。
图1不同形式的双面点焊
图2 不同形式的单面点焊
采用铜芯棒的点焊是单面点焊的特殊形一个点，也可焊两个点。这种形式特别适于点焊结构空间狭小，电极难于或根本不能接近的工件。图3a中的芯棒实际是一块几毫米厚的铜板。图3b、c是同类工件的两种结构，结构b不如结构c，因为前者通过工件2的分流，不经过两工件的接触面，会减少焊接区的产热，因而需要增大焊接电流，这样就会增加工
件2与两电极间接触面的产热，并且可能使工件烧穿。当芯棒断面较大时，为了节约铜料和制作方便，可以在夹布胶木或硬木制成的芯棒上包覆铜板或嵌入铜棒(图3d、e)。
由于芯棒与工件的接触面远大于电极与工件的接触面，熔核将偏向与电极接触的工件一侧。如果两工件的厚度不同，将厚件置于芯棒接触的一侧，则可减轻熔核偏移程度。
图3利用铜制芯棒或填料的单面点焊
1一铜制芯棒2、3一工件4一夹布胶木棒
5一铜色复板6一嵌入的铜棒7一填料
当需要在封闭容器上焊接工件，而芯棒又无法伸入容器时，可以用Zn、Pb、A1或其他较被焊金属熔点低的金属填满整个容器后进行焊接(图3f)。当容器壁厚较大时，也可以用砂子或石蜡等不导电材料作为填料。焊接应采用强条件，以免长时间加热使低熔点金属或石蜡熔化，导致电极压塌工件。
在大量生产中，单面多点点焊获得广泛应用。这时可采用由一个变压器供电，各对电极轮流压住工件的形式(图4a)，也可采用各对电极均由单独的变压器供电，全部电极同时压住工件的形式（图4b）。后一形式具有较多优点，应用也较广泛。其优点有：各变压器可以安置得离所连电极最近，因而其功率及尺寸能显著减速小；各个焊点的工艺参数可以单独调节；全部焊点可能同时焊接，生产率高；全部电极同时压住工件，可减少变形；多台变压器同时通电，能保证三相负载平衡
二、点焊工艺参数选择
通常是根据工件的材料和厚度，参考该种材料的焊接条件表选取，首先确定电极的端面形状和尺寸。其次初步选定电极压力和焊接时间，然后调节焊接电流，以不同的电流
焊接试样，经检查熔核直径符合要求后，再在适当的范围内调节电极压力，焊接时间和电流，进行试样的焊接和检验，直到焊点质量完全符合技术条件所规定的要求为止。最常用的检验试样的方法是撕开法，优质焊点的标志是：在撕开试样的一片上有圆孔，另一片上有圆凸台。厚板或淬火材料有时不能撕出圆孔和凸台，但可通过剪切的断口判断熔核的直径。必要时，还需进行低倍测量、拉抻试验和X光检验，以判定熔透率、抗剪强度和有无缩孔、裂纹等。
以试样选择工艺参数时，要充分考虑试样和工件在分流、铁磁性物质影响，以及装配间隙方面的差异，并适当加以调整。
三、不等厚度和不同材料的点焊
当进行不等厚度或不同材料点焊时，熔核将不对称于其交界面，而是向厚板或导电、导热性差的一边偏移，偏移的结果将使薄件或导电、导热性好的工件焊透率减小，焊点强度降低。熔核偏移是由两工件产热和散热条件不相同引起的。厚度不等时，厚件一边电阻大、交界面离电极远，故产热多而散热少，致使熔核偏向厚件；材料不同时，导电、导热性差的材料产热易而散热难，故熔核也偏向这种材料（见图11-8）
调整熔核偏移的原则是：增加薄板或导电、导热性好的工件的产热而减少其散热。常用的方法有：
（1）采用强条件使工件间接触电阻产热的影响增大，电极散热的影响降低。电容储能焊机采用大电流和短的通电时间就能焊接厚度比很大的工件就是明显的例证。
（2）采用不同接触表面直径的电极在薄件或导电、导热性好的工件一侧采用较小直径，以增加这一侧的电流密度、并减少电极散热的影响。
（3）采用不同的电极材料薄板或导电、导热性好的工件一侧采用导热性较差的铜合金，以减少这一侧的热损失。
（4）采用工艺垫片在薄件或导电、导热性好的工件一侧垫一块由导热性较差的金属制成的垫片（厚度为0.2-0.3mm），以减少这一侧的散热。
六、点焊接头的设计
点焊通常采用搭接接头和折边接头（图11-9）接头可以由两个或两个以上等厚度或不等厚度的工件组成。在设计点焊结构时，必须考虑电极的可达性，即电极必须能方便地抵达工件的焊接部位。同时还应考虑诸如边距、搭接量、点距、装配间隙和焊点强度诸因素。
边距的最小值取决于被焊金属的种类，厚度和焊接条件。对于屈服强度高的金属、薄件或采用强条件时可取较小值。
搭接量是边距的两倍，推荐的最小搭接量见表11-2。
表11-2 接头的最小搭接量（mm)3
最薄板件厚度
单排焊点
双排焊点
结构钢 不锈钢及高温合
金
轻合金 结构钢 不锈钢及高温合金 轻合金
0.5 8 6 12 16 14 22 0.8 9 7 12 18 16 22 1.0 10 8 14 20 18 24 1.2 11 9 14 22 20 26 1.5 12 10 16 24 22 30 2.0 14 12 20 28 26 34 2.5 16 14 24 32 30 40 3.0 18 16 26 36 34 46 3.5 20 18 28 40 38 48 4.0
22
20
30
42
40
50
点距即相邻两点的中心距，其最小值与被焊金属的厚度、导电率，表面清洁度，以及熔核的直径有关。表11-3为推荐的最小点距。
表11-3 焊点的最小点距（mm)3
最薄板件厚度
点距
结构钢
不锈钢及高温
合金
轻合金 0.5 10 8 15 0.8 12 10 15 1.0 12 10 15 1.2 14 12 15 1.5 14 12 20 2.0 16 14 25 2.5 18 16 25 3.0
20
18
30
3.5 22 20 35
4.0 24 22 35
规定点距最小值主要是考虑分流影响，采用强条件和大的电极压力时，点距可以适当减小。采用热膨胀监控或能够顺序改变各点电流的控制器时，以及能有效地补偿分流影响的其他装置时，点距可以不受限制。
装配间隙必须尽可能小，因为靠压力消除间隙将消耗一部分电极压力，使实际的焊接压力降低。间隙的不均匀性又将使焊接压力波动，从而引起各焊点强度的显著差异，过大的间隙还会引起严重飞溅，许用的间隙值取决于工件刚度和厚度，刚度、厚度越大，许用间隙越小，通常为0.1-2mm。
单个焊点的抗剪强度取决于两板交界上熔核的面积，为了保证接头强度，除熔核直径外，焊透率和压痕深度也应符合要求，焊透率的表达式为：η=h/δ-c×100%（参见图11-10）。两板上的焊透率只允许介于20-80%之间。镁合金的最大焊透率只允许至60%。而钛合金则允许至90%。焊接不同厚度工件时，每一工件上的最小焊透率可为接头中薄件厚度的20%，压痕深度不应超过板件厚度的15%，如果两工件厚度比大于2:1，或在不易接近的部位施焊，以及在工件一侧使用平头电极时，压痕深度可增大到20-25%。图11-10示低倍磨片上的熔核尺寸。
点焊接头受垂直面板方向的拉伸载荷时的强度，为正拉强度。由于在熔核周围两板间形成的尖角可引起应力集中，而使熔核的实际强度降低，因而点焊接头一般不这样加载。通常以正拉强度和抗剪强度之比作为判断接头延性的指标，此比值越大，则接头的延性越好。
多个焊点形成的接头强度还取决于点距和焊点分布。点距小时接头会因为分流而影响其强度，大的点距又会限制可安排的焊点数量。因此，必须兼顾点距和焊点数量，才能获得最大的接头强度，多列焊点最好交错排列而不要作矩形排列。
七、常用金属的点焊
一、电阻焊前的工件清理
无论是点焊、缝焊或凸焊，在焊前必须进行工件表面清理，以保证接头质量稳定。
清理方法分机械清理和化学清理两种。常用的机械清理方法有喷砂、喷丸、抛光以及用纱布或钢丝刷等。
不同的金属和合金，需采用不同的清理方法。简介如下：
铝及其合金对表面清理的要求十分严格，由于铝对氧的化学亲合力极强，刚清理过的表面上会很快被氧化，形成氧化铝薄膜。因此清理后的表面在焊前允许保持的时间是严格限制的。
铝合金的氧化膜主要用以化学方法去除，在碱溶液中去油和冲洗后，将工件放进正磷酸溶液中腐蚀。为了减慢新膜的成长速度和填充新膜孔隙，在腐蚀的同时进行纯化处理。最常用的纯化剂是重铬酸钾和重铬酸纳（见表1）。纯化处理后便不会在除氧化膜的同时，造成工件表面的过分腐蚀。
腐蚀后进行冲洗，然后在硝酸溶液中进行亮化处理，以后再次进行冲洗。冲洗后在温度达75℃的干燥室中干燥，活用热空气吹干。这样清理后的工件，可以在焊前保持72h。
铝合金也可用机械方法清理。如用0-00号纱布，或用电动或风动的钢丝刷等。但为防止损伤工件表面、钢丝直径不得超过0.2mm，钢丝长度不得短于40mm，刷子压紧于工件的力不得超过15-20N，而且清理后须在不晚于2-3h内进行焊接。
为了确保焊接质量的稳定性，目前国内各工厂多在化学清理后，在焊前再用钢丝刷清理工件搭接的内表面。
铝合金清理后必须测量放有两铝合金工件的两电极间总阻值R。方法是使用类似于点焊机的专用装置，上面的一个电极对电极夹绝缘，在电极间压紧两个试件，这样测出的R值可以最客观地反映出表面清理的质量。对于LY12、LC4、LF6铝合金R不得超过120微欧姆，刚清理后的R一般为40-50微欧，对于导电性更好的LF21、LF2铝合金以及烧结铝类的材料，R不得超过28-40微欧。
镁合金一般使用化学清理，经腐蚀后再在铬酐溶液中纯化。这样处理后会在表面形成薄而致密的氧化膜，它具有稳定的电气性能，可以保持10昼夜或更长时间，性能仍几乎不变。镁合金也可以用钢丝刷清理。
铜合金可以通过在硝酸及盐酸中处理，然后进行中和并清除焊接处残留物。
不锈钢、高温合金电阻焊时，保持工件表面的高度清洁十分重要，因为油、尘土、油漆的存在，能增加硫脆化的可能，从而使接头产生缺陷。清理方法可用激光、喷丸、钢丝刷或化学腐蚀。对于特别重要的工件，有时用电解抛光，但这种方法复杂而且生产率低。
钛合金的氧化皮，可在盐酸、硝酸及磷酸钠的混合溶液中进行深度腐蚀加以去除。也可以用钢丝刷或喷丸处理。
低碳钢和低合金钢在大气中的抗腐蚀能力较低。因之，这些金属在运输、存放和加工过程中常常用抗蚀油保护。如果涂油表面未被车间的赃物或其它不良导电材料所污染，在电极的压力下，油膜很容易被挤开，不会影响接头质量。
钢的供货状态有：热轧，不酸洗；热轧，酸洗并涂油；冷轧。未酸洗的热轧钢焊接时，必须用喷砂、喷丸，或者用化学腐蚀的方法清除氧化皮，可在硫酸及盐酸溶液中，或者在以磷酸为主但含有硫脲的溶液中进行腐蚀，后一种成份可有效地同时进行涂油和腐蚀。
有镀层的钢板，除了少数例外，一般不用特殊清理就可以进行焊接，镀铝钢板则需要用钢丝刷或化学腐蚀清理。带有磷酸盐涂层的钢板，其表面电阻会高到在地电极压力下，焊接电流无法通过的程度。只有采用较高的压力才能进行焊接。
二、镀锌钢板的点焊
镀锌钢板大致分为电镀锌钢板和热浸镀锌钢板，前者的镀层比后者薄。
点焊镀锌钢板用的电极，推荐用2类电极合金。相对点焊外观要求很高时，可以采用1类合金。推荐使用锥形电极形状，锥角120度-140度。使用焊钳时，推荐采用端面半径为25-50mm的球面电极。
为提高电极使用寿命，也可采用嵌有钨极电极头的复合电极，以2类电极合金制成的电极体，可以加强钨电极头的散热。
下表是日本焊接学会第3委员会推荐的镀锌钢板点焊的焊接条件
镀锌钢板点焊的焊接条件
镀层种类电镀锌热浸镀锌
镀层厚(um) 2-3 2-3 2-3 10-15 15-20 20-25
焊接条件级别
板厚（mm)
0.8 1.2 1.6 0.8 1.2 1.6
电极压力（KN) A 2.7 3.3 4.5 2.7 3.7 4.5
B 2.0 2.5 3.2 1.7 2.5 3.5
焊接时间（周）A 8 10 12 8 10 12
B 10 12 15 10 12 15
电流（KA)
A 10.0 11.5 14.5 10.0 12.5 15.0
B 8.5 10.5 12.0 9.9 11.0 12.0
抗剪强度（KN）A 4.6 6.7 11.5 5.0 9.0 13
B 4.4 6.5 10.5 4.8 8.7 12
三、低碳钢的点焊
低碳钢的含碳量低于0.25%。其电阻率适中,需要的焊机功率不大；塑性温度区宽，易于获得所需的塑性变形而不必使用很大的电极压力；碳与微量元素含量低，无高熔点氧化物，一般不产生淬火组织或夹杂物；结晶温度区间窄、高温强度低、热膨胀系数小，因而开裂倾向小。这类钢具有良好的焊接性，其焊接电流、电极压力和通电时间等工艺参数具有较大的调节范围。
钢具有良好的焊接性，其焊接电流、电极压力和通电时间等工艺参数具有较大的调节范围。
下表为美国RWMA推荐的低碳钢点焊的焊接条件，可供参考：
低碳钢点焊的焊接条件
板厚电极
最
小
点
距
最
小
搭
接
距
最佳条件（A类）中等条件（B类）普通条件（C类）最
大
d
最
小
D
电
极
压
力
焊接
时间
焊接
电流
熔
核
直
径
抗剪
强度
±14
%
电极
压力
焊接
时间
焊接
电流
熔
核
直
径
抗剪
强度
±17
%
电
极
压
力
焊接
时间
焊接
电流
熔
核
直
径
抗剪
强度
±20
%
（mm
) (mm)
(mm
)
(KN
)
(周）
（KA
)
(mm
)
(KN)
（KN
)
(周）
（KA
)
(mm
)
（KN
)
(KN
)
(周）
（KA
)
(mm
)
(KN)
0.4 0.5 0.6
0.8
1.0 1.2 1.6
1.8
2.0
3.
2
4.
8
4.
8
4.
8
6.
1
1
1
1
1
8
9
1
1
2
1
8
2
1
1
1
1
1
1
1
1
1.1
5
1.3
5
1.5
1.9
2.2
4
5
6
7
8
10
13
15
17
5.2
6.0
6.6
7.8
8.8
9.8
11.5
12.5
13.3
4.0
4.3
4.7
5.3
5.8
6.2
6.9
7.4
7.9
1.8
2.4
3.0
4.4
6.1
7.8
10.6
13.0
14.5
0.75
0.90
1.00
1.25
1.50
1.75
2.40
2.75
3.00
8
9
11
13
17
19
25
28
30
4.5
5.0
5.5
6.5
7.2
7.7
9.1
9.7
10.3
3.6
4.0
4.3
4.8
5.4
5.8
6.7
7.1
7.6
1.6
2.1
2.8
4.0
5.4
6.8
10.0
11.8
13.7
0.4
0.4
5
0.5
0.6
0.7
17
20
22
25
30
33
43
48
53
3.5
4.0
4.3
5.0
5.6
6.1
7.0
7.5
8.0
3.3
3.6
4.0
4.6
5.3
5.5
6.3
6.7
7.1
1.25
1.75
2.25
3.55
5.3
6.5
9.25
11.0
2.3
3.2 4
6.
4
6.
4
8.
8.
8.
9.
5
3
1
3
1
3
1
6
1
6
1
6
1
6
2
7
3
1
3
5
4
5
2
1
4
1
6
1
7
1
8
2
2
2
5
2.7
3.6
4.1
4.7
5.8
8.2
20
27
15.0
17.4
8.6
10.
3
18.5
31.0
3.70
5.00
37
50
11.3
12.9
8.4
9.9
17.7
28.5
5
0.8
5
1.1
5
1.3
1.5
1.8
2.6
64
88
8.6
10.0
7.9
9.4
13.0
5
16.8
5
26.6
注：如果按最佳条件(A类)和中等条件(B类)焊接规范，就必须选择气动交流点焊机，例如：P1325、P1340 等；如果按普通条件（C类），薄片可用脚踏交流点焊机，例如：P103-4、P105等，厚片要用气动交流点焊机。本表摘自美国RWMA推荐的低碳钢低点焊的条件，可供参考。
低碳钢凸焊的条件
注: 本表数据仅用于两板凸焊,厚度比最大为3:1.表中电极接触最小直径为凸
点直径的两倍
低碳钢螺帽凸焊的条件
注: 凸焊螺帽时应采用较短时间,否则会使螺纹变色,精度降低.电极压力也不能过低,否则会引起凸点移位.
低碳钢线材交叉凸焊的条件
注：锻造比大时需要较大的电极压力和焊接电流，接头强度也较大，但外观较差。
四、淬火钢的点焊
由于冷却速度极快，在点焊淬火钢时必然产生硬脆的马氏体组织，在应力较大时会产生裂纹。为了消除淬火组织、改善接头性能，通常采用电极间焊后回火的双脉冲点焊方法，这种方法的第一个电流脉冲为焊接脉冲，第二个为回火处理脉冲，使用这种方法时应注意两点：
（1）两脉冲之间的间隔时间一定要保证使焊点冷却到马氏体转变点Ms温度以下；
（2）回火电流脉冲幅值要适当，以避免焊接区的金属重新超过奥氏体相变点而引起二次淬火。
淬火钢的双脉冲点焊工艺参数实例，示于下表可供参考：
25CrMnSiA、30CrMnSiA钢双脉冲点焊的焊接条件
五、镀铝钢板的点焊
镀铝钢板分为两类，第一类以耐热为主，表面镀有一层厚20-25微米的Al-Si合金（含有Si6-8.5%），可耐640度高温。第二类以耐腐蚀为主，为纯铝镀层，镀层厚为第一类的2-3倍。点焊这两类镀锌钢板时都可以获得强度良好的焊点。
由于镀层的导电、导热性好，因此需要较大的焊接电流。并应采用硬铜合金的球面电极。下表为第一类镀铝钢板点焊的焊接条件。对于第二类，由于镀层厚，应采用较大的电流和较低的电极压力。
耐热镀铝板点焊的焊接条件
六、不锈钢的点焊
不锈钢一般分为：奥氏体不锈钢、铁素体不锈钢和马氏体不锈钢三种。由于不锈钢的电阻率高、导热性差，因此与低碳钢相比，可采用较小的焊接电流和较短的焊接时间。这类材料有较高的高温强度，必须采用较高的电极压力，以防止产生缩孔、裂纹等缺陷。不锈钢的热敏感性强，通常采用较短的焊接时间、强有力的内部和外部水冷却，并且要准确地控制加热时间、焊接时间及焊接电流，以防热影响区晶粒长大和出现晶间腐蚀现象。
点焊不锈钢的电极推荐用2类或3类电极合金，以满足高电极压力的需要。下表为不锈钢点焊焊接条件：
不锈钢点焊的焊接条件
七、铝合金的点焊
铝合金的应用十分广泛，分为冷作强化和热处理强化两大类。铝合金点焊的焊接性较差，尤其是热处理强化的铝合金。其原因及应采取的工艺措施如下：
（1）电导率和热导率较高必须采用较大电流和较短时间，才能做到既有足够的热量形成熔核；又能减少表面过热、避免电极粘附和电极铜离子向纯铝包复层扩散、降低接头的抗腐蚀性。
（2）塑性温度范围窄、线膨胀系数大必须采用较大的电极压力，电极随动性好，才能避免熔核凝固时，因过大的内容拉应力而引起的裂纹。对裂纹倾向大的铝合金，如LF6、LY12、LC4等,还必须采用加大锻压力的方法，使熔核凝固时有足够的塑性变形、减少拉应力，以避免裂纹产生。在弯电极难以承受大的定锻压力时，也可以采用在焊接脉冲之后加缓冷脉冲的方法避免裂纹。对于大厚度的铝合金可以两种方法并用。
（3）表面易生成氧化膜焊前必须严格清理，否则极易引起飞溅和熔核成形不良（撕开检查时，熔核形状不规则，凸台和孔不呈圆形），使焊点强度降低。清理不均匀则将引起焊点强度不稳定。
基于上述原因，点焊铝合金应选用具有下列特性的焊机：
1）能在短时间内提供大电流；
2）电流波形最好有缓升缓降的特点；
3）能精确控制工艺参数，且不受电网电压波动影响；
4）能提供价形和马鞍形电极压力；
5）机头的惯性和摩擦力小，电极随动性好。
当前国内使用的多为300-600KVA的直流脉冲、三相低频和次级整流焊机，个别的达到1000KVA，均具有上述特性。也有采用单相交流焊机的，但仅限于不重要工件。
点焊铝合金的电极应采用1类电极合金，球形端面，以利于压固熔核和散热。
由于电流密度大和氧化膜的存在，铝合金点焊时，很容易产生电极粘着。电极粘着不仅影响外观质量，还会因电流减小而降低接头强度。为此需经常修整电极。电极每修整依次后可焊工件的点数与焊接条件、被焊金属型号、清理情况、有无电流波形调制，电极材料及其冷却情况等因素有关。通常点焊纯铝为5-10点，点焊LF6，LY12时为25-30点。
防透铝LF21强度低，延性后，有较好的焊接性，不产生裂纹，通常采用固定不变电极压力。硬铝（如LY11、LY12），超硬铝（如LC4、LC5）强度高、延性差，极易产生裂纹，必须采价形曲线的压力。但对于薄件，采用大的焊接压力或具有缓冷脉冲的双脉冲加热，裂纹也不是不可避免的。
采用价形压力时，锻压力滞后于断电的时刻十分重要，通常是0-2周。锻压力加得过早（断电前），等于增大了焊接压力，将影响加热，导致焊点强度降低和波动。锻压力加得过迟，则熔核冷却结晶时已经形成裂纹，加锻压力已无济于事。有时也需要提前于断电时刻施加锻压力，这是因为电磁气阀动作延迟，或气路不畅通造成锻压力提高缓慢，不提前施加不足以防止裂纹的缘故。
在直流脉冲点焊机上焊接铝合金的焊接条件见下表：
铝合金的胶接点焊
胶接点焊与纯点焊相比具有下列优点：
1)提高了结构强度。它的静抗剪强度为点焊的2倍以上，疲劳强度为点焊的3～5倍。
汽车钣金焊接基础知识
焊接基础知识 版本：A/0 1 主题内容与适用范围 1.1本标准规定了钣金焊接基础知识的内容。 1.2本标准适用于钣金焊接作业相关人员的培训管理。 2 焊接的本质 焊接本质上是指通过适当的物理化学过程使两个分离的固态物体产生原子（分子）间结合力而连接成一体的连接方法。 金属晶格间距（0.3-0.5nm）。 3 焊接方法的分类 4 用于车身件的焊接方法种类 用于车身件的焊接方法主要有： 电阻焊接，电弧焊接，激光焊接，螺柱焊接。 5 电阻焊接 电阻焊接是用于车身件焊接的最主要的焊接方法。 5.1点焊焊接的原理 焊件接合后，通过电极施加压力，利用电流通过接头的接触面及邻近区域产生的电阻热进行焊接的方法。
ELECTRODES 5.2电阻焊的物理本质 就是利用焊接区金属本身的电阻热和大量塑性变形能量，使两个分离表面的金属原子之间接近到晶格距离（0.3-0.5nm），形成金属键，在结合面上产生足够量的共同晶粒而得到焊点、焊缝或对接接头。 5.3电阻焊接优点 生产效率高，快速，简单、可靠，易用于镀层材料，成本低，易于自动化。 5.4手工点焊设备
5.5机器人点焊单元 5.6焊接热量的形成及其影响因素 电阻R，焊接电流I，焊接时间T。 电极压力，电极形状及材料性能的影响，工件表面状况的影响。 5.6.1电阻及影响电阻的因素
Rw-工件本身电阻，由材料的本身特性决定（不锈钢、碳钢、铝等） Rc-两工件间的接触电阻，具有短暂性，工件表面氧化物、脏物，微观不平度 Rew-工件与电极间接触电阻，阻值很小，对熔核的形成影响很小 5.6.2焊接电流的影响 由热方程可知电流对产热的影响最大。 电流的影响因素有： 电网电压波动； 交流焊机次级回路阻抗的变化。 5.6.3焊接时间的影响 大电流、短时间－强条件，硬规范。 小电流、长时间－弱条件，软规范。 5.6.4电极压力的影响 电极压力对两电极间的总电阻R有显著的影响：压力增大，则R显著减小。但对电流影响不大。 焊点强度随焊接压力增大而减小，所以一般在增大焊接压力的同时，增大焊接电流。 5.6.5工件表面状况的影响 工件表面的氧化物、污垢、油和其它杂质增大了接触电阻，会造成接触表面的局部导通，由于电 流密度过大，则会产生飞溅和表面烧损。表面杂质的存在还会影响各个焊点加热的不均匀性，引起焊 接质量的波动。因此彻底清理工件表面是保证获得优质接头的必要条件。 5.7热平衡及散热
焊接技术知识
焊接技术知识 2016-02-18上海特焊 一、焊接的介绍 焊接：通常是指金属的焊接。是通过加热或加压，或两者同时并用，使两个分离的物体产生原子间结合力而连接成一体的成形方法。 分类：根据焊接过程中加热程度和工艺特点的不同，焊接方法可以分为三大类。 (1)熔焊。将工件焊接处局部加热到熔化状态，形成熔池（通常还加入填充金属），冷却结晶后形成焊缝，被焊工件结合为不可分离的整体。常见的熔焊方法有气焊、电弧焊、电渣焊、等离子弧焊、电子束焊、激光焊等。 (2)压焊。在焊接过程中无论加热与否，均需要加压的焊接方法。常见的压焊有电阻焊、摩擦焊、冷压焊、扩散焊、爆炸焊等。 (3)钎焊。采用熔点低于被焊金属的钎料（填充金属）熔化之后，填充接头间隙，并与被焊金属相互扩散实现连接。钎焊过程中被焊工件不熔化，且一般没有塑性变形。 焊接生产的特点： (1)节省金属材料，结构重量轻。 (2)以小拼大、化大为小，制造重型、复杂的机器零部件，简化铸造、锻造及切削加工工艺，获得最佳技术经济效果。 (3)焊接接头具有良好的力学性能和密封性。 (4)能够制造双金属结构，使材料的性能得到充分利用。 应用：焊接技术在机器制造、造船工业、建筑工程、电力设备生产、航空及航天工业等应用十分广泛。 不足：焊接技术也还存在一些不足之处，如焊接结构不可拆卸，给维修带来不便；焊接结构中会存在焊接应力和变形；焊接接头的组织性能往往不均匀，并会产生焊接缺陷等。 二、各种焊接技术介绍一、电弧焊 电弧：一种强烈而持久的气体放电现象，正负电极间具有一定的电压，而且两电极间的气体介质应处在电离状态。引燃焊接电弧时，通常是将两电极（一极为工件，另一极为填充金属丝或焊条）
电阻焊基本知识及操作要求
电阻焊基本知识及操作要求 一．电阻焊 1.1 电阻焊概念： 将被焊工件置于两电极之间加压，并在焊接处通以电流，利用电流流经工件接触面及其临近区域产生锝电阻热将其加热到熔化或塑性状态，使之达到金属结合而形成牢固接头的工艺过程。 1.2 电阻焊设备 是指采用电阻加热的原理进行焊接操作的一种设备，它主要由以下部分组成： ①焊接回路：以阻焊变压器为中心，包括二次回路和工件。 ②机械装置：由机架、夹持、加压及传动机构组成。 ③气路系统：以气缸为中心，包括气体、控制等部分 ④冷却系统：冷却二次回路和工件，保证焊机正常工作。 ⑤控制部分：按要求接通电源，并能控制焊接循环的各段时间及调整焊接电流等。 常见的手工点焊焊钳有X型、C型及特制型等，X型、C型结构示意图如下：
注：X型焊钳主要用来焊接水平或基本处于水平位置的工件； C型焊钳主要用来焊接垂直或近似垂直位置的工件；而特制焊钳主要用来焊接有特殊位置或尺寸要求的工件。 1.3 电阻点焊操作注意事项： ①焊接过程中，在电极与工件接触时，尽量使电极与工件接触点所在的平面保持垂直。（不 垂直会使电极端面与工件的接触面积减小，通过接触面的电流密度就会增大，导致烧穿、熔核直径减小、飞溅增大等焊接缺陷。） ②焊接过程中，应避免焊钳与工件接触，以免两极电极短路。 ③电极头表面应保证无其它粘接杂物，发现电极头磨损严重或端部出现凹坑，必须立即更 换。（因为随着点焊的进行，电极端面逐渐墩粗，通过电极端面输入焊点区域的电流密度逐渐减小，熔核直径减小。当熔核直径小于标准规定的最小值，则产生弱焊或虚焊。 一般每打400∽450个焊点需用平锉修磨电极帽一次，每个电极帽在修磨9∽10次后需更换。） ④定期检查气路、水路系统，不允许有堵塞和泄露现象。 ⑤定期检查通水电缆，若发现部分导线折断，应及时更换。 ⑥停止使用时应将冷却水排放干净。 1.4 电阻焊的优缺点 电阻焊的优缺点（表1）
汽车车身焊接工艺设计教案
浅析汽车车身的焊接工艺设计 在汽车厂中，焊接生产线相对于涂装线和总装线来说，刚性强，多品种车型的通用性差，每更新换代一种车型，均需要更新车间大量专用设备和生产工艺。焊接工艺设计可以称得上是焊接生产线的“灵魂”，涉及的专业知识较多，如机械化、电控、非标设备、建筑、结构、水道、暖通、动力、电气、计算机、环保和通讯等，从宏观上决定车间的工艺水平、物流、投资和预留发展，具体决定着生产线的工艺设备种类和数量、夹具形式、物流工位器具形式、机械化输送方式及控制模式等。因此，焊接工艺设计在焊接生产线的开发中占有举足轻重的地位，是产生高性价比焊接生产线 的关键。 1、车身焊接工艺设计的前提条件 1.1产品资料 a.产品的数学模型（简称数模）。在汽车制造行业中，一般情况下用 UG,Catia,ProE等三维软件均能打开数模（如图1），并在其中获取数据或进行深人的工作。在工艺设计过程中，将所有数模装配在一起就构成了一个整车数模，从数模中可以获得零部件的结构尺寸、位置关系。由数模还可以生成整车、分总成、冲压件的各种视图（包括轴测图），以及可以输出剖面图。 b.全套产品图纸。 c.样车、样件（包括整车车身总成、各大总成、分总成和冲压件）。
d.产品零部件明细表（包括各部件的名称、编号，冲压件的名称、编号、数量，标准件的规格、数量）。 工艺设计时，业主必须提供上述a、b、c中至少1项，d项可以从前3项中分析出来，正常状态下d项（如图2）早在汽车设计结束时就已经确定了。如果仅提供b 项，那么需要增加大量的车身拆解、分析工作。
1.2工厂设计的参数 工厂设计的参数包括以下几方面： a.生产纲领即年产量； b.年时基数即生产班次、生产线的利用率等； c.生产线的自动化程度（机器人＋自动焊钳焊点数／全车身焊点数x 100%=自动化率）； d.生产线的工艺水平要求（如主要设备选用原则、生产线的输送方式，电气控制水平等）； e.各种材料、外购件的选用原则（如型材、控制元件、气动元件、电机、减速器）； f.各种公用动力介质的供应方式、能力、品质等参数，建厂所在地的环境状况如温度、湿度等； g.当生产线布置在原有厂房内时，应收集原有房的土建、公用有关资料，如厂房柱顶标高、屋架承载能力、电力和动力介质的余富程度等。 2、工艺分析 2.1工艺线路分析 根据业主提供的产品资料进行产品工艺线路分析（如业主仅提供样车及样件则需经过样车分析→样车拆解→样车测量→样车再装配过程），完成装焊工艺线路图或爆炸图设计。 2.1.1产品分块 同类型车身的分块基本相同（一般车身均由地板、侧围、前／后围、门、顶盖等大总成组成），但各总成之间的连接方式及顺序往往有较大区别，合理的分块才能保
焊接技术知识
1﹒烙铁的种类 (1) 按功率分为﹕低温烙铁﹑高温烙铁和恒温烙铁。 A﹒低温烙铁通常为30W﹑40W﹑60W等，主要用于普通焊接。 B﹒高温烙铁通常指60W或60W以上烙铁﹐主要用于大面积焊接﹐例如﹕电源线的焊接等C﹒恒温烙铁又可分为恒温烙铁和温控烙铁(温控烙铁可以调节温度)温控烙铁主要用于IC 或多脚密集组件的焊接﹐恒温烙铁则主要用于CHIP组件的焊接。 (2) 按烙铁头分为﹕尖嘴烙铁﹑斜口烙铁﹑刀口烙铁。 A﹒尖嘴烙铁﹕用于普通焊接。 B﹒斜口烙铁﹕主要用于CHIP组件焊接。 C﹒刀口烙铁﹕用于IC或者多脚密集组件的焊接 2.烙铁功率与温度的关系﹕ 15W 280℃----400℃20W 290℃----410℃25W 300℃----420℃ 30W 310℃----430℃40W 320℃----440℃50W 320℃----440℃60W 340℃----450℃ 外热式电烙铁 由烙铁头、烙铁芯、外壳、木柄、电源引线、插头等部分组成。由于烙铁头安装在烙铁芯里面，故称为外热式电烙铁。烙铁芯是电烙铁的关键部件，它是将电热丝平行地绕制在一根空心瓷管上构成，中间的云母片绝缘，并引出两根导线与 220V 交流电源连接。外热式电烙铁的规格很多，常用的有 25W、45W、75W、100W 等，功率越大烙铁头的温度也就越高。 内热式电烙铁 由手柄、连接杆、弹簧夹、烙铁芯、烙铁头组成。由于烙铁芯安装在烙铁头里面，因而发热快，热利用率高，因此，称为内热式电烙铁。内热式电烙铁的常用规格为20W、50W 几种。由于它的热效率高，20W 内热式电烙铁就相当于 40W 左右的外热式电烙铁。内热式电烙铁的后端是空心的，用于套接在连接杆上，并且用弹簧夹固定，当需要更换烙铁头时，必须先将弹簧夹退出，同时用钳子夹住烙铁头的前端，慢慢地拔出，切记不能用力过猛，以免损坏连接杆。 恒温电烙铁
工业机器人在汽车焊接中的应用
工业机器人在汽车焊接中的应用焊接技术作为制造业的传统基础工艺与技术，在工业中应用的历史并不长，但它的发展却是非常迅速的。焊接机器人是在工业机器人基础上发展起来的先进焊接设备，是从事焊接（包括切割与喷涂）的工业机器人，主要用于工业自动化领域，其广泛应用于汽车及其零部件制造、摩托车、工程机械等行业，在汽车生产的冲压、焊装、涂装、总装四大生产工艺过程都有广泛应用，其中应用最多的以弧焊、点焊为主。 典型的焊接机器人系统有如下几种形式：焊接机器人工作站、焊接机器人生产线、焊接专机。焊接机器人系统一般适合中、小批量生产，被焊工件的焊缝可以短而多，形状较复杂。柔性焊接线特别适合产品品种多，每批数量又很少的情况下采用。焊接专机适合批量大、改型慢的产品，对焊缝数量较少、较长，形状规矩的工件也较为适用，至于选用哪种自动化焊接生产形式，需根据企业的实际情况而定。 在汽车领域的典型应用 纵观整个汽车工业的焊接现状，不难分析出汽车工业的焊接发展趋势为：发展自动化柔性生产系统。而工业机器人，因集自动化生产和灵活性生产特点于一身，故轿车生产近年来大规模、迅速地使用了机器人。在焊接方面，主要使用的是点焊机器人和弧焊机器人。特别是近几年，国内的汽车生产企业非常重视焊接的自动化。如一汽引进的捷达车身焊装车间的13条生产线的自动化率达80%以上，各条线都由计算机(可编程控制器PLC-3)控制，自动完成工件的传送和焊接。焊接由R30型极坐标式机器人和G60肘节式机器人共61台进行，机器人驱动由微机控制，数字和文字显示，磁带记录仪输入和输出程序。机器人的动作采用点到点的序步轨迹，具有很高的焊接自动化水平，既改善了工作条件，提高了产品质量和生产率，又降低材料消耗。 类似的高水平的生产线，在上海、武汉等地都有引进。但这些毕竟还远不能适应我国民族汽车工业迅速发展的需要，我们必须坚持技术创新，大力加速发展高效节能的焊接新材料、新工艺和新设备，发展应用机器人技术，发展轻便灵巧的智能设备，建立高效经济的焊接自动化系统，必须用计算机及信息技术改造传统产业，提高档次。 新松机器人深度服务汽车行业大市场 作为国内唯一的“机器人国家工程研究中心”，新松机器人自动化股份有限公司从事机器人及自动化前沿技术的研制、开发与应用。其系列机器人应用主要涵盖点焊、弧焊、搬运、装配、涂胶、喷涂、浇铸、注塑、水切割等各种自动化作业，广泛应用于汽车及其零部件制造、摩托车、工程机械、冶金、电子装配、物流、烟草、五金交电、军事等行业。目前，机器人系列技术及应用、自动化成套技术装备、仓储物流自动化技术装备已形成新松公司三大主导产业领域，旨在为用户提供卓越的技术和服务。迄今已累计向市场推出了800多台机器人系统，是市场上极具竞争力的“机器人及自动化技术和服务”解决方案提供商，也是国内进行机器人研究开发与产业化应用的主导力量。 新松公司的机器人产业应用主要是承担各类汽车车身自动冲压线、白车身焊装线、汽车总装线、发动机装配线、工装夹具及输送系统的设计制造；焊装线钢结构、管网工程的设计制造；焊装线工艺设计、平面布置、机器人选型、机器人用自动焊钳设计与选型、非标机
焊接技术知识手册范本
营业手册之工艺术品基础知识 １、基本知识 １－１为什么操作人员要学习技术知识？ 电焊机营销人员应具备的素质： １、熟悉恒进丰下各类型焊机的工艺性能及各项技术参数。 ２、深入用户的焊接现场了解其焊接技术用现状，焊接产品结构特点。 ３、了解用户使用的各类型焊机品种、数量、使用情况。 ４、了解用户推进焊接技术进步，对焊机的需求动向。 ５、向用户介绍目前先进的焊接技术应用状况，优质、高效、低成本的焊接工艺方法。 ６、针对用户的焊接产品，提出为用户赢得较好焊接质量和经济效益的技术改进建议。 ７、将用户的焊接技术难题记录反馈给公司，通过有关技术员尽快解决，赢得用户的信赖。 ８、追踪用户的需求信息，攻克重点用户的营业难题。 ９、能够承办用户一般的焊接技术咨询工作，协助用户解决焊接技术难题。 １０、会调试各类型焊机，会处理一般焊机故障。 １１、能够为用户开办焊工培训班，胜任一般理论授课和实际操作技能培训工作。 １－２什么叫焊接？ 两种或两种以上材质（同种或异种），通过加热或加压或二者并用，来达到原子之间的结合而形成永久性连接的工艺过程叫焊接。１－３什么叫电弧？ 由焊接电源供给的，在两极间产生强烈而持久的气体放电现象一叫电弧。 １、接电流类可分为：交流电弧、直流电弧和脉冲电弧。 ２、按电弧的状态可分为：自由电弧和压缩电弧（如等离子弧）。 ３、按电极材料可分为：熔化极电弧和不熔化极电弧。 １－４什么叫母材？ 被焊接的金属------叫做母材。 １－５什么叫熔滴？ 焊丝先端受热后熔化，并向熔池过渡的液态金属——叫熔滴。 １－６什么叫熔池？ 熔焊时焊件上所形成的具有一定几何形状的液态金属部分——叫做熔池。 １－７什么叫焊缝？ 焊接后焊件中所形成的结合部分。 １－８什么叫焊缝金属？ 由熔化的母材和填充金属（焊丝、焊条等）凝固后形成的那部分金属。
焊接基础知识问答
焊接基础知识问答
焊接基础知识问答 焊接基础知识问答 一、基本知识 1.什么叫焊接? 答：两种或两种以上材质(同种或异种),通过加热或加压或二者并用,来达到原子之间的结合而形成永久性连接的工艺过程叫焊接. 2.什么叫电弧？ 答：由焊接电源供给的，在两极间产生强烈而持久的气体放电现象—叫电弧。 〈1〉按电流种类可分为：交流电弧、直流电弧和脉冲电弧。 〈2〉按电弧的状态可分为：自由电弧和压缩电弧（如等离子弧）。 〈3〉按电极材料可分为：熔化极电弧和不熔化极电弧。 3.什么叫母材？ 答：被焊接的金属---叫做母材。 4.什么叫熔滴？ 答：焊丝先端受热后熔化，并向熔池过渡的液态金属滴---叫做熔滴。 5.什么叫熔池？ 答：熔焊时焊件上所形成的具有一定几何形状的液态金属部分---叫做熔池。 6.什么叫焊缝？ 答：焊接后焊件中所形成的结合部分。 7.什么叫焊缝金属？ 答：由熔化的母材和填充金属（焊丝、焊条等）凝固后形成的那部分金属。 8.什么叫保护气体？ 答：焊接中用于保护金属熔滴以及熔池免受外界有害气体（氢、氧、氮）侵入的气体---保护气体。 9.什么叫焊接技术？ 答：各种焊接方法、焊接材料、焊接工艺以及焊接设备等及其基础理论的总称—叫焊接技术。 10.什么叫焊接工艺？它有哪些内容？ 答：焊接过程中的一整套工艺程序及其技术规定。内容包括：焊接方法、焊前准备加工、装配、焊接材料、焊接设备、焊接顺序、焊接操作、焊接工艺参数以及焊后处理等。 11.什么叫CO2焊接？ 答：用纯度> 99.98% 的CO2做保护气体的熔化极气体保护焊—称为CO2焊。 12.什么叫MAG焊接？ 答：用混合气体75--95% Ar + 25--5 % CO2 ，（标准配比：80%Ar + 20%CO2 ）做保护气体的熔化极气体保护焊—称为MAG焊。 13.什么叫MIG焊接？ 答：〈1〉用高纯度氩气Ar≥ 99.99%做保护气体的熔化极气体保护焊接铝及铝合金、铜及铜合金等有色金属； 〈2〉用98% Ar + 2%O2 或95%Ar + 5%CO2做保护气体的熔化极气体保护焊接实心不锈钢焊丝的工艺方法--称为MIG焊。 〈3〉用氦+氩惰性混合气做保护的熔化极气体保护焊。 14.什么叫TIG（钨极氩弧焊）焊接？ 答：用纯钨或活化钨（钍钨、铈钨、锆钨、镧钨）作为不熔化电极的惰性气体保护电弧焊，简
焊接与汽车车身结构
焊接与车身结构 作为汽车车身产品结构与焊接之间是相辅相成的，好的产品结构，在满足强度和功能的基础上，焊接工艺相对简单，实施较为容易，而车身结构又与装配关系息息相关，目前我们在前期同步工程中针对产品本身主要需处理的两大类工作：一为车身装配关系，二为车身焊接工艺性。车身装配关系关系到生产线的长度、生产组织方式，物流储运等，以下重点就车身结构与装配关系作一描述。 一车身结构 从车身结构上划分，车身分承载式车身、半承载式车身、非承载式车身三类。第一类：非承载式车身卡车、大中型客车、越野车等车身通常采用非承载式车身，有独立的车架，车架与车身之间通过装配形式连接。车架部分采用铆接、弧焊、电阻点焊方式连接的都有，弧焊方式居多，并且单独进行涂装，而后在总装与车身相互连接；而车身本体部分因车型相异而截然不同，客车多为骨架蒙皮式，由车身骨架加上外覆盖件组成，因而采用电阻点焊＋铆接方式的居多，卡车由驾驶舱和车厢组成，驾驶舱多采用电阻点焊方式，车厢采用电阻点焊＋弧焊的连接方式，越野车类似于轿车，车身本体由各块装焊，多采用电阻点焊，如现规划中的P11 车型，属于越野车。 第二类：承载式车身 轿车（专指乘用车）车身通常为承载式车身，没有独立的车架，悬架装置直接装配于车身轮罩上，如现生产的A11、B11、规划中的M11、B12 等车型，车身在总拼时按照模块化生产一般包括侧围、地板、顶盖、后围等，因车型的不同，在局部构成上有较大区别，在焊接方式上大都采用电阻点焊，零星位置采用弧焊。 第三类：半承载式车身 半承载式车身介于承载与非承载之间，一般在车身后半部有单独的车架构成，但与承载式车身不同的是，此车架在焊装即与车身焊接形成一个整体，随着汽车设计的发展，有无单独的车架概念已越来越模糊，但是否为半承载式的一个根本性的标准，是判断后部悬架装置是装配在轮罩上还是车架上，小型客车、面包车、SUV 、MPV 通常为半承载式车身，如规划中的A18 、B13 等车型，其模块化组成与承载式轿车基本相同，焊接方式大都采用电阻点焊，零星位置采用弧焊连接。 二车身装焊组成 除卡车、大中型客车车身结构组成迥然、其它类型车如面包车、小型客车、轿车、SUV、MPV 、越野车等在车身本体（不包含车架）组成上大同小异，作为一些大的焊接总成组焊原则，如车身总成、地板总成因大都采用流水线生产输送方式，为达到柔性好、共用性强、投资小的目的，这些总成工位尽 要求在 可能实现一次装焊、分步焊接，零件上线工位尽可能少。
焊接技术知识88条
焊接技术知识88条 1、什么是直流焊机的正接、反接法？用途有何不同？ 答： （1）当焊接工件接正级，焊条接负极时称正接法，这时电弧中的热量大部分集中在工件上，这种接法多用于焊接较厚的工件； （2）当工件接负极时，焊条接正极则称反接法，用于焊接较薄的钢制工件和有色金属件等。 2、电焊条的组成及各组成部分的功能？ 答：电焊条由焊芯和药皮组成。 焊芯有两个功能，一是传导焊接电流，在焊条端部形成电弧；二是焊芯自身熔化，冷却后形成焊缝中的熔敷金属。药皮主要是为满足焊接工艺的需要，以保证熔敷金属具有一定的成分和性能。 3、什么叫冷裂纹，焊接哪些钢容易产生这种裂纹？ 答：通常把焊接接头冷却到Ms点以下时，出现的裂纹称为冷裂纹。 当碳当量等于或大于0.40％的低合金钢，中、高碳钢、合金钢、工具钢和超高强钢等焊接时都有冷裂倾向。 4、氢、氧、氮在焊接冶金反应过程中有哪些危害？ 答：氢能产生气孔、冷脆、冷裂纹等缺陷。氧能使焊缝机械性能下降，特别使塑性和韧性严重下降，而且还能和碳化合生成一氧化碳气孔。氮使焊缝金属强度提高，塑性降低，也能使焊缝产生气孔。 5、灰口铸铁有什么特点？ 答：灰口铸铁中碳元素大部分以片状石墨形式存在，断口呈灰暗，性质软而脆，不易焊接，抗拉强度低，具有良好的铸造和切削加工性，良好的耐磨性和消震性。 6、什么是焊接电弧？ 答：焊接电弧是由焊接电源供给的，具有一定电压的两电极间或电极与焊件间，在气体介质中，产生强烈而持久的放电现象。 7、什么是碳素结构钢？ 答：碳素结构钢（简称碳钢）是指含碳量低于2%，并含有少量锰(Mn)、硅(Si)、硫(S)、磷(P)、氧(O)等杂质元素的合金。 8、焊条选择的基本原则是什么？ 答：对碳钢和低合金结构钢主要按等强度原则来选择焊条的强度级别，如结422用来焊接35公斤级10、20、Q235等钢种。一般结构钢选用酸性焊条，重要结构钢应选用抗裂性较好的碱性焊条。 对耐热钢和和不锈钢（属于合金钢）的焊接，为保证焊接接头高温性能和耐腐蚀性能，应选用熔敷金属化学成分与母材相同或相近的焊条，即按等成分原则选用焊条。 9、试述什么情况下需进行焊后热处理？ 答：强度级别较高，且具有延迟裂纹倾向的低合金高强度钢； 焊接那些在低温下使用的容器及其他焊接结构；
电阻点焊基础.
?局部结合?形成结构-自发牛成 电阻焊接基础什么是屯阻点焊
为什么采用电阻焊 ?快速 -价廉 -零件兀配容差 -可靠 -能焊度层材料 .相对简单 什么使用电阻焊?厚度从0.6mm到 3.5m m的钢板 -热浸镀锌 ?电镀锌 -铝材
?辆现代汽车包含有3000多个 电阻焊点xm GM-4488M - -产品工程和制造间的规范. WS-1 - -GM的电阻点焊手册 GM9621P— -工艺控制文件 WESS- -WS-1计算器 WS?4— -焊接认证流程 WS-2 — -设备规范- 2 3—; A J BUU'K 二.'
?电阻点焊是对两层或 以上的金属板材加压 并保持， 同时进行加 执 八■ ■ ? Heat =PRT -作为电阻焊的a 的，热量是由焊接电流和电阻形 成的. -钢铁的电阻值范围是6()到150微欧. -电阻焊接钢铁的焊接电流范围J^7{)0()-l8(X)()安培 ?焊接时间范围是8到48个周波 热量-压力 -时间 □ 着
TMAHSFORMER 典型焊接程序 1 ()()()()安 2 X ().000100 欧 X 0.24 秒(12周波) =2400 ws (焦耳) 基本构件 -控制器 ?变压器 ?电极 I ^SECOBDMV I rJ ---- < C I i / I 、伫？ / L ---------------------------- > SECOMDUV 3?3t VBLTS AMPS
?电极施压? -焊接电流导入零件 -冷却零件表面 电极施压目的 ?压紧零件 ?维持焊接电阻 ?如果电阻太低，生成热量不够. ?如果电阻太高，牛成热量过多. ?建立封闭压力 ?当焊接热量形成，在压力F热量扩散至焊接金属.
汽车车身焊装工艺技术(DOCX 51页)
汽车车身焊装工艺技术(DOCX 51页)
汽车车身焊装工艺 汽车车身装配主要采用焊接方式，在汽车车身结构设计时就必须考虑零部件的装配工艺性。焊装工艺设计与车身产品设计及冲压工艺设计是互相联系、互相制约的，必须进行综合考虑，它是影响车身制造质量的重要因素。 第一节焊装工艺分析 工艺性好坏的客观评价标准就是在一定的生产条件和规模下，能否保证以最少的原材料和加工劳动量，最经济地获得高质量的产品。影响车身焊装工艺性的主要因素有生产批量、车身产品分块、焊接结构、焊点布置等。 一．生产批量 车身的焊装工艺主要由生产批量的大小确定的。一般来说，批量越小，夹具的数量越少，自动化程度越低，每台夹具上所焊的车身产品件数量越多；反之，批量越大，焊装工位越多，夹具数量越多，自动化程度越高，每台夹具上所焊的车身产品件数量越少。 1．生产节拍的计算 生产节拍是指设备正常运行过程中，单位产品生产所需要的时间。 假设某车年生产纲领是30000辆份 / 年 工作制：双班，250个工作日，每个工作日时间为8小时
设备开工率：85％ 则生产节拍的计算为： 2．时序图设计 时序图（TIME CHART）是指一个工位从零部件上料到焊好后合件取料的整个过程中所有动作顺序、时间分配以及相互间互锁关系，这些动作包括上下料（手动或自动），夹具夹紧松开，自动焊枪到位、焊接、退回以及传送装置的运动等。生产线上每个工位的时序图设计总时间以满足生产节拍为依据，同时时序图也是焊装线电气控制设计的技术文件和依据，是机电的交互接口。 如图4－1所示为一张时序图，它的内容包括： （1）设备名称，它是以完成动作的单元来划分。例如移动装置，夹具单元1，焊接，车身零部件名称等。其中车身零件名称表示上料动作，组件名称表示取料动作。 2）相应设备的动作名称，它是以动力源的动作来划分的。例如移动装置是由气缸驱动上下运动和电机驱动工位间前后运动组成，它的动作名称分别为上升，下降，前进，后退；再例如夹具是由夹紧气缸驱动夹紧，它的动作名称分为夹紧，打开等。 （3）各动作顺序及时间分配，动作时间表分配是以坐标网格的形式标记，每格单位为5秒，一个循环总时间为生产节拍，各动作之间的前后顺序关系图用箭头线标识。一般气缸
汽车车身焊接工艺设计
汽车车身焊接工艺设计
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浅析汽车车身的焊接工艺设计 在汽车厂中，焊接生产线相对于涂装线和总装线来说,刚性强，多品种车型的通用性差，每更新换代一种车型，均需要更新车间大量专用设备和生产工艺。焊接工艺设计可以称得上是焊接生产线的“灵魂”,涉及的专业知识较多,如机械化、电控、非标设备、建筑、结构、水道、暖通、动力、电气、计算机、环保和通讯等,从宏观上决定车间的工艺水平、物流、投资和预留发展，具体决定着生产线的工艺设备种类和数量、夹具形式、物流工位器具形式、机械化输送方式及控制模式等。因此,焊接工艺设计在焊接生产线的开发中占有举足轻重的地位，是产生高性价比焊接生产线的 关键。 1、车身焊接工艺设计的前提条件 １.1产品资料 a．产品的数学模型(简称数模）。在汽车制造行业中，一般情况下用UＧ,Catｉａ，ProE等三维软件均能打开数模(如图1）,并在其中获取数据或进行深人的工作。在工艺设计过程中，将所有数模装配在一起就构成了一个整车数模,从数模中可以获得零部件的结构尺寸、位置关系。由数模还可以生成整车、分总成、冲压件的各种视图(包括轴测图),以及可以输出剖面图。 b．全套产品图纸。 ｃ．样车、样件（包括整车车身总成、各大总成、分总成和冲压件)。
d.产品零部件明细表（包括各部件的名称、编号,冲压件的名称、编号、数量，标准件的规格、数量）。 工艺设计时,业主必须提供上述a、ｂ、ｃ中至少１项,d项可以从前3项中分析出来,正常状态下d项(如图２）早在汽车设计结束时就已经确定了。如果仅提供b项，那么需要增加大量的车身拆解、分析工作。
焊接技术知识点讲义
绪论 1）材料连接：材料通过机械、物理、化学和冶金方式，由简单型材或零件连接成复杂零件和机械部件的工艺过程。 2）冶金连接成型是：通过加热或加压（两者并用）使两个分离表面的原子达到晶格距离，并形成金属键而获得不可拆接头的工艺过程。主要用于：金属材料及金属结构的连接，通常称为焊接。 为了克服阻碍材料表面紧密接触的各种因素，在连接工艺上主要采取以下两种措施： A对被连接的材质施加压力B对被连接的材质加热（局部或整体） 3）焊接方法分类：熔化焊、压力焊、钎焊；冶金角度分为：液相连接、固相连接、液-固相连接 熔化焊属液相连接、压力焊属固相连接、钎焊属液-固相连接 第一章熔化焊的本质是小熔池熔炼和铸造。 1）焊接过程所采用的能源主要是热能和机械能。对于熔化焊来说，主要采用热能 2）焊接热源：①电弧热（手工电弧焊、埋弧焊、气体保护焊②电阻热（电阻焊、电渣焊③高频热源（钎焊）④摩擦热（摩擦焊）⑤等离子弧（等离子弧焊接⑥电子束（电子束焊⑦激光束（激光焊⑧化学热（气焊、热剂焊）3）理想的焊接热源：应具有加热面积小、功率密度高和加热温度高等特点 4）真正的热效率：用于熔化金属形成焊缝的热量所占的比例。（热效率：加热焊件所吸收的热量所占的比例） 5）温度场：某瞬时焊件上各点温度的分布称为温度场。 6）焊接热循环：在焊接热源的作用下，焊件上某点的温度随时间的变化过程称为焊接热循环 决定焊接热循环特征的基本参数：加热速度wH、最高加热温度Tm、在相变温度以上停留的时间tH、冷却速度wc 焊接热循环的影响因素：材质的影响、接头形状尺寸的影响、焊道长度的影响、预热温度的影响、线能量的影响 7)多层焊：前一层焊道对后一层焊道起预热作用；后一层焊道对前一层焊道起后热作用。 8）焊条熔化：①焊条金属的平均熔化速度gM：在单位时间内熔化的焊芯质量或长度，与焊接电流成正比； ②损失系数ψ：在焊接过程中由于飞溅，氧化和蒸发而损失的金属质量与熔化的焊芯质量之比 ③焊条金属平均熔敷系数gH：单位时间内真正进入焊接熔池的那部分金属质量 gH=（1-ψ）gM 9）熔池：母材上由熔化的焊条金属与局部熔化的母材共同组成的具有一定几何形状的液体金属区域称为熔池熔滴：焊条端部熔化形成的滴状液态金属称为熔滴。熔滴过渡三种形式：短路过渡、颗粒过渡、附壁过渡 熔渣：药皮熔化反应之后的产物，两种过渡方式：一是以薄膜形式包在熔滴外面或夹在熔滴内同熔滴一起落入熔池： 二是直接从焊条端部流入熔池或以滴状落入熔池 10）熔化焊过程中所采用的保护方式：渣保护、气保护、渣气联合保护 11）焊接的接头组成：焊缝、（熔合区）、热影响区。 焊接的接头的形成过程：焊接热过程、焊接化学冶金过程、熔池凝固和相变过程 熔化焊焊接接头形式：对接接头、角接头、丁字接头、搭接接头 13）熔合比：在焊缝金属中局部熔化母材所占的比例，称为熔合比。 14）焊接性：是指金属材料（同种或异种）在一定焊接工艺条件下，能够焊成满足结构和使用要求的焊件能力。其具体包括：结合性能，即焊接时形成缺陷的敏感性，也称工艺焊接性；使用性能，即焊成的焊接接头满足使用要求 的程度，称为焊接性 15）熔化焊焊接材料：焊条（焊条由焊芯和药皮两部分组成）、焊剂、焊丝、保护气 16）焊芯的作用：a作为电极，起导电作用，产生电弧，提供焊接热源b 焊芯受热熔化成为焊缝的填充金属c 药皮的作用：a保护作用b冶金作用c改善焊接工艺性 17）焊条选用原则：是要求焊缝和母材具有相同水平的使用性能（等强度、等成分） 18）焊接熔渣：焊接时焊条药皮或焊剂熔化后，经过一系列化学变化形成的覆盖在焊缝表面上的非金属物质称为焊接熔渣焊接熔渣在焊接过程中有机械保护作用，改善焊接工艺性能和冶金处理作用 长渣：把粘度随温度变化而缓慢变化的熔渣称为长渣 短渣：一般把黏度随温度变化而急剧变化的熔渣称为短渣 19）焊接化学冶金反应包括：药皮反应区、熔滴反应区、熔池反应区 20）电弧气氛中的H主要来源于焊接材料中的水分及有机物，吸附水和结晶水，表面杂质及空气中的水分等焊接气氛中的H的存在形式有扩散氢和残余氢 21）焊接区的N来源于焊接区周围的空气，O主要来源于焊接材料 22）脱氧剂的选择原则：a在焊接温度下脱氧剂对氧的亲合力必须比被焊金属大 b脱氧产物应熔点低，不溶于液态金属，且其密度也应小于液态金属的密度 23）脱氧反应按其进行的方式和特点分为先期脱氧、沉淀脱氧和扩散脱氧： 先期脱氧：在焊条药皮加热阶段，固态药皮中进行的脱氧反应；
汽车焊接工艺简介
汽车焊接工艺简介 焊接是现代机械制造业中一种必要的工艺方法，在汽车制造中得到广泛的应用。随着技术的进步，焊接新工艺、新材料、新方法不断运用在汽车制造中，镀层钢板、轻金属材料的焊接问题，高分子材料、复合材料、异种材料、特种材料对汽车焊接提出了新的挑战。而汽车焊接过程中的机器人与自动化技术使汽车焊接面貌大为改观。 汽车焊接新技术或新用途 激光焊接技术 激光技术采用偏光镜反射激光产生的光束使其集中在聚焦装置中产生巨大能量的光束，如果焦点靠近工件，工仵就会在几毫秒内熔化和蒸发，这一效应可用于焊接工艺。激光焊接设备的关键是大功率激光器，主要有两大类，一类是固体激光器，又称Nd: YAG激光器。Nd（钕）是一种稀土族元素，YAG代表钇铝柘榴石，晶体结构与红宝石相似。Nd:YAG激光器波长为1.06μm(注:原帖为mm)，主要优点是产生的光束可以通过光纤传送，因此可以省去复杂的光束传送系统，适用于柔性制造系统或远程加工，通常用于焊接精度要求比较高的工件。汽车工业常用输出功率为3-4千瓦的Nd:YAG激光器。另一类是气体激光器，又称CO2激光器，分子气体作工作介质，产生平均为10.6μm(注:原帖为mm)，的红外激光，可以连续工作并输出很高的功率，标准激光功率在2-5千瓦之间。 激光焊接技术 激光焊接的特点是被焊接工件变形极小，几乎没有连接间隙，焊接深度/宽度比高，因此焊接质量比传统焊接方法高。但是，如向保证激光焊接的质量，也就是激光焊接过程监测
与质量控制是一个激光利用领域的重要内容，包括利用电感、电容、声波、光电等各种传感器，通过电子计算机处理，针对不同焊接对象和要求，实现诸如焊缝跟踪、缺陷检测、焊缝质量监测等项目，通过反馈控制调节焊接工艺参数，从而实现自动化激光焊接。汽车工业中，激光技术主要用于车身拼焊、焊接和零件焊接。 塑料焊接技术 超声波塑焊是将高频率机械振动通过工件传到接口部分，使分子加速运动。分子摩擦转换成热量使接口处塑料溶化，从而使两个焊件以分子联接方式真正结合为一体。因为这种分子运动是在瞬间完成的，所以绝大部分的超声波塑焊可以0.25～0.5s内完成。超声波塑焊适用于焊接面积较小，结构规则和热塑性的塑料件。 振动摩擦塑料焊接技术是使工件在加压的状况下相互摩擦，能量沿熔接部位传导，并且在特别设计的部位使塑胶因摩擦生热而溶化，溶化时段过后在继续加压的状态下冷却固化，固化后的接口强度与本体塑胶强度相当。 Branson塑料焊接技术已被成功地运用于汽车保修杠、仪表板和仪表盘、刹车显示灯、方向指示器、汽车门板以及其他与发动机有关的零部件制造工业中。近年来，原先许多传统使用金属的零部件也开始用塑料代替，如进气管，仪表指针，散热器加固，油箱，过滤器等。振动摩擦焊接适用于焊接面积较大，结构复杂的工件，而且对塑料类型没有特殊要求。 电阻焊的节能及控制技术 目前电阻焊机大量使用交流50Hz的单相交流电源，容量大、功率因数低。发展三相低频电阻焊机、三相次级整流接触焊机(已在普通型点焊机、缝焊机、凸焊机中应用)和IGBT 逆变电阻焊机，可以解决电网不平衡和提高功率因数的问题。同时还可进一步节约电能，利于实现参数的微机控制，可更好地适用于焊接铝合金、不锈钢及其他难焊金属的焊接。另外还可进一步减轻设备重量。 西南交通大学针对一工厂铝合金车圈对焊研制成车圈焊接PLC(可编程控制器)智能控制器，对原机进行了改造，解决了铝合金车圈的焊接质量问题，提高了焊接生产率。后又同一工厂研制了PLC缝焊控制器，解决了对一般清理要求制件的缝焊问题。通过这两项控制器的研制，证明了PLC比单片微机控制器抗干扰能力强，可靠性高；比工控机控制器体积小、成本低，使用通用的单相工频交流电阻焊机完成了高难度的对焊及缝焊工作。 等离子焊（PAW）
焊接技术基础知识练习
焊接技术基础知识练习 一、选择题 . ( )通常分为钎焊、熔焊和压焊三大类。 .自动化焊接．波峰焊．锡钎焊．焊接 .助焊剂一般是由活化剂、树脂、( )和熔剂四部分组成。 .乙醇类．焊剂扩展剂．脂类 .钎焊根据钎料熔点温度小于℃时称为( )。 .软焊．波峰焊．锡钎焊 .硬焊 .( )就是表现钎料迅速地流散在整个接头表面，并通过母材反应扩散成为合金属的能力。 .软焊．润湿锡钎焊．硬焊 .锡钎焊的工艺要求不包括：( )。 .被焊金属材料应具有良好的焊接性 ．被焊金属材料表面应清洁 ．焊接要有适当的温度和较长的焊接时间 .焊接要有助焊剂和钎料 .下列不属于锡钎焊工艺要素的是( )。 .被焊材料的焊接性．焊接要有适当的湿度．被焊材料表面清洁．电烙铁 .钎料的成分和性能应与被焊金属材料的( )、焊接温度、焊接时间和焊点的机械强度相适应。.焊接性．钎料.化学性能．物理性能 .( )是应用广泛的普通型电烙铁。 .外热式电烙铁.内热式电烙铁.恒温式电烙铁.吸锡式电烙铁 . ( )是手工焊接的基本工具，它的种类有外热式、内热式和恒温式。 .镊子．钎料焊接机．电烙铁 ．助焊剂是用于锡钎焊的一种非金属的( )物质。 .固体．液体．气体 .固体和液体 .助焊剂一般由活性剂、树脂、扩散剂和( )四部分组成。 ．母材．环氧树脂．凝固剂．熔剂 .( )的主要作用是在焊接过程中除去焊点的氧化膜、保护焊接的质量。 .活性剂．扩散剂．树脂．熔剂 .( )是将树脂、活性剂和扩散剂全部熔化为液体焊剂。 .活性剂．扩散剂．树脂．熔剂 .凡是用来焊接两种或两种以上的金属使之成为一个整体的金属或合金 都称为( )。 .钎料．助焊剂巳凝固剂熔剂 .钎料的种类很多，按其组成分为锡铅料、银钎料和( )钎料等 .铝．铁．铜.合金 .在电子仪器仪表装配中一般都选用( )。 .锡铅钎料．银基钎料铜基钎料．合金钎料 .浸锡就是在元器件的引线和被焊部位涂上一层锡，以提高导线及元器件的( )。 .焊接性．钎焊性．化学性能．物理性能 ．浸锡就是在元器件的引线和被焊部位涂上一层锡，它能提高导线及元器件的焊接性，防止产生( )、假焊。 松动．虑焊．高温 .元器件损坏 ．（）是防止产生虑焊、假焊的有效措施 ．浸锡．清除氧化层．剥线. 润湿 ．焊接操作的第一步是（） ．准备．加热．使钎料熔化. 钎料脱落 ．熔化的钎料达到适当的范围之后，焊锡丝要（） ．熔化．加热．立即脱离. 脱落 .为了保证电子仪器仪表的可靠性，进行( )是非常必要的，也可以起到防潮湿、防霉菌、防烟雾作用。 .加热处理．绝缘处理清洁处理．防潮处理 .绝缘处理是非常必要的，也可以起到防潮湿、防霉菌、( )作用。 .防腐蚀．防烟雾．防灰尘．防污染 二、判断题 .锡钎焊是采用锡铅钎料进行焊接、它应用较为广泛。( ) .如果钎料和母材在液固体界面不发生作用，则它们之间的润湿性很差。( ) .焊接前应清洁整个工件，并在焊接接头上涂上助焊剂，为焊接处能被钎料充分润湿创造条件。( ) .在焊接工艺中，被焊金属材料表面要清洁且具有良好的焊接性；要正确选用钎料和助焊剂，时间越长，则效果越好。( ) .焊接的操作一般分为准备、加热、焊锡丝熔化、焊锡丝脱离、电烙铁脱离、检查等六个步骤。( ) .锡钎焊的焊接条件中，湿润就是表现钎料迅速地流散在整个合金层表面，并通过母材反应扩散为合金金属的能力。( ) .助焊剂一般是由无机助焊剂、扩散剂和熔剂四部分组成。( ) .焊接工艺要求中，钎料的成分和性能应与被焊金属材料的焊接性、焊接温度、焊接时间和焊点的机械强度相适应。( ) .电烙铁是手工焊接的基本工具，它的种类有外热式、内热式和恒温式的。( ) .电烙铁是手工焊接的基本工具，其作用是加热钎料和被焊金属。( ) .钎料的种类很多，按其熔点可分为软钎料和硬钎料。( ) .浸锡就是在元器件的引线和被焊部位涂上一层锡，它能提高导线及元器件的焊接性，防止产生印制电路板过热。( ) .在钎料硬化前，不要挪动焊接部位。( ) .为了保证电子仪器仪表装配的可靠性，进行绝缘处理是非常必要的，也可起到防潮湿、防霉菌、防静电作用。( ) 1 / 1
汽车点焊工艺
汽车点焊工艺 摘要 (2) 第一章绪论 (3) 1.1研究背景及现实意义 (3) 1．2轿车车身铝合金点焊现状 (3) 第二章电阻点焊焊概述 (4) 2.1电阻点焊简介 (4) 2.2点焊方法分类 (5) 2.3电阻点焊的基本原理 (5) 2.3.1电阻点焊的基本过程 (5) 2．3．2焊接热的产出及影响因素 (7) 第三章点焊工艺参数选择 (8) 3.1 主要规范参数分析 (8) 3.1.1 .电极压力对点焊质量的影响 (8) 3.1.2 .通电电流对点焊质量的影响 (9) 3.1.3 通电时间对点焊质量的影响 (10) 3.2 焊接规范参数的确定原则 (11) 3.3 调整方法 (11) 第四章点焊质量保证与缺陷分析 (12) 4.1 点焊质量保证 (12) 4.1.1 焊点工艺设计的优化 (12) 4.1.2 电极 (12) 4.1.3 焊点的强度保证 (12) 4.1.4 焊点外观质量的保证 (13) 4.2 点焊接头主要缺陷产生的原因及预防措施 (13) 第五章点焊焊枪驱动控制 (14) 5.1 电动伺服焊枪应用现状 (14) 5．2 点焊焊枪气动力伺服系统的组成及特点 (15) 5．3 气动伺服系统的数学模型 (15) 毕业设计总结 参考文献
摘要 电阻点焊是一种被广泛应用的生产工艺，尤其被广泛应用于现代制造业及其它一些高科技产业与领域，如汽车制造、飞机制造及航空航天领域等。点焊是现在汽车车身及其它部件的主要连接工艺方法，在汽车制造工业中发挥着不可替代的重要作用。汽车车身点焊的连接质量决定了汽车的整体结构刚度和完整性，所以检测和保证点焊的连接质量具有重要的实际意义。本文基于超声检测的基本原理，进行了汽车车身焊点连接质量的检测和评价研究。 在微型车车身装配焊接中，电阻焊占有相当重要的地位。但是在焊接过程中所出现的缺陷给汽车装配带来一定的影响，这些问题如到了总装流水线上装配才发现，需要进行补焊、补漏、校正，变形，影响流水线的作业进度，因此消除焊接缺陷，对汽车装配具有重要意义。 通过深入分析点焊工艺过程,结合基于事例推理的特点,将点焊工艺事例属性划分为两类:事例特征Ⅰ和事例特征Ⅱ。设计了相似点焊工艺事例的检索策略:在事例特征Ⅰ的约束下,以事例特征中Ⅱ所包含的材质的热物理性质和板厚作为检索相似事例的依据。应用模糊推理的方法对检索到相应的相似事例库中所含有的工艺知识、规则进行提取、总结,进而指导对新的点焊工艺事例的求解,从而较好的解决了点焊工艺设计中基于事例推理时,难以建立合适的模型对检索到的相似事例进行修正的难点,使点焊工艺参数的智能求解过程更加符合领域专家的思维,过程更加灵活,具有开放性。 现代轿车的白车身都是通过冲压件焊接连接而成，焊接质量的好坏直接关系到车身的可靠性，因此研究车身焊点的质量非常重要。锌钢板虽具有较好的抗腐蚀性能，但点焊过程中，与无镀层钢板相比，存在以下问题：先于钢板熔化的锌层形成锌环而分流，致使焊接电流密度减小；锌层表面烧损、粘连、污染电极而使电极寿命降低；锌层电阻率低，接触电阻小；容易产生焊接飞溅、裂纹、气孔或组织软化等缺陷。对于生产企业来说，合理选择工艺参数则是控制焊点质量的最主要途径。本文通过一种既能减少试验次数，又能获得可靠结果的多因素的优选方法——正交试验设计对点焊工艺参数进行优化，代替了传统的经验法，在确保试验结果可靠的基础上，提高了试验效率。 随着汽车工业飞速发展，电阻点焊己经成为轿车白车身装配的主要连接方法，因而点焊质量与焊接效率对轿车的质量与成本有着重要影响。广阔的市场需求及严格的焊接质量要求对点焊质量控制提出了更高的要求，点焊的质量问题越来越多地受到关注。由于点焊过程的复杂性，点焊质量的在线评估与质量控制一直是点焊技术领域中的难题。针对这一问题，本文对汽车点焊过程的质量控制和评估方法进行了研究，重点研究了一种点焊质量的多变量综合监控技术，以保证焊点质量的稳定性，提高点焊合格率，从而达到降低生产成本和提高生产效率的日的。