焊机

汽车生产厂之焊装车间焊接工艺学

发布时间:2023/3/31 7:35:58   

一、概述

在汽车行业凸焊是将螺母或螺栓焊接到另一块板材上。

二、凸焊点的形成过程

2.1凸焊是在点焊基础上发展起来的,凸焊点的形成机理与点焊基本相似,是点焊的一种变型。一个凸焊点的形成过程。图a是带凸点工件与不带凸点工件相接触,图b是电流开始流过凸点从而将其加热至焊接温度。电极力将已加热的凸点迅速压溃,然后发生熔合形成核心,见图中c。完成后的焊点如图d。

2.2在这里看出,凸点的存在提高了接合面的压强和电流密度,有利于接合面氧化膜破裂与热量集中,使熔核迅速形成。

三、工艺特点

3.1凸焊时,电极必须随着凸点的被压溃而迅速下降,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.

3.2多点凸焊时,如果焊接条件不适当,会引起凸点位移现象,并导致接头强度下降.

3.3为了防止凸点的位移,除在保证正常熔核的条件下,选用较大的电极压力(但比点焊时小)、较小的焊接电流外应尽可能地提高加压系统的随动性。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,为了为克服各凸点间的压力不平衡,可采用附加预热脉冲。

四、凸焊的适用范围

4.1凸焊主要用于焊接低碳钢、低合金钢和低合金高强度钢(0.5~3.2mm,厚度小于0.25mm的工件一般不宜用凸焊而是点焊),也适于焊接奥氏体不锈钢和镀锌钢等,但不宜用于如铝、铜、镍等软金属。因为这些金属没有足够的强度保持凸点形状,在压力下凸点压溃过快。

4.2板厚在3.2mm以上凸焊是有限的,不仅需要大设备和大功率,而且可能焊点中缩孔增大;由于完全压溃凸点困难,使钢板翘离增加;由于大焊机随动性较慢而使金属飞溅增加。

五、凸焊工艺

5.1被焊两工件之间必须是凸点相接触;

5.2凸焊时,电极必须随着凸点被压溃而迅速下降;

5.3多点凸焊时,各点的压力和电流应均衡。

5.4要求:上、下电极平行度好,各凸点的形状和尺寸(尤其时高度)应均匀一致;焊接工艺参数须协调配合,务必使焊件接触点两侧达到热平衡。

六、电极力

6.1应足以在凸焊点达到焊接温度时将其完全压溃,并使两工件紧密贴合。故电极力的大小必须根据被焊金属的性能、凸点的尺寸和一次焊成凸点的数量确定。电极力大小影响着析热与散热,在其它参数不变时电极力过大,凸点变形量过大,会过早地压溃凸点,失去凸点的固有作用,即造成不能凸焊。同时会因电流密度减小而降低接头的强度;压力过小,凸点变形量小,凸点贴合面电流密度显著增大,又会引起严重飞溅。除电极力大小要合适外,电极压力的速度也应合适,需平稳而无冲击。一般情况下,凸焊时所要求的气压比点焊要低

七、焊接电流

7.1凸焊每一个焊点所需电流比点焊同样一个焊点时为小。但电流值必须能使凸焊点完全压溃之前使凸点熔化。应该是在采用合适的电极力下不致于挤出过多金属的最大电流。通常也是根据被焊金属的性能和厚度来确定焊接电流大小。随着焊接电流增大,熔核尺寸和接头强度是增加的,但这种影响比点焊时小。

7.2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,然后根据凸点的公差、工件形状以及焊机二次回路阻抗等因素作适当调整。如果存在凸点位移,可采用较小的焊接电流

八、焊接时间

8.1当焊件材料和厚度给定后,焊接时间由焊接电流和凸点刚性决定,对于焊接性能较好的低碳钢或低合金钢,与电极力和焊接电流相比,焊接时间是次要的。通常是确定合适的电极力和焊接电流后,再调节焊接时间,达到满意为止。基本规律是随着焊接时间增长,熔核尺寸和接头强度增大,但这种增大有限,因熔核增大会引起后期飞溅,使接头质量下降。

8.2一般凸焊的焊接时间比普通点焊长,而电流比点焊小。多点凸焊的焊接时间稍长于单点凸焊,以减少因凸点高度不一致而引起各点加热上的差异。

8.3当焊接工艺参数选择不当或焊机加压机构随动性不良时,将发生凸点位移现象,为了避免产生这种现象,除设法改善机头的随动性外,可适当增大点距,或在保证足够dn的条件下减小焊接电流。

九、常用金属的凸焊要点

9.1低碳钢凸焊:低碳钢焊接性能很好,具有厚而不均匀轧制鳞皮的钢,未经清除是不能焊接的。焊前工件剪切边缘和冲孔边缘的毛刺也应清除,否则在凸点被压溃时,这些毛刺将形成电流和电极力的分路,影响焊点质量。

9.2为了使各个凸点熔化能均匀一致,凸焊时电极压力和焊接电流应均匀地分布在同时焊接的各个凸点上。为此,凸点冲制必须精确,尺寸稳定。

9.3当凸焊厚度大于2.5~3的焊件时,最好采用脉冲加热法(用3~5个电流脉冲加热,每个脉冲的时间为0.2~0.3S,脉冲间隔时间为0.06~0.12S),脉冲加热可以使凸出部分在焊接开始后逐步进行塑性变形,并使电流和压力在各个凸点上比较均匀的分布以防止飞溅。

9.4镀层钢板的凸焊:与点焊相比凸焊更易于实现。由于凸焊的平面电极接触面大、电流密度小,镀层物对电极的粘附较小。



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