E 001-05 电 阻 焊 检 查 标 准
1.概述 此项标准明确了强度等级260～980且厚度不大于4.0(*1)的钢板点焊(包括连续缝焊和滚动焊)的外观检查方法及标准，也适用于强度等级在260～270(*2)的普碳钢板的凸焊和缝焊。 备注： (*1)汽车用热轧钢板及带钢参照C 051，汽车用冷扎钢板及带钢参照C 052，汽车用热浸镀锌钢板及带钢参照 C 071。 (*2)该标准适用于含碳量<0.15%的普碳钢，包括表面处理钢板，例如镀锌钢板和防锈钢板。 说明： 此标准中采用的单位和数值的表示方法参照的是国际单位体系（），用{}特殊标注的数值是指经验值。 2.分类及标注方法 每个组成部件和分总称分为A、B、C三个强度等级和a、b、c三个外观等级，该标准应该在接收标准，量产检查标准、以及作业标准中明确。 2.1强度等级分类 完成车以及零部件根据结构强度分为A、B、C三个等级。 2.2外观等级分类 完成车中对外观有要求的部分分成如表1所示的三个等级。 2.3标准方法 当对强度和外观都有等级要求时，分类及标注方法如表2所示。如果不要求标注外观等级，则应该仅对强度进行标注。但是，在这种情况下对外部缺陷的要求应参照4.3部分。 3.试片 3.1点焊试片 点焊试片参照标注Z 3136。 3.2凸焊试片
用于断面检查的试片应该使用产品的形状，用于剪切应力检查的试片应该采用图1所示的形状，凸焊的各个尺寸要求参照 A 1018。 表3 备注： 1．上图是一个环形焊缝的例子。检测时必须在试片上固定一个支撑(图中阴影部分所使用的材料及厚度需要可以抵抗所施加的拉力)。固定时需要注意固定的位置及方法（如果采用点焊固定，就要注意由于焊接热应力产生的扭曲）。 2．当不同板厚和材质的板材结合时，试片的尺寸标准应该以（材料强度）×（板厚）值较小的板材为参照。如果为三层板或者是多层板结合，试片的尺寸标准应参照两个承载的板材。 3.3缝焊试片 试片的形状如图1所示，沿着标记线进行切割。对密闭性有要求的试片形状如图2所示。 图1
直流高频电阻焊基本原理介绍高频焊接起源于上世纪五十年代，它是利用高频电流所；接推动了直缝焊管产业的巨大发展，它是直缝焊管（E；质量的好坏，直接影响到焊管产品的整体强度，质量等；所谓高频，是相对于50Hz的交流电流频率而言的，；电流；集肤效应是指以一定频率的交流电流通过同一个导体时；分布于导体的所有截面的，它会主要向导体的表面集中；方根成正比，与频率和磁导率的平方根成反比；钢板的表面； 高频焊接起源于上世纪五十年代，它是利用高频电流所产生的集肤效应和相邻效应，将钢板和其它金属材料对接起来的新型焊接工艺。高频焊接技术的出现和成熟，直接推动了直缝焊管产业的巨大发展，它是直缝焊管（ERW）生产的关键工序。高频焊接质量的好坏，直接影响到焊管产品的整体强度，质量等级和生产速度。 1高频焊接的基本原理 所谓高频，是相对于50Hz的交流电流频率而言的，一般是指50KHz~400KHz的高频电流。高频电流通过金属导体时，会产生两种奇特的效应：集肤效应和邻近效应，高频焊接就是利用这两种效应来进行钢管的焊接的。那么，这两个效应是怎么回事呢？集肤效应是指以一定频率的交流电流通过同一个导体时，电流的密度不是均匀地分布于导体的所有截面的，它会主要向导体的表面集中，即电流在导体表面的密度大，在导体内部的密度小，所以我们形象地称之为：“集肤效应”。集肤效应通常用电流的穿透深度来度量，穿透深度值越小，
集肤效应越显著。这穿透深度与导体的电阻率的平方根成正比，与频率和磁导率的平方根成反比。通俗地说，频率越高，电流就越集中在钢板的表面；频率越低，表面电流就越分散。必须注意：钢铁虽然是导体，但它的磁导率会随着温度升高而下降，就是说，当钢板温度升高的时候，磁导率会下降，集肤效应会减小。邻近效应是指高频电流在两个相邻的导体中反向流动时，电流会向两个导体相近的边缘集中流动，即使两个导体另外有一条较短的边，电流也并不沿着较短的路线流动，我们把这种效应称为：“邻近效应”。邻近效应本质上是由于感抗的作用，感抗在高频电流中起主导的作用。邻近效应随着频率增高和相邻导体的间距变近而增高，如果在邻近导体周围再加上一个磁心，那么高频电流将更集中于工件的表层。这两种效应是实现金属高频焊接的基础。高频焊接就是利用了集肤效应使高频电流的能量集中在工件的表面；而利用了邻近效应来控制高频电流流动路线的位置和范围。电流的速度是很快的，它可以在很短的时间内将相邻的钢板边部加热，熔融，并通过挤压实现对接。 2 高频焊接设备的结构和工作原理 了解了高频焊接原理，还得要有必要的技术手段来实现它。高频焊接设备就是用于实现高频焊接的电气—机械系统，高频焊接设备是由高频焊接机和焊管成型机组成的。其中高频焊接机一般由高频发生器和馈电装置二个部分组成，它的作用是产生高频电流并控制它；成型机由挤压辊架组成，它的作用是将被高频电流熔融的部分加以挤压，
影响焊接质量的因素及解决方案 图1 油箱 近年来随着汽车、拖拉机、航空航天、建筑以及运输等工业的飞速发展，相应的工业设备在其产品结构、加工工艺及应用领域不断更新、发展，对产品的加工质量要求不断提高，电阻焊机已成为工业产品覆盖件及零部件加工的主要焊接设备。 电阻焊机在生产过程中可以对各种形状的覆盖件产品进行焊接加工，实现工件的缝焊、凸焊、对焊和点焊的加工过程。它的优点是速度快、深度大、变形小而且生产效率高，并可实现柔性化和智能化控制，可对低碳钢板、合金钢板、镀层钢板和不锈钢板等进行有效地焊接，凭借其高效、独特的加工方式在工业生产过程当中得到了广泛的应用。 电阻焊接过程较为复杂，包含了多种影响焊接质量的因素，如被焊材料、焊接电流、电极压力、焊接时间、设备冷却、电极材料、形状及尺寸、分流和工件表面状态等。如果操作人员在焊接生产过程中不能够掌握正确的焊接方法、技术参数和加工工艺，将给焊接质量控制带来较大的困难。
图2 缝焊机 影响焊接质量的因素 1.被焊材料对焊接质量的影响 被焊材料在实施焊接之前必须进行清洁处理，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。被焊材料表面的油污和锈斑会使电极与工件之间的电阻增大、焊点不牢固及焊接过程中产生飞溅，使焊接质量下降。例如在缝合油箱（如图1）或暖气片之类要求密闭的工件时，更应将被焊材料的表面处理干净，因工件需要缝合焊接一周，如果有一处没有处理干净，就会在这一处出现缝合不牢，在工件试压过程中发生漏气现象。对于此类焊接要求较高的工件需用化学清理，用清洗设备配合高温清洗液将工件清洗干净才能够进行焊接生产。用于缝合油箱的缝焊机如图2所示。 2.焊接电流及时间对焊接质量的影响 整个焊接的加工过程由4个基本环节来控制：图3中控制箱面板上的1、2、3和4分别为加压、焊接、维持和休息4个程序，这4个环节循环工作，必要时可增加附加程序。焊接电流的参数调整对焊接质量的控制至关重要，采用递增的调幅电流可以减小挤出金属。被焊金属的性能和厚度是选择焊接电流的主要依据，电流大小和焊接时间、电极压力、维持时间、工件厚度及工件材质等密切相关。焊接时间由焊接电流和凸点刚度决定，焊接时间的调整以周波的整倍计算（一周为0.02s）。通电时间的长短直接影响电流输入热量的大小，由于电极是水冷却，电极上散失的热量往往是输入总热量的一半，要相互配合调整。在生产过程中，多台焊机的同时工作和电网电压的波动都会对焊接电流产生一定的影响，应考虑电网电压的补偿和采用恒电流方式
激光焊接的工作原理及其主要工艺参数 目前常用的焊接工艺有电弧焊、电阻焊、钎焊、电子束焊等。电弧焊是目前应用最广泛的焊接方法，它包括手弧焊、埋弧焊、钨极气体保护电弧焊、等离子弧焊、熔化极气体保护焊等。但上述各种焊接方法都有各自的缺点，比如空间限制，对于精细器件不易操作等，而激光焊接不但不具有上述缺点，而且能进行精确的能量控制，可以实现精密微型器件的焊接。并且它能应用于很多金属，特别是能解决一些难焊金属及异种金属的焊接。 激光指在能量相应与两个能级能量差的光子作用下，诱导高能态的原子向低能态跃迁，并同时发射出相同能量的光子。激光具有方向性好、相干性好、单色性好、光脉冲窄等优点。激光焊接是利用大功率相干单色光子流聚焦而成的激光束为热源进行的焊接，这种焊接通常有连续功率激光焊和脉冲功率激光焊。激光焊接从上世纪60年代激光器诞生不久就开始了研究，从开始的薄小零器件的焊接到目前大功率激光焊接在工业生产中的大量的应用，经历了近半个世纪的发展。由于激光焊接具有能量密度高、变形小、热影响区窄、焊接速度高、易实现自动控制、无后续加工的优点，近年来正成为金属材料加工与制造的重要手段，越来越广泛地应用在汽车、航空航天、造船等领域。虽然与传统的焊接方法相比，激光焊接尚存在设备昂贵、一次性投资大、技术要求高的问题，但激光焊接生产效率高和易实现自动控制的特点使其非常适于大规模生产线。 2. 激光焊接原理 2.1激光产生的基本原理和方法 光与物质的相互作用，实质上是组成物质的微观粒子吸收或辐射光子。微观粒子都具有一套特定的能级，任一时刻粒子只能处在与某一能级相对应的状态，物质与光子相互作用时，粒子从一个能级跃迁到另一个能级，并相应地吸收或辐射光子。光子的能量值为此两能级的能量差△E，频率为ν=△E/h。爱因斯坦认为光和原子的相互作用过程包含原子的自发辐射跃迁、受激辐射跃迁和受激吸收跃迁三种过程。我们考虑原子的两个能级E1和E2，处于两个能级的原子数密度分别为N1和N2。构成黑体物质原子中的辐射场能量密度为ρ，并有E2 -E1=hν。 2.1.自发辐射 处于激发态的原子如果存在可以接纳粒子的较低能级，即使没有外界作用，粒子也有一定的概率自发地从高能级激发态（E2）向低能级基态（E1）跃迁，同时辐射出能量为（E2-E1）的光子，光子频率ν=（E2-E1）/h。这种辐射过程称为自发辐射。自发辐射发出的光，不具有相位、偏振态上的一致，是非相干光。 2.2.受激辐射 除自发辐射外，处于高能级E2上的粒子还可以另一方式跃迁到较低能级。当频率为ν=（E2-E1）/h的光子入射时，也会引发粒子以一定的概率，迅速地从能级E2跃迁到能级E1，同时辐射一个与外来光子频率、相位、偏振态以及传播方向都相同的光子，这个过程称为受激辐射。 2.3.受激吸收 受激辐射的反过程就是受激吸收。处于低能级E1的一个原子，在频率为的辐射场作用下吸收一个能量为hν的光子，并跃迁至高能级E2，这种过程称为受激吸收。自发辐射是不相干的，受激辐射是相干的。 由受激辐射和自发辐射的相干性可知，相干辐射的光子简并度很大。普通光源在红外和可见光波段实际上是非相干光源。如果能够创造这样一种情况：使得腔内某一特定模式的ρ很大，而其他所有模式的都很小，就能够在这一特定模式内形成很高的光子简并度，使相干
第一章焊接质量控制 教学目标： 一、了解焊前和焊接过程中的常规质量控制项目及其要求； 二、熟悉并掌握各种焊接方法中的焊缝外观质量检验项目及相关标准； 三、了解致密性试验方法的种类和适用条件。 一、任务导入： 随着现代焊接技术的迅猛发展、焊接生产水平的不断提高和国际焊接制品贸易的日益扩大，为了保证焊接产品的质量，有效地利用资源，保护用户的利益，焊接产品的质量管理逐步走上了规范化、标准化的道路。1987年3 月，国际标准化组织（ISO）正式发布了IS09000?9004关于质量管理和质量保证的标准系列。1994年和2000年，国际标准化组织两次修订IS09000族标准，使之更为简化、重点更加突出，更加科学、普适，并将质量保证体系提高到质量管理体系的水平。我国相应于2000年发布了等效采用该国际标准系列的GB/T19000：2000《质量管理体系》标准系列。 众所周知，焊接结构（件）在现代科学技术和生产中得到了广泛应用。随着 锅炉、压力容器、化工机械、海洋构造物、航空钪天器和原子能工程等向髙参数及大型化-方向发展，工作条件日益苛刻、复杂。显然，这些焊椟结构（件）必须是髙质量的，否则，运行中出现事故必将八成惨重的损失。诚然，迅速发展的现代焊接技术，已能在很大程度上保证其产品质量，但由于焊接接头为一性能不均匀体，应力分布又复杂，制造过程中亦作不到绝对的不产生焊接缺陷，更 不能排除产品在役运行中出现新的缺陷。因而为获得可靠的焊接结构（件）还必须走第二条途径，即采用和发展合理而先进的焊接检验技术。 现代质量管理认为，为使产品达到所要求的各项质量指标，应从生产的每一道工序抓起，通过控制和调整影响工序质量的因素来保证。而工序质量又要 通过工作质量，采取各种管理手段来实现。因此，在质量管理工作中，要以工 作质量来保证工序质量，用工序质量来保证产品质量。 可见为实现质量目标，就必须在管理体制上建立一套有效的、便于操作的质量管理体系。并且将这套体系应用于产品的整个制造过程中。
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）
HES E 001-05 电 阻 焊 检 查 标 准
1.概述 此项标准明确了强度等级260～980MPa且厚度不大于4.0mm(*1)的钢板点焊(包括连续缝焊和滚动焊)的外观检查方法及标准，也适用于强度等级在260～270MPa(*2)的普碳钢板的凸焊和缝焊。 备注： (*1)汽车用热轧钢板及带钢参照HES C 051，汽车用冷扎钢板及带钢参照HES C 052，汽车用热浸镀锌钢板及带钢参照HES C 071。 (*2)该标准适用于含碳量<0.15%的普碳钢，包括表面处理钢板，例如镀锌钢板和防锈钢板。 说明： 此标准中采用的单位和数值的表示方法参照的是国际单位体系（SI），用{}特殊标注的数值是指经验值。 2.分类及标注方法 每个组成部件和分总称分为A、B、C三个强度等级和a、b、c三个外观等级，该标准应该在接收标准，量产检查标准、以及作业标准中明确。 2.1强度等级分类 完成车以及零部件根据结构强度分为A、B、C三个等级。 2.2外观等级分类 完成车中对外观有要求的部分分成如表1所示的三个等级。 2.3标准方法 当对强度和外观都有等级要求时，分类及标注方法如表2所示。如果不要求标注外观等级，则应该仅对强度进行标注。但是，在这种情况下对外部缺陷的要求应参照4.3部分。 表2 3.试片 3.1点焊试片 点焊试片参照标注JIS Z 3136。
3.2凸焊试片 用于断面检查的试片应该使用产品的形状，用于剪切应力检查的试片应该采用图1所示的形状，凸焊的各个尺寸要求参照HES A 1018。 表3 备注： 1．上图是一个环形焊缝的例子。检测时必须在试片上固定一个支撑(图中阴影部分所使用的材料及厚度需要可以抵抗所施加的拉力)。固定时需要注意固定的位置及方法（如果采用点焊固定，就要注意由于焊接热应力产生的扭曲）。 2．当不同板厚和材质的板材结合时，试片的尺寸标准应该以（材料强度）×（板厚）值较小的板材为参照。如果为三层板或者是多层板结合，试片的尺寸标准应参照两个承载的板材。 3.3缝焊试片 试片的形状如图1所示，沿着标记线进行切割。对密闭性有要求的试片形状如图2所示。 图1
焊接材料对焊接质量的影响 焊接材料（焊条、焊丝、焊剂）的成分对焊缝金属的化学成分、组织与性能有重要的影响。为了使焊缝金属具有所要求的成分与性能，必须保证焊接材料中有益的合金元素含量和严格控制有害杂质的含量。 1 焊缝金属的合金化 （1）焊缝金属的合金化就是把所需的合金元素通过焊接材料过渡到焊缝金属（或堆焊金属）中去。焊接中合金化的目的是补偿焊接过程中由于蒸发、氧化等原因造成的合金元素的损失，消除焊接缺陷（裂纹、气孔等）和改善焊缝金属的组织和力学性能，或者是获得具有特殊性能的堆焊金属。 对金属焊接性影响较大的合金元素主要有C、Mn、Si、Cr、Ni、Mo、Ti、V、Nb、Cu、B等；低合金钢焊接中提高热影响区淬硬倾向的元素有C、Mn、Cr、Mo、V、W、Si等；降低淬硬倾向的元素有Ti、Nb、Ta等。还应特别注意一些微量元素的作用，如B、N、RE等。 焊接中常用的合金化方式有以下几种。 ①应用合金焊丝或带极把所需要的合金元素加入焊丝、带极或板极内，配合碱性药皮或低氧、无氧焊剂进行焊接或堆焊，把合金元素过渡到焊缝或堆焊层中去。这种合金化方式的优点是可靠，焊缝成分均匀、稳定，合金损失少；缺点是制造工艺复杂，成本高。对于脆性材料，如硬质合金不能轧制、拔丝，故不能采用这种方式。 ②应用合金药皮或非熔炼焊剂把所需要的合金元素以铁合金或纯金属的形式加入药皮或非 熔炼焊剂中，配合普通焊丝使用。这种合金化方式的优点是简单方便，制造容易，成本低；缺点是由于氧化损失较大，并有一部分合金元素残留在渣中，故合金利用率较低，合金成分不够稳定、均匀。 ③应用药芯焊丝或药芯焊条药芯焊丝的截面形状是各式各样的，最简单的是具有圆形断面的，外皮可用低碳钢其他合金钢卷制而成，里面填满需要的铁合金及铁粉等物质。用这种药芯焊丝可进行埋弧焊、气体保护焊和自保护焊，也可以在药芯焊丝表面涂上碱性药皮，制成药芯焊条。这种合金过渡方式的优点是药芯中合金成分的配比可以任意调整，因此可行到任意成分的堆焊金属，合金的损失较少；缺点是不易制造，成本较高。 ④应用合金粉末将需要的合金元素按比例配制成具有一定粒度的合金粉末，把它输送到焊接区，或直接涂敷在焊件表面或坡口内。合金粉末在热源作用下与母材熔合后就形成合金化的堆焊金属。这种合金过渡的优点是合金成分的比例调配方便，不必经过轧制、拔丝等工序，合金损失小；缺点是合金成分的均匀性较差，制粉工艺较复杂。 此外，还可通过从金属氧化物中还原金属元素的方式来合金化，如硅、锰还原反应。但这种方式合金化的程度是有限的，还会造成焊缝增氧。 在实际生产中可根据具体条件和要求选择合金化方式。焊接材料中的合金成分是决定焊缝成分的主要因素。改进和研制焊条、焊丝、焊剂时，必须根据焊接接头工作条件设计焊缝金属的最佳化学成分，以保证焊缝性能满足使用要求。 （2）熔合比及合金过渡系数
单元3 焊接工艺 焊接是电子产品组装过程中的重要工艺。焊接质量的好坏，直接影响电子电路及电子装置的工作性能。优良的焊接质量，可为电路提供良好的稳定性、可靠性，不良的焊接方法会导致元器件损坏，给测试带来很大困难，有时还会留下隐患，影响的电子设备可靠性。随着电子产品复杂程度的提高，使用的元器件越来越多，有些电子产品（尤其是有些大型电子设备）要使用几百上千个元器件，焊点数量则成千上万。而一个不良焊点都会影响整个产品的可靠性。焊接质量是电子产品质量的关键。因此，掌握熟练焊接操作技能对于生产一线的技术人员是十分重要的。 本单元主要介绍锡铅焊接的基础知识、焊料和焊剂的选用、手工焊接技术和自动焊接技术等内容。并安排了焊接训练。 3-1焊接的基础知识 3-1-1锡焊分类及特点 焊接一般分三大类：熔焊、接触焊和钎焊。 1．熔焊 熔焊是指在焊接过程中，将焊件接头加热至熔化状态，在不外加压力的情况下完成焊接的方法。如电弧焊、气焊等。 2．接触焊 在焊接过程中，必须对焊件施加压力(加热或不加热)完成焊接的方法。如超声波焊、脉冲焊、摩擦焊等。 3．钎焊 钎焊采用比被焊件熔点低的金属材料作焊料，将焊件和焊料加热到高于焊料的熔点而低于被焊物的熔点的温度，利用液态焊料润湿被焊物，并与被焊物相互扩散，实现连接。 钎焊根据使用焊料熔点的不同又可分为硬钎焊和软钎焊。使用焊料的熔点高于4500C的焊接称硬钎焊；使用焊料的熔点低于4500C的焊接称软钎焊。电子产品安装工艺中所谓的“焊接”就是软钎焊的一种，主要使用锡、铅等低熔点合金材料作焊料，因此俗称“锡焊”。 3-1-2焊接的机理 电子线路的焊接看似简单，似乎只不过是熔融的焊料与被焊金属（母材）的结合过程，但究其微观机理则是非常复杂的，它涉及物理、化学、材料学、电学等相关知识。熟悉有关焊接的基础理论，才能对焊接中出现的各种问题心中有数，应付自如，从而提高焊点的焊接质量。 所谓焊接是将焊料、被焊金属同时加热到最佳温度，依靠熔融焊料添满被金属间隙并与之形成金属合金结合的一种过程。从微观的角度分析，焊接包括两个过程：一个是润湿过程，另一个是扩散过程。 1.润湿(横向流动) 又称浸润，是指熔融焊料在金属表面形成均匀、平滑、连续并附着牢固的焊料层。浸润程度主要决定于焊件表面的清洁程度及焊料的表面张力。金属表面看起来是比较光滑的，但在显微镜下面看，有无数的凸凹不平、晶界和伤痕，的焊料就是沿着这些表面上的凸凹和伤痕靠毛细作用润湿扩散开去的，因此焊接时应使焊锡流淌。流淌的过程一般是松香在前面清除氧化膜，焊锡紧跟其后，所以说润湿基本上是熔化的焊料沿着物体表面横向流动。润湿的好坏用润湿角
焊接质量管理与检验 现代电阻焊技术可以得到高质量焊接接头。但由于电阻焊过程中受众多偶然因素的干扰（表面状况不良、电极磨损、装配间隙的变化、分流等工艺因素的随机波动、焊接参数的波动……），要想杜绝生产中个别接头质量的降低、废品的出现还是有困难的。因此，必须对电阻焊产品的生产全过程进行监督和检验，保证其在规定的使用期限内可靠地工作，不致因焊接质量不良导致产品丧失全部或部分工作能力。 一、电阻焊的全面质量管理 电阻焊全面质量管理的主要任务是预防和及时发现焊接缺陷，确定焊接接头质量等级，保持所有生产因素的稳定性，并保证获得高而稳定的产品质量。质量管理内容如图1所示。 图样工艺性审查的目的是为了保证焊接结构（件）的良好工艺性。如审查金属的厚度及材料牌号、焊缝位置的布置、焊接接头的形式、接头的开敞性、点距及搭边尺寸等。审查合格后，进行工艺会签。 焊前有关工序检验主要是对焊前准备的检查，是贯彻预防为主的方针，最大限度避免或减少焊接缺陷的产生，是保证焊接质量的积极有效措施。 电阻焊焊工应有较高的操作技术水平，因为焊接夹具、工艺装备和电阻焊机较为精密、复杂，机械化、自动化程度高，操作中稍许失误（如工件放置偏离，电极冷却不良或修磨不规范，夹具使用不当…）都会造成批量性不合格品出现。 生产实践表明，电阻焊焊接质量与焊机性能和焊接参数关系极为密切。因此，必须保证焊接参数的正确选用，同时对各参数实行监控；电阻焊设备在安装和大修之后或控制系统改变之后，必须进行焊机的稳定性鉴定，确保鉴定合格后方可焊接产品。鉴定项目及要求见表1、表2和表3。
表1 点焊机和缝焊机稳定性鉴定项目及要求 焊机类别接头 等级 试件 总数/个 宏观金相检验X射线检验剪切试验数量/ 个 要求 数量/ 个 要求 数量/ 个 要求 点焊机一、二 级 1055 熔核直径应符合 表7-3要求，焊透 率在20％～80％ 之间、压痕深 ≤15％，无其他缺 陷 100 除允许有<0.5mm的 气孔外，无其他缺 陷 100 1.强度值均大于表7-2 的要求 2.90％的试件的强度应 在F T①的±12.5％范围 内，其余的应在F T的 ±20％范围内 三级－不要求100 1.强度值均应大于表 7-2的要求 2.90％的试件的强度应 在F T的±20％范围内， 其余的应在F T的±25％ 范围内 缝焊机 一、二 级300mm②或 600mm长 焊缝 纵向2 横向3 焊缝宽应大于表 7-3的值，焊透率 在20％～80％范 围内，压痕深度 <15％ 全部 除允许有<0.5mm 的气孔外，无其他 缺陷 5大于母材强度的85％三级 纵向1 横向2 －不要求5 铝合金要求其强度大于 母材抗拉强度的80％～ 85％ ① F T为试件抗剪力的平均值 ② 铝合金要求焊600mm，碳钢及不锈钢要求焊300mm长的焊缝。 表2 室温单点抗剪力最小要求值 材料厚度/mm 室温最小单点剪切力/N(点) 2A11-T4 7A16-T4 2A16-T4 5A02 5A03 7A04-0 10和 20钢 30CrMnSiA① 25CrMnSiA① 强度 > 1035 MPa的不锈钢 强度 < 1035 MPa的不锈钢 TA7 TC3 TC4 TA1 TA2 TA3 TC2 0.3－－78488212258901275980 0.5540440142016652355173524501765 0.8930830304035304650344544103530 1.012351125392047056500473566704900 1.215201370548845108700620083406370 1.52450206078408820100007500127509810 2.03530304010780127401400089001756012750 2.547004110147001489520000114002256015690 3.06175186201960025000170002648018630 3.58000－20000－3100023000－－ 4.0 10000－－－－－－－ ① 30CrMnSiA和25CrMnSiA点焊前为退火状态，焊后未处理。 表3 允许的最小熔核直径 材料厚度/mm 最小熔核直径/mm 铝合金碳钢及低合金钢不锈钢钛合金 0.3－ 2.2 2.2 2.5 0.5 2.5 2.5 2.8 3.0 0.8 3.5 3.0 3.5 3.5
焊接作业指导书及焊接工艺 1．目的：明确工作职责，确保加工的合理性、正确性及可操作性。规范安全操作，防患于未然，杜绝安全隐患以达到安全生产并保证加工质量。 2．范围： 2.1.适用于钢结构的焊接作业。 2.2.不适用有特殊焊接要求的产品及压力容器等。 3．职责：指导焊接操作者实施焊接作业等工作。 4.工作流程 4.1作业流程图 4.1.1.查看当班作业计划 4.1.2.阅读图纸及工艺 4.1.3.按图纸领取材料或半成品件 4.1.4.校对工、量具；材料及半成品自检 4.1. 5.焊接并自检 4.1.6.报检 4.2.基本作业: 4.2.1.查看当班作业计划：按作业计划顺序及进度要求进行作业，以满足生产进度的需要。
4.2.2.阅读图纸及工艺：施焊前焊工应仔细阅读图纸、技术要求及焊接工艺文件，明白焊接符号的涵义。确定焊接基准和焊接步骤；自下料的要计算下料尺寸及用料规格，参照工艺要求下料。有半成品分件的要核对材料及尺寸，全部满足合焊图纸要求后再组焊。 4.2.3.校准：组焊前校准焊接所需工、量具及平台等。 4.2.4.自检、互检：所有焊接件先行点焊，点焊后都要进行自检、互检，大型、关键件可由检验员配合检验，发现问题须及时调整。 4.2. 5.首件检验：在批量生产中，必须进行首件检查，合格后方能继续加工。 4.2.6.报检：工件焊接完成后及时报检，操作者需在图纸加工工艺卡片栏及施工作业计划上签字。（外加工件附送货单及自检报告送检）。 5.工艺守则： 5.1.焊前准备 5.1.1.施焊前焊缝区（坡口面、I型接头立面及焊缝两侧）母材表面20～30mm宽范围内的氧化物、油、垢锈等彻底清理干净，呈现均匀的金属光泽。 5.1.2.检查被焊件焊缝（坡口形式）的组对质量是否符合图纸要求，对保证焊接质量进行评估，如有疑义应向有关部门联系，以便采取相应工艺措施。 5.1.3.按被焊件相应的焊接工艺要求领取焊接材料，并确认焊接牌号无误。 5.1.4.检查焊接设备是否运转正常，各仪表指数是否准确可靠，然后遵照本工艺提供的工艺规范参数预调焊接电流、电压及保护气体流量。 5.1.5.合焊前应先行组对点焊，点焊的焊材应与正式施焊焊材相同，点焊长度一般应为 10-15mm（可视情况而定），点焊厚度应是焊脚高度的1/2（至少低于焊脚高度）。 5.1. 6.对于有焊前预热要求的焊件，根据工艺文件要求规范参数预热，温度必须经热电偶测温仪测定，预热范围宽度应符合工艺文件的规定。
连续驱动摩擦焊基本原理 1．焊接过程 连续驱动摩擦焊接时，通常将待焊工件两端分别固定在旋转夹具和移动夹具，工件被夹紧后，位于滑台上的移动夹具随滑台一起向旋转端移动，移动至一定距离后，旋转端工件开始旋转，工件接触后开始摩擦加热。此后，则可进行不同的控制，如时间控制或摩擦缩短量（又称摩擦变形量）控制。当达到设定值时，旋转停止，顶锻开始，通常施加较大的顶锻力并维持一段时间，然后，旋转夹具松开，滑台后退，当滑台退到原位置时，移动夹具松开，取出工件，至此，焊接过程结束。 对于直径为16mm的45号钢，在2000r/min转速、8.6MPa摩擦压力、0.7s摩擦时间和161MPa的顶锻压力下，整个摩擦焊接过程如图10所示。从图中可知，摩擦焊接过程的一个周期可分成摩擦加热过程和顶锻焊接过程两部分。摩擦加热过程又可以分成四个阶段，即初始摩擦、不稳定摩擦、稳定摩擦和停车阶段。顶锻焊接过程也可以分为纯顶锻和顶锻维持两个阶段。 （1）初始摩擦阶段（t1）此阶段是从两个工件开始接触的a点起，到摩擦加
热功率显著增大的b点止。摩擦开始时，由于工件待焊接表面不平，以及存在氧化膜、铁锈、油脂、灰尘和吸附气体等，使得摩擦系数很大。随着摩擦压力的逐渐增大，摩擦加热功率也慢慢增加，最后摩擦焊接表面温度将升到200～300℃左右。 在初始摩擦阶段，由于两个待焊工件表面互相作用着较大的摩擦压力和具有很高 的相对运动速度，使凸凹不平的表面迅速产生塑性变形和机械挖掘现象。塑性变形破坏了界面的金属晶粒，形成一个晶粒细小的变形层，变形层附近的母材也沿摩擦方向产生塑性变形。金属互相压入部分的挖掘，使摩擦界面出现同心圆痕迹，这样又增大了塑性变形。因摩擦表面不平，接触不连续，以及温度升高等原因，使摩擦表面产生振动，此时空气可能进入摩擦表面，使高温下的金属氧化。但由于t1时间很知，摩擦表面的塑性变形和机械挖掘又可以破坏氧化膜，因此，对接头的影响不大。当焊件断面为实心圆时，其中心的相对旋转速度为零，外缘速度最大，此时焊接表面金属处于弹性接触状态，温度沿径向分布不均匀，摩擦压力在焊接表面上呈双曲线分布，中心压力最大，外缘最小。在压力和速度的综合影响下，摩擦表面的加热往往从距圆心半径2/3左右的地方首先开始。 （2）不稳定摩擦阶段（t2）不稳定摩擦阶段是摩擦加热过程的一个主要阶段，该阶段从摩擦加热功率显著增大的b点起，越过功率峰值c点，到功率稳定值的d点为止。由于摩擦压力较初始摩擦阶段增大，相对摩擦破坏了焊接金属表面，使纯净的金属直接接触。随着摩擦焊接表面的温度升高，金属的强度有所降低，而塑性和韧性却有很大的提高，增大了摩擦焊接表面的实际接触面积。这些因素都使材料的摩擦系数增大，摩擦加热功率迅速提高。当摩擦焊接表面的温度继续增高时，金属的塑性增高，而强度和韧性都显著下降，摩擦加热功率也迅速降低到稳定值d点。因此，摩擦焊接的加热功率和摩擦扭矩都在c点呈现出最大值。在45号钢的不稳定摩擦阶段，待焊表面的温度由200～300℃升高到1200～1300℃，而功率峰值出现在600～700℃左右。这时摩擦表面的机械挖掘现象减少，振动降低，表面逐渐平整，开始产生金属的粘结现象。高温塑性状态的局部金属表面互相焊合后，又被工件旋转的扭力矩剪断，并彼此过渡。随着摩擦过程的进行，接触良好的塑性金属封闭了整个摩擦面，并使之与空气隔开。 （3）稳定摩擦阶段（t3）稳定摩擦阶段是摩擦加热过程的主要阶段，其围从摩擦加热功率稳定值的d点起，到接头形成最佳温度分布的e点为止，这里的e 点也是焊机主轴开始停车的时间点（可称为e′点），也是顶锻压力开始上升的点（图10的?点）以及顶锻变形量的开始点。在稳定摩擦阶段中，工件摩擦表面的
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。典型的面点焊方式如图11-5所示。图中a是最常用的方式，这时工件的两侧均有电极压痕。图中b表示用大焊接面积的导电板做下电极，这样可以消除或减轻下面工件的压痕。常用于装饰性面板的点焊。图中c为同时焊接两个或多个点焊的双面点焊，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、电极压力都需相同，才能保证通过各个焊点的电流基本一致。图中d为采用多个变压器的双面多点点焊，这样可以避免c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11-6所示，图中a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b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C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，形成风流。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d为当两焊点的间距l很大时，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。 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的型式（图11-7a),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型式（图11-7b).后一型式具有较多优点，应用也较广泛。其优点有：各变压器可以安置得离所联电极最近，因而。 其功率及尺寸能显著减小；各个焊点的工艺参数可以单独调节；全部焊点可以同时焊接、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，能保证三相负荷平衡。 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
?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.
第一章点焊方法和工艺 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。
对接电阻焊 对接电阻焊（以下简称对焊）是利用电阻热将两工件沿整个端面同时焊接起来的一类电阻焊方法。对焊的生产率高、易于实现自动化，因而获得广泛应用。 目录： 1应用 其应用范围可归纳如下： （1）工件的接长例如带钢、型材、线材、钢筋、钢轨、锅炉钢管、石油和天然气输送等管道的对焊。
（2）环形工件的对焊例如汽车轮辋和自行车、摩托车轮圈的对焊、各种链环的对焊等。 （3）部件的组焊将简单轧制、锻造、冲压或机加工件对焊成复杂的零件，以降低成本。例如汽车方向轴外壳和后桥壳体的对焊，各种连杆、拉杆的对焊，以及特殊零件的对焊等。 （4）异种金属的对焊可以节约贵重金属，提高产品性能。例如刀具的工作部分（高速钢）与尾部（中碳钢）的对焊，内燃机排气阀的头部（耐热钢）与尾部（结构钢）的对焊，铝铜导电接头的对焊等。 2分类 对焊分为电阻对焊和闪光对焊两种。 电阻 电阻对焊是将两工件端面始终压紧，利用电阻热加热至塑性状态，然后迅速施加顶锻压力（或不加顶锻压力只保持焊接时压力）完成焊接的方法。 一、电阻对焊的电阻和加热 对焊时的电阻分布如图14-2所示。总电阻可用下式表示： R=2Rω+RC+2Reω 式中Rω--一个工件导电部分的内部电阻（Ω）； Rc--两工件间的接触电阻（Ω）； Rω--工件与电极间的接触电阻（Ω）；
工件与电极之间的接触电阻由于阻值小，且离接合面较远，通常忽略不计。 工件的内部电阻与被焊金属的电阻率ρ和工件伸出电极的长度l0成正比，与工件的断面积s成反比。 和点焊时一样，电阻对焊时的接触电阻取决于接触面的表面状态、温度及压力。当接触电阻有明显的氧化物或其他赃物时，接触电阻就大。温度或压力的增高，都会因实际接触面积的增大而使接触电阻减小。焊接刚开始时，接触点上的电流密度很大；端面温度迅速升高后，接触电阻急剧减小。加热到一定温度（钢600度，铝合金350度）时，接触电阻完全消失。 和点焊一样，对焊时的热源也是由焊接区电阻产生的电阻热。电阻对焊时，接触电阻存在的时间极短，产生的热量小于总热量的 10-15%。但因这部分热量是接触面附近很窄的区域内产生的。所以 会使这一区域的温度迅速升高，内部电阻迅速增大，即使接触电阻完全消失，该区域的产热强度仍比其他地方高。 所采用的焊接条件越硬（即电流越大和通电时间越短），工件的压紧力越小，接触电阻对加热的影响越明显。 二、电阻对焊的焊接循环、工艺参数和工件准备 1、焊接循环 电阻对焊时，两工件始终压紧，当端面温升高到焊接温度Tω时，两工件端面的距离小到只有几个埃，端面间原子发生相互作用，在接合上产生共同晶粒，从而形成接头。电阻对焊时的焊接循环有两种：