点焊焊点工艺要求

WeldingTechnologyVol．48No．8Aug.2019

0引言铝合金因具有密度小、耐腐蚀、塑性好等优点广泛应用于航空航天、汽车电子等行业。电阻点焊具有焊接变形小、生产效率高，是一种常用的金属连接方法。XX－5是我国新一代运载火箭，该航天器燃料贮箱材质为2219铝合金，箱内零件材质为5A06铝合金，故采用电阻点焊方法实现两者连接。角片是一种燃料贮箱内常见的电阻点焊零件，该零件通过3个呈正三角形分布的焊点实现与贮箱的连接。产品制造初期偶有贮箱表面粗糙度不同、零件焊点间距不同、零件与贮箱贴合间隙等工程问题，给产品质量稳定性造成了影响。本文针对上述工程应用问题开展铝合金电阻点焊焊点性能研究。1试验材料与方法本试验材料采用2mm厚5A06铝合金和6mm厚2219铝合金，材料热物理性能见表1，采用TCC-NA－6630型三相直流电阻点焊机，焊接电流40．2kA，焊接时间0．05s，锻压力12．9kN。采用轮廓仪（FormTalysurfi120）测量并选用生产中常见的5种不同粗糙度的2219试验件，并采用感性负载直阻速测欧姆计（TG－3960－A）测量试验件焊点的初始接触电阻；在待焊焊点上标记焊点位置，使得相邻焊点间距分别为14，22，30mm；在待焊焊点间垫不同厚度纸片，使得接头贴合间隙分别为0．5，1．0，1．5mm的点焊焊点。采用相同点焊工艺参数分别对上述不同状态试验件进行电阻点焊，焊后测量各试验件焊点的熔核直径，每组试验件点焊5组，结果取平均值。2试验结果及讨论2．1不同粗糙度图1为5种不同粗糙度试验件形貌，Ⅰ～Ⅴ试验件粗糙度值依次分别为3．9，5．1，5．4，7．2，7．8μm。表2为不同粗糙度2219试验件、相同粗糙度5A06试验件、不同粗糙度2219试验件与相同粗糙度5A06试验件点焊组合静态电阻值。2219试验件随着粗糙度的增大，其静态电阻从0．017～0．039mΩ图1不同粗糙度的点焊试件工程因素对铝合金电阻点焊焊点性能影响工艺研究魏强，王昆，毕敬，宿照欢，史朝军（天津航天长征火箭制造有限公司，天津300462）摘要：针对XX－5运载火箭中铝合金板与5A06铝合金板（6mm＋2mm）电阻点焊在不同粗糙度、不同焊点距离、不同贴合间隙等工程应用问题开展工艺研究，分析了粗糙度3．2～9．7μm，焊点距离16～30mm，贴合间隙0．5～1．5mm时对焊点熔核直径的影响。试验结果表明，粗糙度对焊点熔核直径无影响；焊点距离、贴合间隙对焊点熔核直径影响显著，焊点距离小于18mm时，3＃焊点基本无法形核，贴合间隙大于1．5mm时焊点基本无法形核。关键词：铝合金；电阻点焊；熔核直径；工程应用中图分类号：TG453．9文献标志码：B文章编号：1002－025X(2019)08-0041-03

点焊焊点熔核直径要求（1）：

序号 最小板厚

tmin（mm） 最小熔核直径

Dmin（mm） 序号 最小板厚

tmin（mm） 最小熔核直径

Dmin（mm）

1 0.60 2.7 9 1.25 3.9

2 0.70 2.9 10 1.50

4.3

3 0.75 3.0 11 1.75

4.6

4 0.80 3.1 12 2.00

5.0

5 0.85 3.2 13 2.25 5.3

6 0.90 3.2 14 2.50 5.5

7 1.00 3.5 15 2.75 5.8

8 1.20 3.8 16 3.00 6.1

当板厚不同时，根据最小板厚确定焊点熔核直径D；当三层及三层以上的按次薄板确定焊点最小熔核直径，熔核直径是指两个结合面上的连接宽度，如下图所示：

点焊熔核直径要求（2）：

状态 评价准则 备注

合格 D≥Dmin，且熔核中不存在裂纹 如果熔核中存在气孔，且气孔直径＜10％D，必须保证其相应的凿测试验已经定为“合格”。

条件合格 D≥Dmin，且熔核中不存在裂纹 如果熔核中存在气孔，且10％D＜气孔直径＜20％D，必须保证其相应的凿测试验已经评定为“合格”；如果熔核中存在气孔，且20％≤气孔直径≤25％，必须保证D≥，并且其相应的凿测试验已经评定为“合格”（此时相应的焊接参数应需优化）。

不合格 D＜Dmin 或熔核中存在气孔，气孔直径≥20％D，且D＜，或者熔核中存在裂纹。

３０４不锈钢点焊工艺优化与焊点质量分析　俘掳　

长春工程学院机电学院（１３００１２）　刘辉徐学东张晓庆　摘要针对电阻点焊工艺过程的非线性及多变量耦合等不确定因素的特点，采用正交试验设计方法科学安排　点焊试验，研究了点焊工艺参数电极压力、焊接电流及焊接时间与３０４不锈钢点焊接头拉剪力和焊点熔核直径间　的关系。研究结果表明，电极压力对３０４不锈钢焊点质量的影响最大，焊接电流次之，焊接时间影响最小。试验范　围内的最佳焊接规范参数为：电极压力３．５　ｋＮ，焊接电流６．５　ｋＡ，焊接时间０．１６　ｓ。３０４不锈钢点焊接头中主要的　焊接缺陷为飞溅、缩孔和热裂纹。采用较大的电极压力和较小的焊接电流焊接可减少３０４不锈钢点焊接头中焊接　缺陷的形成，明显提高接头承载能力。　关键词：３０４不锈钢正交试验点焊工艺参数　中图分类号：　ＴＧ４Ｏ６　０前　言　接头组织及焊接缺陷进行了分析。　不锈钢因具有耐腐蚀、强度高、抗冲击、外观优美、　高性能、高效率、高性价比等特性，展现了广阔的应用　前景。不锈钢车体结构是实现铁道车辆轻量化的重要　途径之一，与同类型的普通低碳钢车体相比，不锈钢车　体重量可减轻２０％～３０％以上…。不锈钢车体结构采　用板梁组合整体承载全焊结构，由于使用的板材更薄　（车体外板厚度为０．４～１．２　ｍｍ，梁柱厚度为０．８～３　ｍｍ），为了不降低板材强度和减小变形，尽量采用点焊　连接形成空腔，这是不锈钢车体的结构特征和技术关　键　－３　Ｊ。３０４奥氏体不锈钢耐蚀性好，适合塑性加工，　因而成为车体结构的首选材料　Ｊ。采用正交试验设计　方法，研究了点焊规范参数对３０４不锈钢点焊接头的　拉剪力及焊点熔核尺寸的影响，并对３０４不锈钢点焊　１　试验材料及方法　试验采用１．０　ｍｍ＋１．０　ｍｍ的３０４不锈钢板，试件　尺寸为８０　ｍｍ×２０　ｍｍ，长度方向搭接为２０　ｍｍ，焊件　尺寸如图１所示。表１为３０４不锈钢的化学成分，表２　为３０４不锈钢的力学性能。试验采用松下ＤＮ一１００型　８０　．２０　Ｉ　Ｏ　０　ｔ＂ｑ　表１　３０４不锈钢主要化学成分（质量分数，％）　图１焊接试件示意图　

1. 范围

本标准规定了本公司螺母凸焊、板件点焊设备要求、工艺参数设计及焊接质量检验规范等。

2. 规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的，凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

GB/T 19867.5 《电阻焊焊焊接工艺规程》

HB/T5420-1989 《电阻焊电极与辅助装置用铜及铜合金》

HB 5282-84 《结构钢和不锈钢电阻点焊和缝焊质量检验》

QJ 1289-95 《结构钢、不锈钢电阻点、缝焊技术条件》

QJ 1290-87 《结构钢、不锈钢电阻点、缝焊工艺》

JB/T 3158-1999 《电阻点焊直电极》

JB/T 3948-1999 《电阻点焊电极帽》

JB/T 6043-92 《金属电阻焊接头缺陷分类》

JB/T 7598-2008 《电阻焊电极用铜-铬-锆合金》

3. 焊接设备

电阻点焊、凸焊使用的设备是电阻焊机，电阻焊机(resistance

welding machine)是将被焊工件压紧于两电极之间，并施以电流，利用电流流经工件接触面及邻近区域产生的电阻热效应将其加热到熔化或塑性状态，使焊件形成金属结合的一种机器。目前我公司电阻焊机为两台唐山松下生产的YR-500S型单项交流电阻焊机（焊机额定规格及结构形式见图3-1、图3-2、图3-3）。

图3-1 焊机各部名称与外形尺寸

图3-2 焊机额定规格

图3-3 焊机实物图

3.1设备选购时应充分考虑以下八点：

3.1.1额定电源电压、电网频率、一次电流、焊接电流、短路电流、连续焊接电流和额定功率时焊接变压器的级数；

3.1.2最大、最小及额定电极压力；

3.1.3额定最大、最下臂伸和臂间开度；

3.1.4短路时的最大功率及最大允许功率，额定级数下的短路功率因数；

3.1.5适用的焊件材料、厚度和断面尺寸；