镀锌板点焊工艺研究

点焊工艺在镀锌钢板搭接接头激光螺旋点处的运用分析摘要：目前汽车用镀锌钢板搭接接头多采用电阻点焊技术，新型激光点焊技术——激光螺旋点焊(Laserscrewwelding)以其高效率、高柔性有望逐渐替代电阻点焊。

关键词：镀锌钢板搭接接头激光螺旋点；点焊工艺；运用为了提高工艺对于镀锌钢板搭接过程中的间隙适应性，本文采用了一种新型的激光点焊方法—激光螺旋点焊（Laserscrewwelding）进行镀锌钢板的搭接。

该方法具有以下优势：（1）相对于激光缝焊，螺旋激光点焊所形成的熔合面直径较大，母材金属的熔化程度增加，从而使得该种方法适用于间隙较大的情况。

（2）螺旋的扫描形式有利于气体的逃逸，减少锌蒸汽因逃逸不顺而形成的缺陷[20]。

本文对新型激光螺旋点焊方法的成形过程展开了研究，对不同间隙下的焊点成形与力学性能进行了分析，得出了成形良好，性能优异的搭接接头的工艺窗口。

另外，由于锌蒸汽逃逸对焊缝的影响较大，本文着重探讨了不同间隙下的锌蒸汽逃逸问题，以及锌逃逸情况对于接头微观形貌，断口形貌和接头力学性能的影响。

1 镀锌钢板激光螺旋点焊随扫描速度的成形过程分析焊点界面形貌主要分为三种状态：（1）指状焊点，（2）U型焊点，（3）H型焊点。

当扫描速度为125mm/s时，单个激光焊缝较窄，相邻的焊缝没有形成搭接区域，焊点截面为多个不相邻的指状焊缝。

这是由于过快的扫描速度导致了热输入量的不足，从而使得焊点熔化情况较差。

随着扫描速度的继续减小，焊点的热输入量也随之增加，当扫描速度减小到105mm/s时，相邻焊缝实现一定程度的搭接，但下板没有完全熔化为U型焊缝。

当扫描速度减小到75mm/s时，下板能够完全熔化，熔池表面在重力的作用下发生一定程度的凹陷，继而形成H型焊缝。

由上述焊点形貌变化规律可知，激光螺旋点焊的成形过程是深熔焊模式的相邻焊缝在较大热输入情况下相互搭接形成焊点的过程，这与传统激光点焊依靠激光辐照位置单一熔池的逐渐扩大有着明显差别。

镀锌板的焊接1．镀锌钢电弧焊锌层的存在给镀锌钢的焊接带来了一定困难，主要的问题有：焊接裂纹及气孔的敏感性增大、锌的蒸发及烟尘、氧化物夹渣及镀锌层熔化及破坏。

其中焊接裂纹、气孔和夹渣是最主要的问题。

1．1 焊接性（1）裂纹在焊接过程中，熔化的锌浮在熔池的表面或位于焊缝根部。

由于锌的熔点远远低于铁，熔池中的铁首先结晶，液态锌会沿着钢的晶界渗入其中，导致晶间结合变弱。

而且锌与铁之间易形成金属间脆性化合物Fe3Zn10和FeZn10，进一步降低了焊缝金属的塑性。

因此在焊接残余应力的作用下易沿晶界裂开，形成裂纹。

1) 影响裂纹敏感性的因素①锌层的厚度镀锌钢的锌层较薄，裂纹敏感性小，而热镀锌钢的锌层较厚，裂纹敏感性较大。

②工件厚度厚度越大，焊接拘束应力越大，裂纹敏感性越大。

③坡口间隙间隙越大，裂纹敏感性越大。

④焊接方法用手工电弧焊焊接时裂纹敏感性小，而用CO2气体保护焊焊接时裂纹敏感性大一些。

2) 防止裂纹的方法①焊前在镀锌板焊接处开坡口V、Y形或X型坡口，用氧乙炔或喷砂等方法去除坡口附近的镀锌层，同时控制间隙不宜过大，一般1.5mm左右。

②选用含Si量低的焊接材料。

气体保护焊时应采用含Si量低的焊丝，手工焊时采用钛型、钛钙型焊条。

（2）气孔坡口附近的锌层在电弧热的作用下产生氧化（形成ZnO）及蒸发，并挥发出白色烟尘和蒸气，因此极易在焊缝中引起气孔。

焊接电流越大，锌的蒸发越严重，气孔敏感性越大。

用钛型、钛钙型焊条焊接时，在中等电流范围内不易产生气孔。

而用纤维素型和低氢型焊条焊接时，小电流和大电流下均易产生气孔。

另外焊条角度应尽量控制在30°～70°范围内。

（3）锌的蒸发及烟尘用电弧焊焊接镀锌钢板时，熔池附近的锌层在电弧热的作用下氧化成ZnO并蒸发，形成很大的烟尘。

这种烟尘中主要成分为ZnO，对工人的呼吸器官具有很大的刺激作用，因此，焊接时必须采取良好的通风措施。

在同样焊接规范下，用氧化钛型焊条焊接时所产生的烟尘量较低，而低氢型焊条焊接时产生的烟尘量较大。

镀锌钢板点焊工艺技术分析作者：张云燕来源：《硅谷》2014年第01期摘要镀锌钢板点焊的质量存在一定的不足之处，笔者为了解决这一问题，对镀锌钢板点焊工艺技术进行分析，最后找出焊接电流、焊接时间和电极压力等参数的最佳使用范围，使镀锌钢板点焊技术能够得到推广使用。

关键词镀锌钢板；普通冷轧钢板；点焊工艺；问题中图分类号：TG457 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）01-0035-011 镀锌钢板的焊接性所面临的主要问题1）接触电阻偏小。

在点焊镀锌钢板开始的时候，被焊工件间的接触面上存在的锌层无论是电阻率还是硬度都是非常低的，直接导致接触电阻偏小，这对熔核的形成是非常不利的。

2）焊接电流密度减小。

镀锌钢板在焊接过程中，焊件之间镀锌层的熔点是非常低的，这就直接导致在焊接过程中首先先被熔化，然后再被挤出塑性环，最后才能形成核，这样的过程将会在很大程度上使焊件之间的接触面得到增大，进而导致焊接过程中的电流密度偏小，最后导致没有形成稳定的电流场分布图，这将在很大程度上不利于熔核的形成和大小。

3）镀层的表面存在两个问题，一是非常容易烧毁，致使电极遭到沾污；二是容易由于温度太高而发生变形，使电极的使用寿命大大降低。

4）在焊接过程中容易产生飞溅，致使焊接的质量受到很大的影响。

5）易出现裂纹、气孔或软化组织。

在镀锌钢板点焊过程中，接头中残留部分锌及锌铁合金在熔核结晶过程中，由于没有按照规定的操作步骤进行操作，致使会产生很多非常小的裂纹或气孔，并且还会随着滞留下的锌的不断积累，而形成软化组织。

2 镀锌钢板点焊工艺技术分析并且将焊接技术能够达到所要求的质量标准，笔者进行了以下实验来研究，本实验是分几组来研究的，并且所采用的钢板也是各不相同的，主要有以下四种钢板，一是选择我们经常用的冷轧钢板；二是选择本实验要研究的镀锌钢板；三和四是选择两组在锌层厚度上有区别的热镀锌钢板，并且总结了各个试验所得出的结果，这样就会方便人们更容易了解材料不相同它们之间就会存在点焊工艺性能的差异。

镀锌钢板焊接工艺研究1．镀锌钢电弧焊锌层的存在给镀锌钢的焊接带来了一定困难，主要的问题有：焊接裂纹及气孔的敏感性增大、锌的蒸发及烟尘、氧化物夹渣及镀锌层熔化及破坏。

其中焊接裂纹、气孔和夹渣是最主要的问题。

1．1 焊接性（1）裂纹在焊接过程中，熔化的锌浮在熔池的表面或位于焊缝根部。

由于锌的熔点远远低于铁，熔池中的铁首先结晶，液态锌会沿着钢的晶界渗入其中，导致晶间结合变弱。

而且锌与铁之间易形成金属间脆性化合物Fe3Zn10和FeZn10，进一步降低了焊缝金属的塑性。

因此在焊接残余应力的作用下易沿晶界裂开，形成裂纹。

1) 影响裂纹敏感性的因素①锌层的厚度镀锌钢的锌层较薄，裂纹敏感性小，而热镀锌钢的锌层较厚，裂纹敏感性较大。

②工件厚度厚度越大，焊接拘束应力越大，裂纹敏感性越大。

③坡口间隙间隙越大，裂纹敏感性越大。

④焊接方法用手工电弧焊焊接时裂纹敏感性小，而用CO2气体保护焊焊接时裂纹敏感性大一些。

2) 防止裂纹的方法①焊前在镀锌板焊接处开坡口V、Y形或X型坡口，用氧乙炔或喷砂等方法去除坡口附近的镀锌层，同时控制间隙不宜过大，一般1.5mm左右。

②选用含Si量低的焊接材料。

气体保护焊时应采用含Si量低的焊丝，手工焊时采用钛型、钛钙型焊条。

（2）气孔坡口附近的锌层在电弧热的作用下产生氧化（形成ZnO）及蒸发，并挥发出白色烟尘和蒸气，因此极易在焊缝中引起气孔。

焊接电流越大，锌的蒸发越严重，气孔敏感性越大。

用钛型、钛钙型焊条焊接时，在中等电流范围内不易产生气孔。

而用纤维素型和低氢型焊条焊接时，小电流和大电流下均易产生气孔。

另外焊条角度应尽量控制在30°～70°范围内。

（3）锌的蒸发及烟尘用电弧焊焊接镀锌钢板时，熔池附近的锌层在电弧热的作用下氧化成ZnO并蒸发，形成很大的烟尘。

这种烟尘中主要成分为ZnO，对工人的呼吸器官具有很大的刺激作用，因此，焊接时必须采取良好的通风措施。

在同样焊接规范下，用氧化钛型焊条焊接时所产生的烟尘量较低，而低氢型焊条焊接时产生的烟尘量较大。

镀锌钢板焊接工艺研究
镀锌钢板是一种具有防腐性能较好的材料，广泛应用于各种构筑物和
设备中。

钢板在使用过程中可能需要进行焊接，而焊接过程中的温度和热
循环会对镀锌层产生一定影响，因此需要对镀锌钢板的焊接工艺进行研究。

一、焊接前的准备工作
1.钢板表面清洁：焊接前需要对钢板表面进行清理，去除表面的油污、锈蚀等杂质，以保证焊缝的质量。

2.钢板预热：对于较厚的镀锌钢板，在焊接前需要进行预热处理，以
减小焊接热循环对镀锌层的影响。

二、选择适合的焊接方法
1.电弧焊接：电弧焊接是常用的焊接方法之一，可以使用包括手工电
弧焊、埋弧焊、自动焊等多种方式进行。

2.焊接材料选择：焊接材料要选择与镀锌钢板相匹配的焊条或焊丝，
以确保焊缝的质量。

三、焊接过程中的注意事项
1.控制焊接温度：在焊接镀锌钢板时，应控制焊接温度，避免过高的
温度热循环对镀锌层的影响过大，导致镀锌层的脱落或热变色。

2.适当增加焊接电流：由于镀锌层具有较高的电阻，需要适当增加焊
接电流，以保证焊接质量。

3.减少焊接速度：适当降低焊接速度，可以减小焊接过程中的热循环
对镀锌层的影响。

四、焊后处理
1.清洁焊缝：焊接完毕后，应对焊缝进行清洁，去除焊渣等杂质。

2.护理镀锌层：焊接完毕后，应对焊接区域涂抹防锈漆或其他保护材料，以增加镀锌层的防腐性能。

总之，焊接镀锌钢板时需要在焊接前做好准备工作，选择适合的焊接方法和材料，控制焊接温度和焊接速度，并在焊后做好焊缝清洁和镀锌层保护，以保证焊接质量和镀锌层的防腐性能。

不同材质金属的点焊工艺介绍一、镀锌钢板的点焊工艺镀锌钢板可以分为电镀锌钢板和热浸镀锌钢板，前者的镀层要比后者薄。

下面就和南京豪精一起来了解下镀锌钢板点焊工艺吧。

点焊镀锌钢板用的电极，推荐使用锥形电极形状，锥角120-140°。

在使用焊钳的时候，推荐使用端面半径在25-50mm的球面电极。

为了提高电极使用寿命，也可以使用嵌有钨电极头的复合电极，并加强钨电极头的散热。

镀锌钢板点焊的时候要采取有效的通风装置，因为ZnO烟尘对人体健康有害。

二、镀铝钢板的点焊工艺镀铝钢板分为两种，一种是以耐热为主，表面镀有一层厚20-25um的AI-Ai合金<w（Si）6%-8.5%，可耐640摄氏度的高温。

第二类是以耐蚀为主，是纯铝镀层，镀层厚是第一类的2-3倍。

点焊这两类镀铝钢板的时候都可以获得强度良好的焊点。

因为镀层的导电、导热性好，所以需要较大的焊接电流和较低的电极压力，并要使用硬铜合金的球面电极。

三、铝合金的点焊工艺铝合金点焊的焊接性比较差，尤其是热处理强化的铝合金，其原因如下：1、电导率和热导率较高，一定要用较大的电流和较短的时间，才能做到既有足够热量形成熔核，又能减少表面过热，避免电极粘附和电极铜离子向纯铝包覆层扩散、降低接头的抗腐蚀性。

2、塑性温度范围窄、线膨胀系数大，一定要采用较大的电极压力，才能避免熔核凝固时过大的内部拉应力而引起的裂纹。

对裂纹倾向大的铝合金，还要加大锻压力的方法，让熔核凝固时有足够的塑性变形，减少拉应力，避免裂纹产生。

3、表面容易产生氧化膜，焊前一定要严格清理。

四、高温合金点焊工艺介绍高温合金分为铁基和镍基合金两种，它们的电阻率和高温强度不比不锈钢更大，所以需要用较小的焊接电流和较大的电极压力。

为了减少高温合金点焊时出现裂纹和胡须等缺陷，还需要尽量的避免焊点过热。

点焊较厚（2mm以上）板件的时候，最好在焊接脉冲之后再加缓冷脉冲并施加锻压力，以防缩孔和裂纹，同时还要使用球面电极，有利于熔核的压固和散热。

学术|制造研究ACADEMIC基于正交试验的镀锌板带铜板点焊焊接工艺参数选择及优化（东风柳州汽车有限公司，柳州 545005）（上汽通用五菱汽车股份有限公司，柳州 545007）刘杰、李林、韦俊尤摘要：为了增加客户感知满意度，某车型车门区域镀锌板焊接需增加铜垫板以增加焊点外观质量，由此需要增加工艺参数。

如果通过传统的试验方法找到适当的参数，试验次数多，工作量大。

本文基于正交试验的方法，对镀锌板加铜板的点焊焊接工艺参数进行了试验验证。

根据试验结果，找到了比较合理的焊接工艺参数，在保证焊接强度的前提下，满足了焊点外观的感知质量要求。

关键词：正交试验；镀锌板；铜板；电阻点焊；工艺参数中图分类号：U466 文献标识码：A0 前言经过几十年的发展，现代汽车工业已经高度成熟，整车制造的冲压、焊装、涂装和总装各工艺段的工艺和生产设备也基本成熟稳定。

例如，车身焊装过程主要使用电阻点焊、二氧化碳气体保护焊和激光钎焊等工艺。

其中，电阻点焊又是最主要的。

整个白车身有5 000～6 000个电阻点焊焊点，占车身总焊点数的95%以上。

现在的汽车车身对整车耐腐蚀性的要求越来越高，整车（特别是外覆盖件区域）镀锌板的使用越来越多。

另外，整车外覆盖件区域，因为感知质量的需要，对外露焊点的表面要求比较高，而增加焊接铜垫板可以有效而且简单地提升焊点外观质量。

但是增加焊接铜板后，需要优化原有的点焊焊接参数，保证焊接强度和焊点外观质量。

本文就是基于某车型车门区域镀锌板加铜板的点焊工艺过程，尝试通过正交试验的方法，找出最优的点焊焊接工艺参数，满足高品质车身的制造要求。

2 存在的问题2.1 镀锌板电阻点焊的焊接参数本试验选取的某车型车门区域是镀锌板加普通板搭接状态，采用手工电阻点焊工艺。

一般电阻点焊主要工艺参数有焊接电流、焊接时间和焊接压力。

镀锌板电阻点焊因为镀层金属的影响，和普通板相比需要增加预热脉冲[1]。

所以，镀锌板电阻点焊的工艺参数在焊接电流、焊接时间和焊接压力的基础上，增加了预热电流和预热时间，所以参数优化涉及的因子数就比较多，有5个。

镀锌钢板点焊工艺与焊接缺陷研究发表时间：2020-07-03T00:43:03.475Z 来源：《防护工程》2020年9期作者：林翔杨守武赵德和黄凯姚欢欢[导读] 掌握点焊工艺特性的基础上，明确焊接缺陷具体表现，细化镀锌钢板点焊质量控制方案。

格力电器（合肥）有限公司安徽合肥 230000摘要：为不断提升汽车生产质量，增强车体的防腐能力，文章依托现有汽车生产加工技术，以镀锌钢板电焊工艺作为研究对象，掌握点焊工艺特性的基础上，明确焊接缺陷具体表现，细化镀锌钢板点焊质量控制方案。

关键词：镀锌钢板；点焊工艺；焊接缺陷；处理手段前言在汽车车型研发、制造的过程中，考虑到车体使用寿命与故障率，越来越多的汽车制造商开始将镀锌钢板作为车体主要骨架结构，期望通过材质性能的升级，不断满足消费者的购买需求。

基于制造成效的考量，技术人员需要对镀锌钢板的加工工艺进行调控，通过点焊操作，保证车体结构的稳定性、舒适度。

1.镀锌钢板点焊工艺概述对镀锌钢板点焊工艺原理以及主要参数的概括分析，有助于制造企业以及技术人员在思维层面形成相应的认知，准确把控点焊工艺的特性，增强工艺操控的可行性，防范点焊质量问题的发生。

随着居民购买能力的持续增长，全国汽车保有量呈现出快速发展的态势，2018年，我国汽车产业的从产值高达9万亿人民币，巨大的经济利润，旺盛购买需求，汽车制造企业在发展的过程中，为扩大市场份额，采用新材质、新技术，尝试对车体骨架结构进行升级。

镀锌钢板在汽车领域的使用，能够大幅度提升汽车车体的抗腐蚀能力，从相关研究机构公布的数据来看，镀锌钢板在干燥环境下，防锈能力保持在15年，在潮湿环境下，防锈能力保持在5年。

材料升级与技术发展，使得镀锌钢板的厚度以及加工要求不断提升，例如目前镀锌钢板的厚度在0.7毫米到3毫米的区间，其厚度变化与使用常见的差异有着密切的关系。

考虑到镀锌钢板中含有一定的锌，锌作为两性金属，在焊接处理的过程中，极易出现锌晕圈导致材质分流，同时在镀锌钢板表面产生粘连的情况引发焊接飞溅、裂缝等缺陷的发生，缩短钢板的使用寿命。

镀锌板焊接工艺1. 简介镀锌板是一种经过热镀锌处理的钢板，具有耐腐蚀、耐磨损、强度高等特点。

焊接是将两个或多个金属材料通过加热或压力连接在一起的方法，广泛应用于制造业中。

镀锌板焊接工艺是指对镀锌板进行焊接时所采用的技术和方法。

2. 镀锌板焊接的原理镀锌板焊接的原理是通过加热将焊条或电极与被连接的金属材料熔化，并在冷却后形成坚固的连接。

由于镀锌板表面覆盖有一层锌层，因此在焊接过程中需要注意保护和处理焊缝处的锌层，以避免其在焊接过程中受到损坏。

3. 镀锌板焊接工艺流程3.1 准备工作首先需要准备好以下工作：•镀锌板•焊机•焊条或电极•手套、面罩等个人防护装备•清洁剂和刷子等清洁工具3.2 清洁镀锌板表面使用清洁剂和刷子等工具清洁镀锌板表面，去除表面的油污和杂质，以保证焊接时的质量。

3.3 焊接准备根据焊接要求选择合适的焊条或电极，并进行烘烤处理。

同时，调整焊机参数，如电流、电压等。

3.4 焊接操作将焊条或电极与镀锌板接触，并通过加热使其熔化。

在熔化状态下，将其与被连接的金属材料接触并保持一定的压力，形成焊缝。

3.5 焊后处理待焊缝冷却后，使用刷子等工具清除焊缝周围的氧化物和残留物。

如果有必要，可以进行抛光等后续处理。

4. 注意事项•镀锌板在焊接过程中会释放出有害气体和蒸汽，请确保操作环境通风良好。

•焊接时应注意保护镀锌层，在焊缝处使用专用防护剂或涂覆剂。

•确保焊接设备和工具的正常运行和安全性。

•注意个人防护，戴好手套、面罩等防护装备，避免受伤。

•在操作结束后，及时清理工作区域和焊接设备。

5. 结论镀锌板焊接工艺是一项重要的制造工艺，通过合理的操作和控制，可以实现镀锌板的有效连接。

在进行镀锌板焊接时，需要注意保护镀锌层，并采取适当的防护措施。

同时，也需要关注操作环境的安全和个人防护。

通过正确的操作流程和注意事项，可以确保焊接质量和安全性。

镀锌板点焊的研究为防止钢板表面遭受腐蚀，延长其使用寿命，在钢板表面涂以一层金属锌，这种涂锌的薄钢板称为镀锌板。

大量的镀锌钢板应用于汽车制造、冷藏设备、建筑业、通风、通讯和供热设施以及家具制造等领域。

镀锌成为钢板的重要防腐方法，它不仅仅是因为锌在钢板的表面形成致密的保护层，还因为锌具有阴极保护效果。

当镀锌层破损时，它仍然能通过阴极保护来防止铁质母材腐蚀。

这种保护效果可以延伸到1-2mm无保护层的区域，因此镀锌可以有效的保护到板材的切口和冷加工造成的微裂纹，以及近焊缝的锌烧损区，防止从这里开始生锈。

近十年来，我国汽车工业发展迅速，随之而来的汽车车体防腐蚀问题也日渐突出。

根据有关调查表明，一般国产新车运行一年即会出现腐蚀斑点，3至4年即出现腐蚀穿透，为此全国年维修费用达数十亿元人民币。

因此，为了提高车体使用寿命和增强车体材料的抗腐蚀性能，表面带镀层的低碳钢板被广泛使用，但目前用的最多的还是镀锌钢板，欧美国家汽车用镀锌钢板占整个车体材料的60%左右，日本则更多。

由于锌与钢的物理性能相差很大，点焊焊接过程中会带来以下几个问题。

①锌的熔点为419℃，沸点为907℃，均远远低于铁的熔点1500℃，因此，焊接过程中，与铜电极接触的镀锌层先于工件被连接部位的钢板而熔化。

熔化的锌不但在电极压力的作用下易飞溅出来，而且还会与电极粘连，致使电极表面形成Cu-Zn合金层。

由于Cu-Zn 合金电阻率大，易于过热变形，这不但降低了电极寿命，而且改变了焊接规范，破坏了焊接过程的稳定性和焊接质量，严重时甚至不能形成熔核。

②由于锌比较软，同样电极尺寸下，电极与镀锌钢板的接触面积以及镀锌板与镀锌板之间的接触面积均较大，使工件中的电流密度减小，易于产生未焊透缺陷。

③焊接过程中，工件连接点（熔核）部位的锌层熔化后应充分挤出，否则会显著降低焊点的连接强度。

因此，为了保证将这部分液态锌充分挤出，应使用较大的电极压力，一般比非镀锌钢高20％～25％。