凸焊的原理

Ｂ。ｄ　■江淮汽车股份有限公司技术中心／杨旭乐崔占生　

白车身凸焊技术　

车身是汽车整车的重要总成，车身质量　的好坏直接影响整车的使用寿命。凸焊技术　作为汽车制造中四大焊接工艺，即点焊、凸　焊、弧焊及螺柱焊中的一种，完成车身９０％　以上的装配工作量，因而凸焊质量对汽车的　整车质量有着重要影响。随着汽车性能的不　断提高，尤其是高强钢板、镀锌钢板和热成　形钢板的广泛应用，人们对于凸焊质量的关　注度更是提到了前所未有的高度。　凸焊相关概念　１．凸焊的概念　凸焊是点焊的一种变型，即在工件上预　先设置凸点，凸焊时一次在凸点处形成一个　或多个熔核。　凸焊一般应用在低碳钢及低合金钢上，　板件厚度一般０．５～４．Ｏｍｍ，但近年来随着镀　锌板及高强钢的应用，凸焊工艺在镀锌板及　高强钢上也有应用，相关参数设置及检验做　相应增强即可。凸焊工艺的参数主要是焊接　电流、焊接时间和电极压力。　２．凸焊的特点　凸焊时由于电流集中，故克服了点焊时　熔核偏移的缺点。凸焊时，电极必须随凸点　被压溃而快速下降，否则会因失压而产生飞　溅。　２们绎第，婀ＭＣ瑾代霹部件　ｗｗ￣．ｍｃ１９５０．ｃｏｍ　凸焊设备及工作原理　１．凸焊设备　凸焊机是点焊机的一种，一般由固定点焊机安装凸焊头组　成。图１为两种常见的凸焊机。　

（ａ）普通凸焊机　（ｂ）异形凸焊机　图１凸焊机　２．凸焊工作原理　凸焊时将板件放置在下电极上，且定位销穿过板件上开　设的凸焊过孔，然后将销子插入凸焊螺母的螺纹孔，上电极下　降，完成凸焊过程。　如图２所示，凸焊一般由四个过程组成，第一是准备过程，　融　日　号　加压　通电　保持　

图２凸焊工作原理

1 目 录

一． 概述 ........................................................................................................................................................... 2

二． 种类 ........................................................................................................................................................... 2

三． 原理 ........................................................................................................................................................... 3

四． 焊接质量的影响因素 ............................................................................................................................... 3

五． 凸焊焊接过程 ........................................................................................................................................... 5

六． 焊接凸点的设计 ....................................................................................................................................... 5

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凸焊焊接标准 第 1 页 共 34 页

1、概述

1.1 标准目的

本标准描述了用镀层钢板和无镀层钢板制成的汽车元件的接触点焊焊核要求和焊接设置建议。

本标准提供了设计机构必须要选择的焊核直径。表1和表2提供了在“标准”点焊焊核直径可接受的情况下所需要的焊核直径。表3和表4提供了在需要“更大的点焊焊核”以满足工程结构要求的情况下所需要的焊核直径(请参见1.5)。

高强度钢板的汽车元件接触点焊部分均包含在本标准中，且点焊焊核最小要求要符合汽车工业标准做法。当需要增加强度时，适当的设计部门有责任在工程发布文件上使用更大的最小焊核直径。表3和表4就是用于这一目的。

对于标准的点焊焊核直径，建议的焊接设置请参见表5至8。

对于更大的点焊焊核直径，建议的焊接设置请参见表9至12。

1.2 工序目的

本工序旨在当工程发布文件上提到接触点焊时，检验接触点焊的质量。

本标准列出的焊接设置仅用于帮助制造工厂设置他们的焊接设备。这些设置不应该作为设置焊接设备的唯一手段。建议的焊接设置不包括规定“分档器”电流的电流建议，且如果用于设置必须要提供分档器电流的焊接变压器，所选的变压器可能会被低估。压力建议不包括克服零件装配不当或其它非正常焊接情况所需要的压力。如果建议的压力用于设置焊枪，则焊枪可能不能提供足够的阻焊压力。

1.2.1适用性

本标准包括根据对焊接元件的观测和测量决定接触焊接质量所使用的方法。本标准不包括碰撞后焊接质量评估，用本标准进行碰撞后焊接质量评估可能会导致错误的结论。

1.3 标准内容

本标准适用于所有用镀锌的(热浸锌镀层)钢板、锌镀层退火处理的(锌铁合金镀层)钢板和电镀锌的(锌或锌铁合金镀层)钢板或无镀层的(裸露的)钢板, 高强度钢板和层压钢板制成的汽车元件。 本标准还适用于某些冲压元件和机械加工元件所使用的，最大碳当量为0.3%的焊接镀层和无镀层钢板的接触点焊。碳当量(C.E.)是根据公式（C.E.=%C+%Mn/6）计算出来的。此外，磷含量不能超过0.06%。

1 凸焊工艺规范

1 范围

本规范规定了公司常用标准件凸焊工艺技术要求。

本规范适用于公司规划和设计部门对凸焊工艺的审查。

2 规范性引用文件

无

3 术语

3.1 凸焊

凸焊是在焊接件的接合面上预先加工出一个或多个凸点，使其与另一焊接件表面相接触，加压并通电加

热，凸点压溃后，使这些接触点形成焊点的电阻焊方法1）

。凸焊的位置精度取决于定位销与被焊接对象之间的

配合精度，奇瑞公司的凸焊理论定位偏差最大为：（螺母）0.2mm（螺栓）0.25mm。

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《焊接工程师手册》 陈祝年 机械工业出版社 2002.1 第四章 凸焊工艺

** 所有焊接标准件限于奇瑞公司汽车工程研究院的标准件库。 3.2凸焊设备

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定位销分锥形和阶梯形。奇瑞公司基本为阶梯形定位销。 1

2 5

6 3

87

9

4

1.上电极臂 4.下电极夹持器 7.定位销2）

2.下电极臂 5.上电极

8.凸焊标准件

3.上电极夹持器 6.下电极 9.钣金件

图1 螺栓凸焊 螺母凸焊 图3 图2

图4 4内容

4.1 螺母凸焊

4.1.1 凸焊电极需要的空间

螺母凸焊面必须为平面。

图1螺母凸焊下电极直径大小有Φ32、Φ35、Φ38、Φ42，常用为Φ32；上电

极直径有Φ16、Φ20、Φ27，M5常用为Φ16，M6、M8常用为Φ20。所以普通螺母

的下电极至少要预留Φ32的圆平面。

保险带安装螺母（如图2）上电极与下电极直径相同，有Φ38、Φ42两种。所

以对于安全带螺母上下电极需要至少预留Φ38的圆平面。

4.1.2 凸焊定位底孔

为降低凸焊电极制造成本，凸焊螺母底孔统一定为(M+1)mm,其中M为焊接螺母的公称直径（螺纹大径）。

英制螺母螺纹大径加1后取整。如：7/16螺母（QR366716），螺纹大径约Φ11.1125mm，其螺母底孔直径为Φ

12mm。

4.2 螺栓凸焊

螺栓凸焊有两种形式，一种为承面凸焊，钣件对应位置开孔（如图1，3）；另