热成形钢板凸焊工艺介绍及参数说明

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)七．常用金属的焊接 (6)八．凸焊电极材料 (8)九．检验方法 (8)十．焊接前的工件清理 (8)十一．飞溅 (9)一．概述凸焊，是在一工件的贴合面上预先加工出一个或多个突起点，使其与另一工件表面接触并通电加热，然后压塌，使这些接触点形成焊的电阻焊方法，凸焊是点焊的一种变形，主要用于焊接低碳钢和低合金钢的冲压件，板件凸焊最适宜的厚度为0.5~4mm，小于0.25mm时家采用点焊。

随着汽车工业发展，高生产率的凸焊在汽车零部件制造中获得大量应用。

另外，凸焊在线材、管材等连接上也获得普遍应用。

二．种类根据凸焊接头的结构形式，将凸焊方法分类见表1,实例如图1所示。

表1 凸焊方法及特点凸焊类型接头结构形式应用单点凸焊多点凸焊凸点设计成球面形、圆锥形和方形，并预先压制在薄件或厚件上最广，单点凸焊可以在与点焊机上进行；多点凸焊也可在凸焊机上进行，最多一次焊20点环焊在一个工件上预先制出凸环或利用工件原有的型面、倒角构成的锐边，焊后形成一条环焊缝很广，密封性焊缝应在直流焊机上进行，最大¢80mm，非密封性焊缝亦可在交流焊机上进行；管壳、螺母、注液口等T形焊在杆形上预制出单个或多个球面形、圆锥形、弧面形及齿形等凸点，一次加压通电焊接点焊机或凸焊机进行；螺钉、管_板等T形接头滚凸焊在面板上预先制出多个圆凸点或长凸点，滚轮电极压紧工件，电流仅在有凸点的位置才通过，电极与工件连续转动专用滚凸焊机；汽车制动踏等线材交叉焊利用线材（包含管材）轮廓的凸起部分相互交叉接触较广，可在凸焊机或多点焊机上进行，网片焊接等三．原理凸焊是点焊的一种，所以凸焊的原理与点焊是相同的。

通过电极压力将工件夹在一起，电极两端通大电流。

由于工件间的电阻较大，在接触面形成热量熔化金属，形成焊核。

（如图1所示）四．焊接质量的影响因素由原理可知，焊核的好坏直接影响着焊接的质量，而产生热量的多少又影响着焊核的大小及熔融程度。

凸焊的工艺特点和工艺参数1、凸焊的工艺特点凸焊是点焊的一种变形，通常是在两板件之一上冲出凸点，然后进行焊接，由于电流集中，克服了点焊时熔核偏移的缺点，因此凸焊时工件的厚度。

比可以超过6：1。

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喷溅，所以应采用电极随动性好的凸焊机。

多点凸焊时，如果焊接条件不适当，会引起凸点移位现象，并导致接头强度降低。

实验证明，移位是由电流通过时的电磁力引起的。

影响凸点移位的电磁力F与电流I的平方和凸点的高度h成正比，与点距Sd成反比，凸点移动向外偏斜是次级回路电磁力附加作用的结果。

在实际焊接时，由于凸点高度不一致，上、下电极平行度差，一点固定另一点移动要比两点同时移动的情况多。

为了防止凸点移位，除在保证正常熔核的条件下，选用较大的电极压力，较小的焊接电流外，还应尽可能地提高加压系统的随动性。

提高随动性的方法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，为克服各凸点间的压力不均衡，可以采用附加预热脉冲或采用可转动电极的办法，特别适用于在同一个板件上焊接两个距离较大的零件，在上电极与上座板之间装有由多层铜箔制成的铜分路，目的是防止枢轴过热和两侧凸点电流不均衡。

2、凸焊的工艺参数凸焊的主要工艺参数是电极压力、焊接时间和焊接电流。

(1)电极压力凸焊的电极压力取决于被焊金属的性能、凸点的尺寸和一次焊成的凸点数量等。

电极压力应足以在凸点达到焊接温度时将其完全压溃,并使两工件紧密贴合。

电极压力过大会过早地压溃凸点，失去凸焊的作用，同时因电流密度减小而降低接头强度，压力过小又会引起严重喷溅。

(2)焊接时间对于给定的工件材料和厚度，焊接时间由焊接电流和凸点刚度决定。

在凸焊低碳钢和低合金钢时，与电极压力和焊接电流相比，焊接时间是次要的，在确定合适的电极压力和焊接电流后，再调节焊接时间，以获得满意的焊点。

如果想缩短焊接时间，就要相应增大焊接电流，但过分增大焊接电流可能引起金属过热和喷溅，通常凸焊的焊接时间比点焊长，而电流比点焊小。

热成形钢板凸焊工艺介绍及参数说明1.前言：由于热成形钢板的超高强度，具有极高的机械安全性，因此在汽车行业越来越多的被采用，使用部位集中在汽车的前/后保险杠骨架、A柱/B柱、中央通道及前后门防撞板等重点部位，这些部件上均有螺母及螺栓需要凸焊；而中频逆变式点凸焊机、电容储能式点凸焊机是热成形钢板与螺母、螺栓焊接的首选电阻焊设备。

前保险杠A/B/C柱门槛2.工艺分析：热成形钢板主体为马氏体，具有较高的屈服强度（大于1100MPa），较高的抗拉强度度（大于是1500 MPa），较高的硬高（大于45HRC），较小的延伸率（小于10%）；而且工件表面一般有镀层和氧化层；而凸焊螺母和螺栓则多为8.8级，少数为10.9级；两者不容易生成熔核或有效的固相联接，因此对凸焊设备的要求比较高；在汽车行业用到的电阻焊设备主要有三种：工频交流点焊机、中频逆变直流焊机和电容储能式焊机，凸焊因其需要硬规范来焊接，即较短的焊接时间、较大的焊接电流和较大的焊接压力，因此两种直流焊机成为欧美汽车零部件企业凸焊设备的首选：中频逆变点凸焊机和电容储能式凸焊机；热成形钢板特殊的物理性能，使其对凸焊设备的要求更高：需要更高的峰值电流和更短的焊接时间，而电容式储能焊机具有极高的峰值和极短的焊接时间，因此其成为目前热成形钢板凸焊的最佳选择；储能焊机是利用电容储存能量而在瞬时释放出电流，（有效焊接时间为5MS-16MS），集中大电流穿过凸点或凸台等小面积点时产生巨大热量而达致熔接效果，（达数万安培到几十万安培的次级电流）；电容式储能焊机放电波形图3.案例分析：例1：苏州安嘉为某车型A柱螺母凸焊，板材为BTR165H热成形钢，厚度1.8MM;螺母为M10凸焊法兰螺母，三段月牙凸台；焊接要求：扭矩130N.M，推脱力8KN，螺纹无损伤，外观无明显损伤；凸焊螺母示意图汽车A柱示意图3．1焊机：机型为DR-30000J，采用山形电极垂直加压；电容式储能名称凸焊机型号DR-30000J充电电100V-800V压加压方气动加压式最大短160000A路电流最大焊29000 N接压力电极材铬锆铜3．2焊接规范调整：3．2．1在常规电阻焊工艺参数调整时，三个基本要素：焊接时间、焊接电流、焊接压力缺一不可，而在电容式储能焊机则无焊接时间调整这一项，焊接电流也是通过充电电压反映出来的，因此储能焊机规范调整主要是在焊接压力和充电电压之间匹配，特殊情况下会再加一项回火电压用于细化晶粒；3．2．2本案热成形钢螺母凸焊工艺调整时需要克服的难点：1.焊接压力的设定，由于热成形钢板的强度较高，熔接时需要更大的压力，但凸焊螺母的强度较低，较大的压力会导致凸点过早的压溃，因此焊接压力最好采用马鞍形压力曲线，实用情况是阶梯状的二段压力更为普遍些，这样能保证凸点不过早压溃变形，又能在熔核生长后期不会产生太多的飞溅；2.充电电压的设定，过高的充电电压在焊接时产生过大的热量，螺母金属表现为挤出、飞溅，会造成两种情况，一是飞溅导致熔合联接面积减少（过烧），螺母推脱力下降，二是螺纹塞规无法通过；较低的充电电压则会导致熔接深度不够，出现螺母推脱力不达标和虚焊；3．2．3工艺规范调整方法，两个焊接要素（充电电压和焊接压力）调整时需以其中一个为基础对另一数值做出调整匹配，不可同时调做出两项调整；此处应考虑到经验的运用，有类似的螺母凸焊的参数可以做为参考，能有效减少调整的次数，只是热成形板材的焊接需要更大的电流和压力，可以从同规格在普通材料上的测试数据做为起点开始调整，经过试焊及试验室验证找出最佳的数值；需要注意的时，在批量生产时应在试焊数据基础上加大3-5%，以满足产品其它原因造成的波动下限；3．3焊接参数确认：3．4工件推脱力及破坏测试：测试设备扭力钣手、万能实验机、螺纹塞规测试结果扭力﹥180 N.M；推脱力﹥12KN，螺纹无异常，外观无损伤例2：某车型B柱螺栓凸焊，板材为BTR165H热成形钢，厚度2.0MM;螺栓为M10凸焊螺栓，三凸点；焊接要求：推脱力8KN，螺纹无损伤，外观无损伤；3．5焊接参数确认：3．6工件推脱力及破坏测试：4．电极部分工艺补充：4．1在热成形钢版凸焊时由于焊接压力巨大、峰值电流非常高，因此焊接时对电极材料的要求很高，需要较高的软化温度、较高的导电率和较高的硬度，而弥散铜（氧化铝铜）具有这几种优势，（软化温度达950°），成为目前热成形钢板凸焊最合适的电极材料；4．2定位销常用用的材质有胶木、陶瓷、KCF等，而近年欧美车企有用到氮化硅做为热成形钢板凸焊的定位销，因其使用寿命更长（20万次）、绝缘效果好、硬度高等特点，使其成为凸焊定位销材质的新宠，但因其价格昂贵，目前尚无普遍使用，但这是未来定位销的方向。

其他金属材料的凸焊 可淬硬的高强度合金钢很少凸焊，但有时会进行线材交叉焊接，由于会产生淬火组织，必须
进行电极间回火，并应采用比低碳钢高的电极压力。 不锈钢凸焊没有困难，但较易产生熔核移位现象。应注意选用合理的焊接工艺参数，并避免采用 过小的点距。 铝合金强度低，则一通电凸点即被压馈。起不到集中电流的作用，因此很少采
起各点电流的不平衡，使接头强度不稳定。因此凸点高度误差应不超过 ±0.12mm。如采用预热电流，则误差可以增大。
凸点也可以做成长形的（近似椭圆形），以增加熔核尺寸，提高焊点强度，此时凸点与平板将为 线接触。 凸焊时，除利用上述几种形式的凸点形成接头外，根据凸焊工件种类不同还有多种接头形式。 用于凸焊的螺栓和螺帽上的凸点和凸环多是在零件锻压时一次成形。
凸焊的每一焊点所需电流比点焊同样一个焊点时小。但在凸点完全压溃之前电流必须能使凸 点溶化，推荐的电流应该是在采用合适的电极压力下不至于挤出过多金属的最大电流。对于一定 凸点尺寸，挤出的金属量随电流的增加而增加。采用递增的调幅电流可以减小挤出金属。和点焊 一样，被焊金属的性能和厚度仍然是选择焊接电流的主要依据。 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。但考虑到凸点的公差、工件形 状。以及焊机次级回路的阻抗等因素，可能需要做一些调整。 凸焊时还应做到被焊两板间的热平衡，否则，在平板未达到焊接温度以前便已溶化，因此焊接同 种金属时，应将凸点冲在较厚的工件上，焊接异种金属时，应将凸点冲在电导率较高的工件上。 但当在厚板上冲出凸点有困难时，也可在薄板上冲凸点。 电极材料也影响两工件上的热平衡，在焊接厚度小于 0.5mm 的薄板时，为了减少平板一侧的散 热，常用钨-铜烧结材料或钨做电极的嵌块。
简介 板件凸焊最适宜的厚度为 0.5-4mm。焊接更薄的板件时，凸点设计要求严格，需要随动性

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。

——————————《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3.2凸焊设备81.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Φ12mm。

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）；另一种为端面凸焊，钣件位置无孔（如图4），目前奇瑞公司基本为承面凸焊。

4.2.1 凸焊电极需要的空间螺栓凸焊面必须为平面。

图3 螺栓凸焊下电极直径大小有Φ25、Φ32，上电极大小有Φ16、Φ20；M5、M6下电极常用深度为30mm，M8下电极常用深度为38mm。

热板焊接工艺参数热板焊接是一种常用的焊接工艺，广泛应用于电子、电器、汽车、航空等领域。

合理设置焊接参数是保证焊接质量的重要因素之一。

本文将从热板焊接工艺参数的选择和调整入手，详细介绍热板焊接工艺参数的含义、选择方法以及对焊接质量的影响。

热板焊接工艺参数是指在热板焊接过程中，影响焊接质量和性能的各项参数。

主要包括热板温度、压力、焊接时间、冷却时间等。

1. 热板温度：热板温度是指热板表面的温度，也就是焊接接头所接触的表面温度。

热板温度的选择要根据焊接材料和工件要求来确定，一般在材料不熔化的条件下，高温可以提高焊接速度和焊接强度。

举例说明：对于某种特定材料的焊接，需要保证焊接强度达到一定要求，通过试验发现，当热板温度为180℃时，焊接强度最佳。

2. 热板压力：热板压力是指热板施加在连接部位的压力。

热板压力的大小对焊接强度和接头形态有很大影响。

一般情况下，热板压力越大，接头形态越好，焊接强度也会增加。

举例说明：在焊接不同材料和不同尺寸的工件时，通过试验得知，当热板压力为3MPa 时，焊接强度较高。

3. 焊接时间：焊接时间是指熔化焊接材料所需的时间，也就是热板和工件接触的时间。

焊接时间的长短对焊接质量和热影响区有明显影响。

一般情况下，焊接时间过短，焊接强度不高，过长则会导致焊接区过热、材料氧化等问题。

举例说明：在某种特定材料的焊接中，通过试验发现，当焊接时间为8秒时，焊接质量最佳。

4. 冷却时间：冷却时间是指焊接过程中，工件冷却的时间。

冷却时间的选择需要考虑熔化焊接材料的凝固时间以及工件的导热性。

合适的冷却时间有助于焊接区域的晶粒细化，提高焊接强度。

举例说明：在某种特定材料的焊接中，通过试验发现，当冷却时间为10秒时，焊接强度较高。

二、热板焊接工艺参数的选择方法选择合适的热板焊接工艺参数需要结合焊接材料的特性、工件要求以及实际应用情况，可以通过以下步骤进行：1. 确定焊接要求：确定焊接质量要求、焊接材料以及工件尺寸等。

22MnB5热成形钢点焊接头组织演变与性能分析0 序言热成形技术将均匀奥氏体化后的红热钢板，直接送入内置冷却系统的模具内快速成形及淬火，完成马氏体相变，得到抗拉强度1 500 MPa以上的热冲压成形件，从而解决超高强钢成形性与强度两者的矛盾关系[1-4]. 目前来看，热成形钢在汽车车身制造中的应用比例日益增加，并已成为满足汽车减重和增加碰撞安全性能的重要途径[5-7].电阻点焊因其生产效率高、易于实现自动化等优点，已经在汽车工业中得到广泛采用，并将继续成为汽车工业中高强度钢板的主要焊接方法. 点焊接头的组织、性能及接头失效方式直接影响着构件及整车碰撞安全性. 由于超高强钢特殊物理化学属性，其焊接工艺性能较难控制，目前针对组织为全马氏体的热成形钢点焊接头组织演变及组织—性能关系的研究还不够清晰.试验选择国内某钢厂生产的冷轧退火态22MnB5热成形钢，针对平面模具热冲压处理后组织为全马氏体的钢板进行一系列点焊试验，并对点焊接头进行了相应的显微组织观察、力学性能评价、硬度测试及熔核直径测量，揭示22MnB5热成形钢点焊过程中的组织演变机理及组织—性能关系. 研究结果可用于指导超高强钢点焊工艺参数的优化选择及性能分析.1 试验方法试验材料采用1.5 mm厚冷轧退火态22MnB5热成形钢，其化学成分和力学性能如表1和表2所示. 点焊试验使用日本松下公司生产的YR-500 SA2HGE单相交流电阻点焊机，半球形电极半径为50 mm，电极材料为铬—锆—铜. 将两块钢板采用如图1所示的搭接方式进行点焊试验.文献[3]报道了一种采用芬顿氧化和沸石吸附联合处理化学镀镍废水的方法，处理后按所述镍的最高去除率99.72%计算(事实上文献[3]中所列的试验数据都明显低于该值)，出水中镍的质量浓度为0.11 mg/L，勉强接近“表3”的限值要求。

同时,为了体现桩-土界面土体位移的大小及分布情况,可对位移矢量图加以处理得到土体位移云图.图5为桩-土界面水平位移云图和竖向位移云图,由图可以看出,土体位移呈现局部化特征,分布并无明显规律.对比两个方向位移,可以发现水平位移较竖向位移小1～2个数量级,说明桩-土界面土体以竖向位移为主,因此本试验主要考虑桩-土界面土体的竖向位移.为探究沉桩速度和沉桩深度对桩-土界面土体变形的影响,设计了以下两组试验:桩端在同一深度处,不同压桩速度对土体位移的影响;相同压桩速度下,桩端位于不同深度时压桩对土体位移的影响.表 1 22MnB5热成形钢板化学成分(质量分数，%)Table 1 Chemical compositions of 22MnB5 hot stamped steelCSiMn CrMoBTi 0.230.170.950.240.210.001 90.02表 2 22MnB5热成形钢板力学性能Table 2 Mechanical properties of 22MnB5 hot stamped steel断后伸长率A(%)热成形前铁素体+ 珠光体43051031.3热成形后马氏体1 1001 560 7.5状态组织屈服强度ReL/MPa抗拉强度Rm/MPa图 1 点焊试验中的试样尺寸 (mm)Fig. 1 Sample dimensions of spot welding test点焊试验中采用的焊接工艺参数如表3所示.依次调整焊接电流I、焊接时间t及电极压力F，分析22MnB5热成形钢点焊获得的熔核直径、拉剪载荷及接头失效形式，确定合理的焊接工艺窗口范围. 焊点力学性能评价在电子式万能材料试验机上进行，拉伸速度为2 mm/min，焊点失效破坏过程中所承受载荷的最大值即为焊点的拉剪力. 使用线切割机将焊点沿中心切开制备金相试样，经研磨、抛光及4%的硝酸酒精溶液腐蚀后，采用Leica DMIRM光学显微镜及JXA-8530F场发射电子探针分析仪观察点焊接头的宏观及微观组织. 利用维氏硬度计测试点焊接头的显微硬度，所用测试载荷为2.94 N，加载时间为 10 s，测试点间距为 0.2 mm.表 3 点焊试验中的焊接工艺参数Table 3 Welding parameters of spot welding test焊接电流I/kA 焊接时间t/ms电极压力F/kN 4.5 ～ 12.04007.0 8.0 ～ 10.0300 ～ 5008.0 9.04003.5 ～ 11.52 试验结果与分析2.1 焊接工艺参数对点焊性能的影响焊接工艺参数对22MnB5热成形钢点焊接头拉剪力及熔核直径的影响如图2所示. 由图2a可以看出，随着焊接电流的增加，焊点失效时承受的拉剪力及熔核直径均呈现先增加后缓慢降低的变化趋势. 当I 较小时，焊点处金属熔化量少，熔核直径小，熔核强度不足，从而发生“界面撕裂”失效.当 I为7.5 kA时，熔核直径D达到7.1 mm，接头失效形式由“界面撕裂“转变为”熔核拔出”. 通常来讲，“熔核拔出”是焊点最理想的失效形式，表明焊点具有很强的承载能力. 当I增加至10.5 kA时，出现焊接飞溅，减少了焊点处的金属熔化量，从而减少了熔核直径，强度降低，导致拉剪力降低. 可以得出，22MnB5热成形钢的理想焊接电流I为7.5 ～10.0 kA. 焊点拉剪力与熔核直径的对应关系表明，焊点可承载的拉剪力主要取决于熔核尺寸大小，大尺寸熔核具有更大的承载面积及更高的熔核强度，因此具有更高的承载能力.图 2 焊接工艺对焊点拉剪力及熔核直径的影响Fig. 2 Effects of welding parameters on nugget diameter andpeak load of spot weld in tensileshear test根据焦耳定律，点焊热输入量 Q = I2Rt，其中I为焊接电流，R为接触电阻，t为焊接时间. 焊接电流和焊接时间作为影响焊接热输入的主要因素，直接影响着点焊接头熔核直径及拉剪力. 由图2b可以看出，在合理的工艺窗口内，采用小电流长时间或大电流短时间的焊接工艺可得到相近的熔核直径及拉剪力，且所有焊点均表现出“熔核拔出”的失效形式.电极压力影响着接触电阻，从而也是影响焊接热输入的重要因素. 如图2c所示，随着电极压力的增加，拉剪力及熔核直径均先增加后略降低. 在F为5.5 kN时，熔核直径D达到7.6 mm，接头失效形式由“界面撕裂”失效转变为“熔核拔出”失效. 然而F低于6.5 kN时，出现焊接飞溅. 由此得出，22MnB5热成形钢的理想电极压力F 为6.5 ～10.0 kN.虽然图2c表现出与图2a相似的变化趋势，但当电极压力增加至一定值时，两块钢板搭接处的接触面积达到较为稳定的状态，随后焊点拉剪力及熔核直径受电极压力的影响较小，表明电极压力对焊点性能的影响程度弱于焊接电流.6个月复查时去片UCVA≤0.8组、＞0.8组眼轴长度分别为（25.35±0.77）mm和（25.07±0.77）mm，增长量分别为0.28～0.50（0.07±0.15）mm和-0.27～0.44（0.11±0.15）mm，通过协方差分析，2组眼轴增长差异无统计学意义（F=0.18，P=0.67），主要与基础眼轴长度相关（F=5.08，P=0.03），并不受分组影响（F=0.16，P=0.69）。

热板焊接工艺参数摘要：一、热板焊接工艺参数的定义与重要性二、热板焊接机的结构与优点三、热板焊接工艺参数的具体内容四、总结正文：一、热板焊接工艺参数的定义与重要性热板焊接是一种常见的金属焊接工艺，其主要目的是通过高温高压的方式将两个或多个金属部件连接在一起。

在热板焊接过程中，焊接工艺参数的设置对于焊接质量起着至关重要的作用。

焊接工艺参数包括焊接电源种类和极性、焊接电流、焊接电压、焊接速度、电源种类极性、坡口形式等，这些参数的设定将直接影响到焊缝的质量、焊接效率以及焊接成本。

二、热板焊接机的结构与优点热板焊接机主要由上、下压板、加热器、夹具和动力、定位导向系统等部分组成。

其中，上、下压板用于固定焊接工件，加热器负责加热工件，夹具则用于夹紧工件以保证焊接过程中的稳定性。

动力、定位导向系统则负责控制焊接过程中的焊接速度和焊接位置，以保证焊接质量。

热板焊接机的优点在于其能够适应各种材料的焊接需求，通过调整焊接程序，可以实现不同材料、不同厚度的焊接。

此外，热板焊接机具有焊接速度快、效率高、焊接质量稳定等优点，因此在汽车制造、船舶制造、钢铁建筑等行业中得到广泛应用。

三、热板焊接工艺参数的具体内容热板焊接工艺参数主要包括以下几个方面：1.焊接电源种类和极性：焊接电源种类有交流和直流两种，极性选择则分为正接和反接。

不同的极性选择对于焊接过程的稳定性和焊接质量有很大影响，需要根据具体情况进行选择。

2.焊接电流：焊接电流是焊接过程中的关键参数之一，其大小直接影响到焊缝的深度和宽度。

通常情况下，焊接电流越大，焊缝的深度和宽度也越大，但过大的电流可能导致焊缝过宽、焊缝成形不良等问题。

3.焊接电压：焊接电压是焊接过程中的另一个重要参数，其大小直接影响到电弧的稳定性和焊接质量。

通常情况下，焊接电压越高，电弧的稳定性越好，但过高的电压可能导致电弧过长、飞溅严重等问题。

4.焊接速度：焊接速度是指焊接过程中工件移动的速度，其大小直接影响到焊接效率和焊接质量。

热成型件的点焊焊接工艺流程热成型件的点焊焊接可是个挺有趣的事儿呢，今天就来好好唠唠它的工艺流程。

一、准备工作。

这热成型件点焊焊接啊，开始之前得把东西都准备好。

咱得先有合适的热成型件，就像盖房子得先有砖一样。

这热成型件可得检查仔细喽，看看有没有什么裂缝啊，或者表面不平整的地方。

要是有问题，那焊接出来的东西肯定好不了。

然后就是点焊设备啦，要确保设备是正常工作的，电线有没有破损啊，电极头是不是干净整洁。

这电极头就像厨师做菜的锅铲，要是不干净，做出来的“菜”肯定不好吃，也就是焊接的效果不好啦。

二、工件定位。

热成型件准备好了，设备也没问题了，接下来就是把工件定位好。

这可不能马虎，就像拍照的时候摆姿势一样，位置不对，拍出来的照片就不好看。

要把热成型件按照设计要求准确地放在该放的地方。

要是放歪了，那焊接点的位置可能就不对了，整个焊接结构的强度啥的都会受影响。

这时候啊，可能就得用到一些夹具之类的东西来固定住热成型件，让它老老实实待在那儿，可别乱动。

三、调节焊接参数。

定位好了，咱们就得调节焊接参数啦。

这就像是调收音机的频道一样，得调到合适的“频率”才行。

焊接电流、焊接时间还有电极压力这些参数都特别重要。

电流太大了，可能就把热成型件给烧穿了，就像火太大把菜烧焦了一样。

电流太小呢，又焊接不牢固，就像没煮熟的面条，软趴趴的没劲儿。

焊接时间也是，太长了浪费时间还可能出问题，太短了又焊不好。

电极压力也得合适，压力太大把工件压变形了可不行，压力太小又接触不好，这都得好好琢磨，找到最合适的参数组合。

四、开始点焊。

参数调好啦，就可以开始点焊啦。

这时候就像按下了相机的快门一样，开始干活喽。

电极接触到热成型件，电流通过的时候，会产生热量，这个热量会让接触的地方金属熔化，然后在电极的压力下融合在一起。

这个过程就像是两个小伙伴手拉手一样，紧紧地连接起来。

每一个点焊的点都很关键，就像链条上的每一个环，少了一个或者有一个没焊好，整个链条就不结实了。

凸焊说明书一、产品概述凸焊是点焊的一种变种，所使用的电流密度低于短路电流，焊点呈凸状，主要应用于低碳钢、不锈钢、铝等材料的焊接。

本产品为专业焊接工具，需专业人员操作。

二、操作步骤1. 准备：检查电源线是否完好，调整合适的焊接参数，如电流、焊接时间等。

同时，确保工件表面清洁，无油污、锈迹等。

2. 安装凸焊电极：将选定的凸焊电极安装到电极座上，并确保电极与工件紧密接触。

3. 放置工件：将待焊接的工件放置在电极上，确保工件与电极紧密接触。

4. 焊接：按下焊接按钮，设备将按照设定的参数进行焊接。

观察焊点状态，如有问题及时调整参数。

5. 检查焊点：焊点应呈凸状，表面光滑，无气孔、裂纹等缺陷。

如有问题，需清理工件后重新焊接。

6. 结束工作：焊接完成后，关闭设备电源，取出工件，清理现场。

三、注意事项1. 操作前需了解设备及材料特性，按照规定操作。

2. 确保工件表面清洁，无油污、锈迹等，否则会影响焊接质量。

3. 焊接过程中，注意观察焊点状态，如有问题及时调整参数。

4. 定期检查设备及电极，如有损坏及时更换。

5. 操作过程中，遵守相关安全规定，避免烫伤、触电等事故。

四、维护与保养1. 定期清理设备表面灰尘，保持整洁。

2. 定期检查电源线是否破损，如有及时更换。

3. 定期检查电极座及电极，如有损坏及时更换。

4. 定期对设备进行全面检查，确保设备正常运行。

五、包装与储存1. 本产品应存放在干燥、无尘的地方，避免阳光直射和潮湿环境。

2. 包装应严密，防止灰尘进入包装内部。

凸焊焊接参数
凸焊焊接参数包括焊接电压、电流、焊接速度、焊接时间、焊接温度等。

这些参数的设置对焊接质量和焊接效率有着非常重要的影响。

在实际的焊接过程中，需要根据具体焊接材料的性质、焊接方式、工艺要求等因素来确定合适的焊接参数。

正确的焊接参数设置可以保证焊接接头的强度、密实性、表面质量等指标符合要求，同时还可以提高焊接速度和效率，降低生产成本，提高生产效益。

因此，凸焊焊接参数的设置是焊接工艺中非常重要的一环。

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一汽-大众超凡工艺：热成型钢板一个车身的强度取决于车身的设计与钢板强度，因此车身重要防护部位的钢板强度就显得至关重要，热成型钢板无疑是各类高强度板中的佼佼者。

1.概述热成型钢板技术是指将钢板经过950°C的高温加热之后一次成形，又迅速冷却从而全面提升了钢板强度，屈服度达1000Mpa之高，每平方厘米能承受10吨以上的压力，把这种材料用在车身上，在车身重量几乎没有太大变化情况下，承受力提高了30%，使汽车的刚强度达到全新水准，在欧洲NCAP碰撞测试中达到五星级标准。

2.热成型钢板技术的优势：(1)极高的材料强度及延展性。

一般的高强度钢板的抗拉强度在400-450MPa左右，而热成形钢材加热前抗拉强度就已达到500-800 MPa，加热成形后则提高至1300-1600 MPa，为普通钢材的3-4倍，其硬度仅次于陶瓷，但又具有钢材的韧性。

因此由热成型钢板制成的车身极大的提高了车身的抭碰撞能力和整体安全性，在碰撞中对车内人员会起到很好的保护作用。

(2)有效的减轻整车重量，节约能耗。

由于热成型钢板极高的材料强度，因此在设计时可以用一个热成形零件代替多个普通钢板的零件。

例如速腾车型前后门中间的B柱，由于采用了热成型钢板则不再需要加强梁，在保证强度的情况下，减少5个零件，减重约4.5公斤，自然减少了汽车的油耗，对缩减车主的使用成本也起到了辅助作用。

(3)热成型钢板具有很好的材料成形准确度，消除材料回弹的影响，可以实现复杂的形状。

由于热成型钢板的特殊性质，并且是加热后成形，因此可以在一道工序完成普通冷冲压成形需多道工序才能完成的复杂形状。

一次成型的工艺好处在于可以确保钢板在加工过程当中，钢板内部纤维流向不必受到二次受力的冲击，保证钢板保持最好的强度和韧度，而且在零件成形后进行快速冷却，零件成形后的回弹量很小，极大地提高了材料成形准确度，更好的保证了零件尺寸精度，为下一步的车身焊接打下良好的基础。

(4)热成型钢板的原材料为欧洲钢铁巨头帝森-克虏伯的专利产品，所有钢板均需从欧洲进口，目前中国也仅在长春和上海有两条生产线可以加工热成型钢板。

电极的形状和尺寸应与凸点相匹配，以确 保焊接过程中的热量分布和压力分布均匀 。
电极压力
电极压力的大小直接影响凸焊点的质量。 压力过小，可能导致焊接不牢固；压力过 大，则可能压溃凸点，使焊接失效。
焊接时间
焊接时间过短，热量不足，焊点可能未完 全熔合；焊接时间过长，则可能导致金属 过热，影响焊点性能。
工件表面状态
通过分析超声波反射信号的特征， 判断缺陷的类型、大小和位置。
超声波检测法具有灵敏度高、操 作简便等优点，适用于各种焊接
接头的检测。
其他检测方法介绍
磁粉检测法
利用磁场对铁磁性材料的磁化作用，检测焊缝表面或近表 面的缺陷。
渗透检测法
利用渗透剂的毛细管作用，检测焊缝表面开口缺陷的一种 方法。
涡流检测法
利用涡流感应原理，检测焊缝表面或近表面的缺陷。
设备调试
根据母材材质、厚度和凸点形状 等参数调整焊接电流、电压、焊 接时间和电极压力等工艺参数，
以获得最佳的焊接效果。
电极修磨
定期修磨电极头，保证其与母材的 良好接触和导电性能。
操作规范
遵守设备操作规程，注意安全防护 措施，确保焊接过程的顺利进行。
04 凸焊质量影响因素及优化 措施
影响因素分析
电极形状和尺寸
射线照相法
利用高能射线（如γ射线）穿透物质的能力，检测焊缝内部 缺陷的一种方法。该方法检测结果直观可靠，但设备复杂、 成本高。
06 总结与展望
本次课程回顾总结
凸焊原理深入解析
通过本次课程，学员们深入了解 了凸焊的原理，包括凸焊的定义、 特点、工艺参数以及其在工业生
产中的应用。
检验方法全面掌握
课程详细介绍了凸焊质量的检验 方法，包括目视检查、尺寸测量、 力学性能测试等多种手段，确保 学员们能够全面评估凸焊质量。

热成形钢板凸焊工艺介绍及参数说明1.前言：由于热成形钢板的超高强度，具有极高的机械安全性，因此在汽车行业越来越多的被采用，使用部位集中在汽车的前/后保险杠骨架、A柱/B 柱、中央通道及前后门防撞板等重点部位，这些部件上均有螺母及螺栓需要凸焊；而中频逆变式点凸焊机、电容储能式点凸焊机是热成形钢板与螺母、螺栓焊接的首选电阻焊设备。

前保险杠A/B/C柱门槛2.工艺分析：热成形钢板主体为马氏体，具有较高的屈服强度（大于1100MPa），较高的抗拉强度度（大于是1500 MPa），较高的硬高（大于45HRC），较小的延伸率（小于10%）；而且工件表面一般有镀层和氧化层；而凸焊螺母和螺栓则多为8.8级，少数为10.9级；两者不容易生成熔核或有效的固相联接，因此对凸焊设备的要求比较高；在汽车行业用到的电阻焊设备主要有三种：工频交流点焊机、中频逆变直流焊机和电容储能式焊机，凸焊因其需要硬规范来焊接，即较短的焊接时间、较大的焊接电流和较大的焊接压力，因此两种直流焊机成为欧美汽车零部件企业凸焊设备的首选：中频逆变点凸焊机和电容储能式凸焊机；热成形钢板特殊的物理性能，使其对凸焊设备的要求更高：需要更高的峰值电流和更短的焊接时间，而电容式储能焊机具有极高的峰值和极短的焊接时间，因此其成为目前热成形钢板凸焊的最佳选择；储能焊机是利用电容储存能量而在瞬时释放出电流，（有效焊接时间为5MS-16MS），集中大电流穿过凸点或凸台等小面积点时产生巨大热量而达致熔接效果，（达数万安培到几十万安培的次级电流）；电容式储能焊机放电波形图3.案例分析：例1：苏州安嘉为某车型A柱螺母凸焊，板材为BTR165H热成形钢，厚度1.8MM;螺母为M10凸焊法兰螺母，三段月牙凸台；焊接要求：扭矩130N.M，推脱力8KN，螺纹无损伤，外观无明显损伤；凸焊螺母示意图汽车A柱示意图3．1焊机：机型为DR-30000J，采用山形电极垂直加压；3．2焊接规范调整：3．2．1在常规电阻焊工艺参数调整时，三个基本要素：焊接时间、焊接电流、焊接压力缺一不可，而在电容式储能焊机则无焊接时间调整这一项，焊接电流也是通过充电电压反映出来的，因此储能焊机规范调整主要是在焊接压力和充电电压之间匹配，特殊情况下会再加一项回火电压用于细化晶粒；3．2．2本案热成形钢螺母凸焊工艺调整时需要克服的难点：1.焊接压力的设定，由于热成形钢板的强度较高，熔接时需要更大的压力，但凸焊螺母的强度较低，较大的压力会导致凸点过早的压溃，因此焊接压力最好采用马鞍形压力曲线，实用情况是阶梯状的二段压力更为普遍些，这样能保证凸点不过早压溃变形，又能在熔核生长后期不会产生太多的飞溅；2.充电电压的设定，过高的充电电压在焊接时产生过大的热量，螺母金属表现为挤出、飞溅，会造成两种情况，一是飞溅导致熔合联接面积减少（过烧），螺母推脱力下降，二是螺纹塞规无法通过；较低的充电电压则会导致熔接深度不够，出现螺母推脱力不达标和虚焊；3．2．3工艺规范调整方法，两个焊接要素（充电电压和焊接压力）调整时需以其中一个为基础对另一数值做出调整匹配，不可同时调做出两项调整；此处应考虑到经验的运用，有类似的螺母凸焊的参数可以做为参考，能有效减少调整的次数，只是热成形板材的焊接需要更大的电流和压力，可以从同规格在普通材料上的测试数据做为起点开始调整，经过试焊及试验室验证找出最佳的数值；需要注意的时，在批量生产时应在试焊数据基础上加大3-5%，以满足产品其它原因造成的波动下限；3．3焊接参数确认：充电电压设定焊接气压设定焊接电流监测预压压力监测焊接压力监测焊接时间监测430V 0.3Mpa 54KA 9.6KN 13KN 9MS 3．4工件推脱力及破坏测试：测试设备扭力钣手、万能实验机、螺纹塞规测试结果扭力﹥180 N.M；推脱力﹥12KN，螺纹无异常，外观无损伤例2：某车型B柱螺栓凸焊，板材为BTR165H热成形钢，厚度2.0MM;螺栓为M10凸焊螺栓，三凸点；焊接要求：推脱力8KN，螺纹无损伤，外观无损伤；3．5焊接参数确认：4．1在热成形钢版凸焊时由于焊接压力巨大、峰值电流非常高，因此焊接时对电极材料的要求很高，需要较高的软化温度、较高的导电率和较高的硬度，而弥散铜（氧化铝铜）具有这几种优势，（软化温度达950°），成为目前热成形钢板凸焊最合适的电极材料；4．2定位销常用用的材质有胶木、陶瓷、KCF等，而近年欧美车企有用到氮化硅做为热成形钢板凸焊的定位销，因其使用寿命更长（20万次）、绝缘效果好、硬度高等特点，使其成为凸焊定位销材质的新宠，但因其价格昂贵，目前尚无普遍使用，但这是未来定位销的方向。

热成型高强钢焊接工艺传播有价值的信息，让更多人了解热冲压行业。

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汽车的安全性，80%集中在车身上，下面就来谈一谈关于车身骨架成型高强钢焊接的研究。

热成型高强钢最早是沃尔沃运用到车身上，沃尔沃汽车以安全性能闻名世界，这也是他的安全性能保障的因素之一。

随着热成型技术的日渐成熟和推广，越来越多的车企将热成型技术也运用到了车身上。

热成形钢其优势在于:超高强度、可减轻车身重量、能提高车身安全性、改善冲压成形性、控制回弹、提高零件尺寸精度、降低对冲压所需压机吨位的要求、提高焊接性、耐腐蚀等。

像国产的吉利、比亚迪、奇瑞等都采用了这项技术。

目前多用于车门防撞板、前后保险杠、A/B柱、中央通道、上下防火板等。

采用热成型高强钢目的是为了将乘员舱围成了一个坚固的笼型，在发生碰撞时不易变形，有利于保护车内乘员的安全。

一般越高级的汽车，热成型钢用的越多，车身越坚固。

1 热成型工艺技术热成型是一种既简单而又复杂的成型工艺技术。

说它简单，它的工艺流程：下料→加热→冲压成型→冷却→开模就一次性完成了一个或者多个零部件的成型过程。

相比较于冷冲压，它模具只需一套，大大节约了模具开放成本。

说它复杂，需要将板料在炉子里加温到950度左右，时间控制在25-35s完成热成型。

时间和温度的把控，是产品质量的关键。

有些零部件，在不同的区域要的到不同的机械性能，还有保压、继续加热、淬火等工艺作用在里面，每一个环节都会影响热成型件的性能。

热成型技术的关键是模具设计以及生产过程中的工艺设计。

材料选用较多的是CR950/1300HS-AS75/75和CR950-1300-AS，两种材料区别不大，CR950/1300HS-AS75/75表面带铝硅镀层，CR950-1300-AS表面则需要抛丸处理。

从原理上讲，热成型一般需要特殊的高强钢,其初始抗拉强度在400MPa～600MPa左右,奥氏体化以后，通过快速淬火处理,可以得到马氏体组织,其强度能达到1500MPa 甚至更高。

焊接工艺专栏（凸焊）
1 、凸焊的定义、用途
突起点，使其与另一焊件表面相接触并通电加热，然后压
溃，使这些接触点形成焊点的电阻焊方法。

凸焊的用途：主要用于安装用螺母或安装用螺柱与板材的
连接，并能承受一定的应力。

2、凸焊的原理
2.1凸焊的热源
点焊的热源是电流通过焊接区产生的电阻热。

根据焦耳定律，总热量：
2.2 焊点的生成过程：
⑴预压阶段：
其机－电过程特点是ＦＷ＞０（给予压紧力）、Ｉ＝０（不通电流），作用是在电极压力作用下清除部分接触表面的不平和氧化膜，形成物理接触点，为以后焊接电流的顺利通过及表面原子的键合作好
准备。

⑵通电加热阶段：
本阶段机－电过程特点是ＦＷ＞０（给予压紧力）、Ｉ＞０（通电流），作用是在热和机械（力）作用下形成熔核，并随着通电加热的进行而长大，直到获得需要的熔核尺寸。

⑶冷却结晶阶段：
本阶段机－电过程特点是ＦＷ＞０、Ｉ＝０，其作用是使液态熔核在压力作用下的冷却结晶，即凝固过程。

2.3点焊的主要焊接参数
点焊的主要焊接参数：焊接电流、焊接时间、焊接压力、电极端面直径。

3、点焊设备
目前，焊装车间有人工点焊和机器人点焊两种。

机器人点焊。

保险杠梁、侧边梁、A柱B柱加强件图1 某车型中门柱总成图2 焊点分布图3 焊点间距技术条件所规定的要求为止。

由于热成形钢的硬度很高，减少飞溅和去毛刺困难，导致制造成本高及焊接质量控制难的问题，焊接过程可采用很大的电极压力将两钢板压实，采用低电流、长时间进行焊接，降低飞溅和毛刺等问题的产生。

焊接参数可按照预压时间4 cy，焊接时间16 cy，焊接电流10.1 kA，焊接脉冲数2，焊接压力4.5 kN进行设置。

4.焊接试验结果分析最常用的检验试样的方法是52 ・设计与开发 2020-09汽车材料AUTOMOTIVE MATERIALS经验，我们设置6组参数进行试片验证，见表2，并通过撕裂试验调制出合适的焊接电流、焊接压力和焊接时间（图6）。

通过现场参数1和调整参数2对比，先保持焊接时间和气压（电极压力）不变，焊接电流增大，由a 和b 看出试片均无熔核，且b 由于焊接电流的增加，飞溅明显变大，可知熔核因飞溅而无法形成，初步判断电极压力不够；通过调整参数2和调整参数3对比分析，保持电流和时间不变，增加气压（电极压力）后，从b图6 撕裂试验图7 车身B 柱外板加强板拆解a ）d ）b ）e ）c ）f ）图5 金相检验图4 破坏性检验调试参数试片凿检焊接电流焊接时间/cy保持时间/cy压力/kn熔核大小/mm效果状态1110 3.50图a虚焊10 4001110 3.50图b 虚焊10 4001110 40010 100中国汽车人的整合式互动交流传播平台· 全媒体平台多平台互联 全媒体传播蓝鸟课堂微信发布数据服务工业传奇杂志专刊会议活动视频 直播展会快报创新组合联动营销图书出版联系我们尽在“AI 汽车制造业”。