汽车车身点焊基础理论

二、焊接设备组成及参数
• 零件件的接触状 态
•接触电阻
•由于任何零件都不是完全光滑的，从右图我们可 以看出微观下面是凹凸不平的。当电流从凸点通过 时，由于导电面积突然减小，造成电流弯曲与收缩， 使带电粒子运动时的碰撞和阻尼增强，从而形成接 触电阻。
•接触电阻仅在焊接开始瞬间对热量产生一定影响， 而在形成焊点的总热量中，其比重不超过10%。但 是其对焊点的形成非常重要：在焊接时焊件间接触 的金属首先被加热到较高问题，此处的电阻增加也 比较迅速，因此产生的热量会迅速增多。虽然接触 电阻消失，但是该处金属由于焊件金属的电阻热继 续作用而首先到达焊接问题，从而形成均匀分布在 接触两边的焊点。
总热量Q = 形成熔核的热量Q1 + 损失的热量Q2
其中：有效热量Q1取决于金属的热物理性质及熔化金属量，Q1=（ 10%~30%Q）
Q2包括通过电极传导的热量（=30%~50%Q）和通过工件传导的 热量（=20%Q），辐射到大气的只占到5%左右，可忽略。
由于有效Q1与焊接时间无关，而损失热量Q2则随加热时间的增长 而增长。因此时间越长，总热量需求也就越多，焊接热影响区也越大 。
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二、点焊理论
点焊设备组成部分及作用 ---供电系统：包括焊接变压器和焊机的 二次回路，主要作用是转换并传递点焊 时所需的电能。
---控制系统：功能是控制焊机的各系统 协调工作，共同完成焊接。
---加压机构：加压机构是使电极间产生 足够的压力，以满足焊接规范中对压力 的要求。常见的有脚踏式、马达凸轮式 、气压式和液压式。
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一、点焊理论基础知识
点焊的基本特点。 1)焊件间靠尺寸不大的熔核进行连接，熔核应均匀、对称的分布在 两焊件的贴合面上； 2)点焊具有大电流、短时间、压力状态下进行焊接的工艺特点； 3)点焊是热--机械（力）联合作用的焊接过程。 根据供电形式可分为单面焊接及双面焊
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三、点焊过程控制
•3、撬检； • 是非破坏性焊接检验，是通过给焊核施以外力，使薄钢板从熔核的任一侧 剥离而不被剪切，所进行的薄钢板焊接质量的检查。
• 4、点焊设备的点检； • 主要作用是每班在使用时确认点焊设备是否正常工作，以按照规定的焊接 条件进行焊接，确保焊接质量。（具体项目见点焊设备点检表）
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二、点焊缺陷及原因分析
板材之间飞溅 直接原因：预压时间短；焊接压力低；板材附着赃物；配合间隙差； 焊点接近板材边缘；焊枪动作滞后；焊接角度不垂直 间接原因：焊接电流高；电极对中性差；板材金属特性
板材表面飞溅（粘电极） 直接原因：预压时间短；焊接时间长；保持时间短；焊接压力低；冷 却不通畅；板材附着赃物；配合间隙差；焊枪动作滞后；焊接角度不 垂直；电极使用时间过长 间接原因：焊接电流高；电极对中性差；板材金属特性
•5、 焊接参数的跟踪； • 确认参数是否在生产过程中被更改而无相关记录，同时确认设备是否正常 工作。目前车间执行的是电流测量每季度一次，电极压力测试每半年一次。
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三、点焊过程控制
6、焊枪操作（垂直度）
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•问与答 Q&A
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二、点焊缺陷及原因分析
3、焊接强度低 直接原因：焊接时间短；焊接压力高；焊接电流低；电极头部面积小
；电极头部面积大；冷却不通畅；配合间隙差；焊点相邻太近 间接原因：焊点接近板材边缘；板材金属特性；焊接角度不垂直
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2020/11/23
汽车车身点焊基础理论
目录
一、点焊理论基础知识 二、焊接设备组成及参数 三、点焊过程控制 四、点焊缺陷及原因分析 五、其他
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一、点焊理论基础知识
什么叫做焊接？ 焊接实质是通过适当的物理化学过程使两个分离的固态物产生原子 （分子）间结合力而连接成一体的连接方法，被连接的两个物体（ 构件、零件）可以是各种同类或不同类的金属、非金属（石墨、陶 瓷、玻璃、塑料等），也可以是一种金属与一种非金属。 焊接的分类
电极端面的修整，不仅是为确保电极端面的直径，而且是为清理 电极端面上脏物、污物 。
电极修磨的标准： 1)上下电极同心度 偏心控制在1.0mm以内 2)上下电极的重合度 在一端接触的情况下,另一端间隙控制在0.5mm 以内 3)电极工作端面的表面状态 电极端面应无针孔.裂纹.凹陷.变形.毛刺. 合金层等脏污 4）直径达到规范要求（具体可见作业指导书）。
⑵电极材料：电极的主要材料一般使用（铜铬合金）
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二、焊接设备组成及参数
⑶点焊电极形状常用的点焊电极有（锥形）电极、平面电极、尖头电 极、（球面电极）、偏心电极、（帽状电极）
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•问与答 Q&A
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三、点焊过程控制
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•问与答 Q&A
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二、焊接设备组成及参数 •电阻点焊的3个参数：
1. 焊接电流 I 2. 焊接时间 T 3. 电极压力（R） 4. 电极断面形状和尺寸（R）
•电阻点焊的理论原理： • Q=I2Rt
•R 与电极帽打磨的大小、电极 压力、板材材质有关
当焊机功率不足，板材厚度大，变化困难或塑性温度区过窄，并 有易淬火组织时，就可以采用加热时间长、电流较小的软规范。
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二、焊接设备组成及参数
点焊设备分类 点焊设备根据工作方式等种类分为固定式、移动式或悬挂式点焊机，
具体有 溶接移动式点焊 固定式点焊 多点点焊 机械手自动点焊 轻型自动化点焊 凸焊
内部电阻除与电极直径和焊件厚度有关外,还与 电极压力有关.当F增大时,焊件间接触面加大,内部 电阻会减小.
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二、焊接设备组成及参数
点焊焊接区的温度场是由加热与散热两个共同作用的结果.电流产 生的电阻热一方面用来加热金属,形成足够的融化核心,但同时也必须 不断补偿向周围物质传导、辐射的热损失，以形成动态平衡。热平衡 方式：
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三、点焊过程控制
• FORD车型焊点间距的推荐值（通用值，具体要求以工程图纸为准）。
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三、点焊过程控制
2、电极工作端面修锉目的 电极尖端形状与焊接质量有密切的关系，电极端面直径增大电流
密度就会降低；电极端面直径减少，电流密度就会增大，因此，把电 极端面直径维持在一定范围内能稳定焊接质量，由于连续焊接电极顶 端磨损，需要将磨损了的电极顶端进行修整复原称为电极修锉。
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三、点焊过程控制
1、点焊分流与间距； 点焊时，不经过焊接区，未参加形成焊点的那一部分电流叫做分流电流，
简称分流。 危害：分流使焊接区电流密度降低，可能造成未焊透、焊核形状畸变，严
重时产生喷溅等缺陷。由于分流电流不稳定，使焊点质量也不稳定。 影响分流的主要因素：
焊点间距； 焊接顺序； 焊件表面状态； 电极与工件的非焊接区相接触； 焊件装配不良或装配过紧； 当两焊件为相同厚度时，因分路阻抗小于焊接电阻时，此时分流将大于焊 接处所通过的电流。 ⑶消除分流的方法： （1）选择合理的焊点距； （2）严格清理被焊工件表面； （3）注意焊接时的操作姿势，不要让焊枪碰到零件。
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二、焊接设备组成及参数
焊接过程中各参数并不是孤立的变化，常常变动一个参数会引起 另一个参数的变化，而几个参数按一定要求各自向不同方向变化，又 能调节出具备不同特点，获得不同加热效果的规范。
不同的IW和TW可配成以加热速度快慢为主要特点的不同规范：硬 规范和软规范。硬规范是电流大、时间短，加热速度很快，焊接区温度 分布陡，加热区窄，表面质量好，接头过热组织少，接头综合性能好， 生产率高。但因加热快，控制不当易出现飞溅等，所以须提高电极压 力。
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一、点焊理论基础知识
汽车焊接基本方法： 点焊气保焊（MIG/MAG焊） 镙柱焊 氩弧焊 TIG焊 激光焊 凸焊
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汽车车身点焊基础理论
一、点焊理论基础知识
什么叫点焊？ 按照电极对要接合的材料进行
加压,在短时间内加以强大电流,由 当时的电阻发热来熔化接合的一种 焊接方法.热量遵循焦耳定律： Q=I2RT
•原则上适用于单层板 厚下于3mm，总板厚 小于6mm的情况
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二、焊接设备组成及参数
根据上图中的参数我们可以知道，I和T都可以通过设定得到我们需 要的参数，但是电阻则是一个动态的值，我们了解一下点焊的电阻构 成。
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• 总电阻=接触电阻+焊件电 阻
汽车车身点焊基础理论
---冷却系统：保证点焊机正常工作，将 影响焊接质量的不利的热量散开，减少 不利影响。
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汽车车身点焊基础理论
二、焊接设备组成及参数
点焊机对电极材料的要求有： ①在高温与高温下都有合适的导电、导热性。 ② 有足够的高温强度与硬度。 ③高温与高温下具有较高的抗氧化能力，并与焊件材料 形成合金倾向小。 ④加工制造方便，价格便宜。
•同时需减少焊件与电极的接触电阻。
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