簡單介紹電阻點焊機及其質(zhì)量檢驗方法(一)
簡單介紹電阻點焊機及其質(zhì)量檢驗方法(一)
對于汽車制造業(yè)而言,影響車身質(zhì)量的重要指標有兩項,即:車身尺寸和焊接強度,焊裝所有的設(shè)備及工裝都在為此兩項重要指標做保障,焊接強度又包括電阻點焊質(zhì)量、熔化焊接質(zhì)量、銅釬焊接質(zhì)量。本文主要介紹車身電阻點焊焊接質(zhì)量的控制方法和檢驗方法。
一、電阻點焊的特點及原理
汽車車身是一個典型的點焊結(jié)構(gòu)件,點焊對車身質(zhì)量影響很大,焊接電流流過工件所釋放出的電阻熱與電弧焊的熱源本質(zhì)是不同的。這就是“電阻焊”這一名稱的來源。 電阻焊的一個最大特點是:焊接是在壓力作用下實現(xiàn)的,焊接時必須用外力使兩被焊工件緊密接觸,這也就是“接觸焊”名稱的來源。電阻焊的冶金過程比熔化焊簡單,一般無需考慮空氣侵襲等問題。
電阻點焊的主要特點:焊接的熱源是電阻熱、焊接時需施加壓力。如圖1。
圖1 電阻點焊
電阻點焊按供能方式可分為單相工頻、二次整流、三相低頻、儲能式、逆變式;按電流種類可分為交流、直流、脈沖,其中交流電阻焊可分為低頻電阻焊、工頻電阻焊、中頻電阻焊和高頻電阻焊。點焊時,被焊接的工件不是在其全部接觸面上一次焊成的,而是在某接觸面上的個別點焊接起來的,被焊工件一般采用搭接的型式。點焊最適于薄板的焊接,此外也可以用以焊接棒材及棒材與板材的焊接,如圖2。
圖2 點焊方式
點焊時,兩被焊工件在上下電極的壓緊下,通以焊接電流(通常在幾千到幾萬安培),在電極壓力作用下那部分工件金屬被焊接電流強烈加熱,中心溫度越過了金屬的熔點,之后切斷電流,熔化的部分金屬在電極壓力作用下結(jié)晶冷卻,從而在兩被焊工件接觸部分形成“扁豆”狀的點核,將被焊金屬緊密地聯(lián)成一個整體。
二、電阻點焊常見問題及產(chǎn)生原因
質(zhì)量好的焊點,無論從外觀還是從點核內(nèi)部來看均沒有缺陷。焊點外表面平整,無表面燒傷及燒穿缺陷,電極壓痕不深(無裂紋、粘附的電極金屬、飛濺、邊緣脹裂),且圓(板間間隙一般以不大于兩外側(cè)板平均厚度的10%為限,表面壓坑深度一般不超過10%的板厚)。從內(nèi)部看,應(yīng)有尺寸合適的點核。點核應(yīng)是很致密的鑄造組織,核內(nèi)不應(yīng)有縮孔、疏松、裂紋等缺陷。
1、飛濺,見圖3。
圖3 飛濺
如果加熱過急,而周圍塑性環(huán)還未形成或不夠緊密,被急劇加熱的接觸點由于溫度上升極快,使內(nèi)部金屬氣化,在電極壓力作用下,環(huán)內(nèi)的液體金屬就會被壓出來,便以飛濺形式向板間隙噴射,這稱為內(nèi)飛濺,產(chǎn)生的原因為:
1)焊件、電極表面不清潔,污物多;
2)電極壓力過小;
3)焊件與電極間未真正接觸;
4)電極表面粘有鐵粒子;
5)裝配間隙過大,工件兩接觸面不平;
6)工件清理不干凈;
7)電極接觸表面形狀不正確;
8)預(yù)壓時間太短;
9)電流過大;
10)焊接時工件放置不平,有傾斜;
11)邊距小。
形成最小熔核后,繼續(xù)加熱,熔核和塑性環(huán)不斷地向外擴展,當(dāng)熔核沿徑向的擴展速度大于塑性環(huán)的擴展速度時,則產(chǎn)生外飛濺,產(chǎn)生的原因為:
1)焊接電流過大;
2)焊接時間過長。 使得強大的電極壓力將點核周圍的塑性環(huán)壓破而產(chǎn)生液體金屬的溢出造成的。
2、弱焊,見圖4。
產(chǎn)生的原因:
1)電壓過低,磁性材料件入到焊機二次回路;
2)點距過小;
3)電流小,電極壓力大;
4)電極端面直徑大;
5)電極表面磨損、壓堆;
6)焊接時間不足,焊接規(guī)范太強。
圖4 弱焊
3、焊點擊穿,見圖5。 產(chǎn)生的原因:
1)電流過大;
2)電極壓力不足;
3)通電時間過長;
4)電極冷卻挑件差;
5)加熱時間過快。
圖5 焊點擊穿
4、焊點壓痕深,見圖6。 產(chǎn)生的原因:
1)通電時間過長;
2)電極壓力不足;
3)電流過大;
4)焊點嚴重過熱;
5)噴射嚴重;焊接裝配間隙大;
5)電極太尖(電極端面直徑過小)。
圖6 焊點壓痕深
正常焊點表面的電極壓痕深度不應(yīng)超過板厚的10%~20%。
5、其他焊點外觀質(zhì)量,見圖7。
圖7 其他焊點外觀質(zhì)量