【精品】第七章汽車制造焊接工藝.doc

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1、第七章汽車車身與典型零部件的焊接工藝7.1汽車車身鋼板點焊工藝要點1.普通碳鋼板點焊的主要工藝參數按我國汽車車身廠目前的設備構成看,焊裝設備90%以上山國外進口。國內的規(guī)模性生產的汽車車身廠中,白車身另部件點焊工位的焊裝設備,包括點焊機器人工裝、焊接電源等一般是曲工廠設計部門設計(多數情況是借鑒)、工廠設備部門國內外采購焊裝設備;對中外合資的汽車公司來說,更是整條車身焊裝線的全套引進。這樣一?來,汽車車身焊裝線就不僅僅是焊裝硬件設備的引進,還包括與之配套的焊裝工藝的引進。為使焊裝設備生產出高質量的白車身,用好設備、并充分掌握工藝,

2、特別是汽車車身鋼板點焊工藝及工藝參數與白車身焊裝質杲間的關系,仍是焊接技術人員必修技能。汽車車身用碳素鋼板,一般屬于可焊性良好的低碳鋼板。只要給定的點焊(圖7-1)焊接工藝參數保持穩(wěn)定,工件的點焊焊點可保持良好的外觀質量(一般用電極壓痕的深度和直徑來定性衣示),與內在焊接質量(一般用熔核(圖7-2、3)直徑、熔核相對于工件中心線的居中狀況、金相組織、焊點接頭的機械性能等)。點焊工藝的主要工藝參數有:焊接電流/(A)、焊接電流通電的周波數(C-Cycle).電極壓力F(N)、電極圧力保持時間(英文名為HoldTime)(Cycle)

3、3以上點焊工藝參數,-?圖7-2兩層鋼板點焊熔核(NUGGFT)般都反映在完成一個焊點的焊接所要求的點圖7-1點焊工藝基本條件焊程序循環(huán)曲線屮,見圖7-4;2?點焊的電極點焊的電極是汽車車身焊裝線上的用量最大、對汽車白車身焊裝質量的影響也很人的易損件°下而,從電極的使用角度,簡述汽車車身點焊電極的應用技術要點:(1)電極端頭的類型與使用特點1)平截頭錐型(TruncatedCone)(圖7-5(a))這是點焊時瑕簾用類型,主要使用特點是焊點的壓痕深度適當,電極的再修磨簡單。主要缺點是由于端面棱角處很快變鈍,端面與工件的接觸面是變化

4、的,這就容易引起焊點焊接規(guī)范的變化,從而使焊點質量不夠穩(wěn)定;2)弧面截頭錐型(ArcTopTruncatedCone)(圖7-5(c))弧而截頭錐型是針對平截頭錐型的缺點而改進的電極端頭型式。缺點是電極手工再修磨不容易達到制造商供貨水平;3)球而型(Spherical)(圖7-5(b))主要使用特點是壓痕較深、但因此而能保持點焊接規(guī)范的穩(wěn)定,適于較厚鋼板的點焊;在汽車車身焊裝線上,點焊工位的丄下電極總數量達4000-5000只是很平常的事,可想而知,合理選擇點焊電極端頭的類型與電極材料本身質量,是與焊接質量有重要關系的點焊工藝問題

5、。但質量再好的電極,經過多則幾千點、少則幾百點的使用后都要磨損(圖7-6),為此,對一些大型汽車車身制造廠,都設有點焊電極備件供應部門。這些供電極應部門的主要任務并非是采購批量電極、1佃是用專門的電極修復設備修復從焊接線丄退下的磨損電極。圖7-6電極端面的磨損(2)電極的材料電極端部既要將上萬安培的電流傳遞給工件、又要承受壓力,電極端部工作在高溫承載的狀態(tài)。一般要求它高溫(400-500°C)時,在保持良好導電性的同吋、又具有一定高溫硬度。電極般用銅合金材料制成,G(珞)、乙(錯)是電極銅合金的主要高溫.硬化合金元素。1伯電極的高

6、溫硬度曲線(圖7-7)和軟化起點溫度曲線(圖7-8)是衡杲電極質量好壞的兩項關鍵指標,做為電極的用戶應要求制造商提供該曲線。圖7-8鍍鋅鋼板車身的點焊Temperaturein°C(3)鍍鋅(Zinc)鋼板點焊用電極與點焊工藝要點近年來,鍍層碳鋼板,特別是鍍鋅圖7-7電極的高溫破度曲線圖7-8電極的軟化起點溫度Hll線鋼板在汽車車身與部裝件中有較多應用(圖7-8)。與無鍍層碳鋼板點焊相比,鍍鋅鋼板點焊主要有兩點不同:一是在通電加熱時,山于鋅的熔點低(約420°C),工件間的鋅層先于鋼板熔化,在壓力的作用下將隨之排擠出焊接區(qū)域,形成

7、一個鋅的圓環(huán),并將焊核包在其中。山于“鋅環(huán)”的分流作用,因而需要更大的焊接電流,以及適當增大的電極壓力和焊接通電時間;二是通電時,熔化的鋅與電極會相互作用,在電極衣面形成一合金層,同時一?些氧化鋅也會粘附在電極上,結果急劇降低了電極的使用壽命,并使焊點焊接質量惡化;鍍鋅鋼板焊接研究的結論是:點焊鍍層碳鋼板,除要提高電流Z外,如采用上升斜率電流的加熱方式(圖7-9)可提高30%的電極壽命,上升周波為4一6。采用上升斜率電流的加熱方式時,在電流達到垠大值前,鍍層金屬就開始熔化并被排開,使得電極能夠直接與焊接金屬相接觸,這樣就減輕了電極

8、與鋅間的合金化,也減小了電極與工件間的發(fā)熱,故可改善電極壽命。而鍍鋅鋼板的點焊用電極,從衣面上看與一般無鍍層碳鋼板點焊電極沒有區(qū)別,但其使用性能與壽命,不間廠商品牌的電極表現有很大區(qū)別。好性能的電極制造技術往往是電極制造商的核心機密。例如國外的知名

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