汽车焊接工艺探讨

接触电阻存在的时问是短暂的，一般存在于焊接初期，由两方面原因形成：

(1)工件和电极表面有高电阻系数的氧化物或脏物质层，会使电流遭到较大阻碍。过厚的氧化物和脏物质层甚至会使电流不能导通。

(2)在表面十分洁净的条件下，由于表面的微观不平度，使工件只能在粗糙表面的局部形成接触点。在接触点处形成电流线的收拢。由于电流通路的缩小而增加了接触处的电阻。电极与工件间的电阻％与R和风相比，由于铜合会的电阻率和硬度一般比工件低，因此很小，对熔核形成的影响更小，我们较少考虑它的影响。

2．焊接电流的影响

从公式(2-1)可见，电流对产热的影响是平方关系，比电阻和时间两者都大。因此，在焊接过程中，它是一个必须严格控制的参数。引起电流变化的主要原因是电网电压波动和交流焊机次级回路阻抗变化。阻抗变化是因为回路的几何形状变化，或因在次级回路中引入了不同量的磁性金属。

3．焊接时间的影响

为了保证熔核尺寸和焊点强度，焊接时间与焊接电流在一定范围内可以相互补充。为了获得一定强度的焊点，可以采用大电流和短时间(强条件，又称硬规范)，也可采用小电流和长时『日J(弱条件，也称软规范)。选用硬规范还是软规范，取决于会属的性能、厚度和所用焊机的功率。对于不同性能和厚度的金属所需的电流和时|’日J，都有一个上下限，使用时以此为准。

4．电极压力的影响

电极压力对两电极问总电阻R有明显的影响，随着电极压力的增大，R显著减小，10但电流增加而使产热递增的幅度并不大，解决的办法是在增大焊接压力的同时，增大焊接电流。但电极压力过大，容易在焊接过程中将液态会属挤到熔核周围，反而使点焊质量降低。

5．电极形状及材料性能的影响

由于电极的接触面积决定着电流密度，电极材料的电阻率和导热性关系着热量的产生和散失，因此，电极的形状和材料对熔核的形成有显著影响。随着电极端头的变形和磨损，接触面积增大，焊点强度将降低。

6．工件表面状况的影响

工件表面的氧化物、污垢、油和其他杂质增大了接触电阻。过厚的氧化物层甚至会使电流不能通过。局部的导通，由于电流密度过大，则会产生飞溅和表面烧损。氧化物层的存在还会影响各个焊点加热的不均匀性，引起焊接质量波动。囚此，彻底清理：L件表面足保证获得优质接头的必要条件。

第三章点焊工艺参数选择

点焊工艺的主要规范参数是焊接电流、焊接时问、电极压力。通常是根据工件的材料和厚度，参考该种材料的焊接条件表选取，首先确定电极的端面形状和尺寸。其次初步选定电极压力和焊接时间，然后调节焊接电流，以不同的电流焊接试样，经检查熔核直径符合要求后，再在适当的范围内调节电极压力，焊接时间和电流，进行试样的焊接和检验，直到焊点质量完全符合技术条件所规定的要求为止。最常用的检验试样的方法是撕开法，优质焊点的标志是：在撕开试样的一片上有圆孔，另一片上有圆凸台。厚板或淬火材料有时不能撕出圆孔和凸台，但可通过剪切的断口判断熔核的直径。必要时，还需进行低倍测量、拉抻试验和X光检验，以判定熔透率、抗剪强度和有无缩孔、裂纹等。

3.1主要规范参数分析 3.1.1.电极压力对点焊质量的影响

(1)电极压力与点焊质量之间的关系： (2)电极最大位移与电极压力之间的关系：

(3)电极位移与点焊质量之问的关系

结果总结：从以上试验结果来看，在通电电流和时问不变的钱提下，电极最大位移与点焊质量具有良好的对应关系，二者随压力的变化趋势基本一致。随着焊接压力的增大，在一定范围内，点焊强度稍

有增大，基本稳定在一定水平，波动很小；但随电极压力进一步增大时，焊接强度下降较快。【2.电极压力F电极压力的大小一方面影响电阻的数值.从而影响析热t的多少.另一方面影晌烽件向电极的散热情况。过小的电极压力将导致电阻增大、析热t过多且散热较差，引起前期飞溅;过大的电极压力将导致电阻减小、析热t少、散热良好、熔核尺寸缩小.尤其是焊透率显著下降。因此从节能角度来考虑.应选择不产生飞溅的最小电极压力。此值与电流值有关，可参照文献中广为推荐的临界飞溅曲线图。目前均建议选用临界飞溅曲线附近无飞溅区内的工作点。】

3.1.2.通电电流对点焊质量的影响

(1)点焊质量与通电电流的关系(图4—7)：

随着通电电流的升高，焊接质量总体上有提高的趋势。根掘实验的记录情况，压力越大，越不容易出现飞溅，所以不同压力情况下的电流给定范围有所不同，我们是根掘出现飞溅时的电流值作为实验电流的上限。电极最大位移基本随通电电流的增大而增大，和点焊强度具有较好的一致性，个别情况有位移减小的趋势，主要是因为出现较大飞溅引起的。在电极压力和通电电流不变的情况下，电极最大位移和焊接质量随通电时间的增加而增加，焊接质量基本上由通电时间来决定。【3.焊接时间通电时间的长

短直接影响输入热的大小，在目前广为采用的同期控制点焊机上，通电时间是周(我国一周为ZOms)的整倍数。在其它参数固定的情况下，只有通电时间超过某最小值时才开始出现熔核，而后随通电时间的增长，熔核先快速增大，拉剪力亦提高。当选用的电流适中时.进一步增加通电时间，熔核增长变慢.渐趋恒定。但由于加热时间过长.组织变差，正拉力下降.会使塑性指标(延性比Fa爪)下降。当选用的电流较大时，则熔核长大到一定极限后会产生飞溅。】

3.1.3通电时间对点焊质量的影响

显然，在电极压力和通电电流不变的情况下，电极最大位移和焊接质量随通电时间的增加而增加，点焊质量随通电时间的焊接质量基本上由通电时间来决定。【4.焊接电流助析出热t与电流的平方成正比，所以焊接电流对焊点性能影响最敏感。在其它参数不变时，当电流小于某值熔核不能形成.超过此值后，随电流增加.熔核快速增大，焊点强度上升，而后因散热t的增大而熔核增长速度减缓，禅点强度增加缓、慢，如进一步提高电流，则导致产生飞溅，焊点强度反而下降。所以一般建议选用对熔核直径变不敏感的适中电流来焊接。】

从以上分析结果可以看出：

(1)点焊强度(抗剪力F)与通电电流和时间相关性最大，且正相关；而电极压力则影响最小，和点焊质量呈负相关关系。

(2)电极最大位移(Smax)与电流和时间相关性最大，与电极压力相关性最小，这点和点焊强度一致。 (3)点焊质量与电极最大位移相关性最大，且正相关，与通电时J'日J、通电电流次之，且二者相近，电极压力影响最小。

(4)从参数重要性指标同样可以看出，通电时间和电流对点焊质量影响较大，而电极压力影响最小，并且电极最大位移与点焊质量有着良好的对应关系，这点和实验结果一致。

点焊质量对焊接电流、通电时问的最敏感，而电极压力次之。在焊接电流大于某一阈值后，点焊质量主要由焊接时间决定；电极位移与焊点强度的确有着良好的对应关系，分析结果和试验结果一致。

3.2焊接规范参数的确定原则