点焊焊接质量的评判标准

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电流线 板表面凸点 加热区
点焊过程示意图
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加热区 熔化区 塑性环
点焊过程示意图
二、 点焊焊接质量的评判标准
GM4488M
GM4488M
1 范围 本说明提供了汽车点焊认可标准,用于由 GM 负责的产品设计的建立或认可. 1.1 本说明中各项要求的执行是强制性的,除非在焊接图纸上另有不同的特定的焊点要求说 明.任何不同于 GM4488 要求的例外都必须与可靠的工程实践经验相一致. 1.2 某些特定焊点或一组同类型焊点指定的关键产品特性也许有超出本说明的产品要求. 1.3 当焊接结构在预期的时间内承受了预期的载荷 ,那么它才被认为是合格的 .车身焊件的 承载量由于其形式和大小的不同而不同,无法在本说明内详述;因此,本说明中涉及的承载要求焊 接质量标准是特别建立的,仅用于工艺及产品的检验.任何将此文件用于其它用途,如事故后焊接 质量评估,将导致错误的结论. 1.4 不符合本说明标准的焊点将被判为不合格 .不合格的焊点由于保留了部分工程特性 ,也 许仍能在保持各部分的完整性上起作用. 1.5 焊接部门将负责建立检验措施以保证本说明及 GM9621P 的贯彻实施. 2 参考标准 GM1000M,GM4491M,GM9621P,GM1805QN,GM6122M
1）电阻焊热源产生于焊件内部，对焊接 区加热更加集中。 2）内部热源使整个焊接区发热，为了获 得合理的温度分布（例如，点焊应使焊 件贴合面处温度高，而表面温度低）， 散热作用在电阻焊的加热过程中具有重 要意义。
Q4
Q2 Q3 Q1
点焊热平衡组成图
Q=Q1+Q2+Q3+Q4------热平衡方程
Q-产生热量 Q1-形成熔核（10%~30%） Q2-电极传导（30%~50%） Q3-焊件母材热传导（~20%） Q4-对流、辐射（~5%）
表一 熔核直径判定
表二 排列焊点判定
类型 2 3 4 5 6 7 8 9 10 可接受焊点数 1 2 3 4 4 5 6 7 8
注3: 大于10点的类型-每增加10点, 增加10点对应的值,再增加余下点所对应的值. 注4: 仅有1点的类型,强制性的焊点类型和端部焊点类型不用.
电阻焊八种缺陷： (1) 虚焊：无熔核或熔核尺寸小于规定
冷 压 焊
冰 压 焊
气 压 焊
点 凸 对 缝 焊 焊 焊 焊
2、电阻焊原理
定义：焊件组合后通过电极施加压力，利用电流 通过接头的接触面及邻近区域产生的电阻热进 行焊接的方法，又称为接触焊。 物理本质：就是利用焊接区金属本身的电阻热和 大量塑性变形能量，使两个分离表面的金属原 子之间接近到晶格距离（0.3-0.5nm），形成 金属键，在结合面上产生足够量的共同晶粒而 得到焊点、焊缝或对接接头。
电极
板材
导线电流场
单块板电流场
点焊时电流场
电流场示意图
4、电阻焊的基本过程
F/I
Ffo
Fpr
基本点焊过程 1）预压
Fw
I I1
I2
2）通电加热 （焊接阶段）
t7 t8 t9 t10
t1 t2 t3 t4
t5
t6
T
3）冷却结晶 （锻压阶段）
复 杂 点 焊 焊 接 循 环 （ welding cycle） 示 意 图
值。
熔核尺寸过小
虛焊照片
边缘焊点
边缘焊点
虛焊产生原因： 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；配 合间隙差；焊点相邻太近；焊枪接触工 件、工装（分流）；焊点接近板材边缘； 板材金属特性；焊接角度不垂直。 生产中注意问题：1、防止分流 2、电极帽磨损及时修磨、更换
(2) 烧穿：焊点中含有穿透所有板材
10 点焊返修工艺. 10.1 有裂纹和气孔的不合格焊点须按需先打磨,再用 GMAW 补焊.如果是不合格的同类型 焊点,则返修后必须符合第 5 条要求. 10.2 所有不合格的同类型焊点须按产品工程部指定工艺返修,或按以下工艺. 10.2.1 电阻点焊返修.所用点焊枪必须符合被焊钢板类型及厚度的要求 .补焊点必须符 合定位要求(见 4.7).每一须返修的焊点需要一个补焊点.补焊点须符合本说明的要求. 10.2.2 电弧点焊和塞焊.如果不用 10.2.1,可用电弧点焊和塞焊代替. 电弧点焊和塞焊必 须符合 GM4491M 标准.所有用这种方式返修的操作工必须定期考核并通过当地的考核程序. 10.2.3 弧焊返修.如果不用 10.2.1 方式,弧焊可用来返修两块较厚的钢板接头.弧焊必须 位于离被返修点 6mm 以内,长度至少 20 mm..弧焊必须符合 GM6122M 标准.所有用这种方式返修 的操作工必须定期考核并通过当地的考核程序. 10.3 当 10.2 所述方式不能用时,产品工程部必须指定合适的返修方法,并以符合该工厂 工艺的书面形式给出,例如螺柱连接,铆接等. 11 一般信息 本标准初定于 1985 年 4 月,更新版有(略).
用溶化区域冶金实验以确定焊点是否合格. 4.3 裂纹.周围有裂纹的焊点是不合格的.焊点表面由于电极压下而留下的有限裂纹被认为 是合格的. 4.4 气孔.贯穿于焊点的气孔是不合格的. 4.5 漏焊.当焊点数少于要求的数量时,此漏焊是不合格的. 4.6 边缘焊点.由于电极的限制,在点焊区域内,没有包括钢板所有边缘部分的焊点是不合格 的.(图 3) 4.7 位置公差.对于位置确定的焊点,若焊点离该位置大于 10mm,此焊点不合格.对于位置不 确定的焊点,若焊点离该位置大于 20 mm,此焊点不合格. 4.8 变形.当钢板变形达 25 度时,其上的焊点必须通过焊接工艺调整以降低变形直至小于 25 度.(图 4) 4.9 收缩.由于电极压力造成单层钢板厚度减少达 50%时(图 5),须通过焊接工艺调整以减少 钢板收缩> 4.10 增加焊点.焊点数不得多于焊接图纸上所规定的数量,除非如第 10 条中所述的由于修补 所要求的焊点增加.应改进焊接工艺以减少焊点数.
8.2 一级焊点打磨.这一级别适用于钢板表面不能有任何标记 ,凹陷或不完美的地方,这样在油漆 后就不会有任何痕迹.这通常用于汽车外表面可视部分.这一级别一般不用于 GM-PCP 焊点类型. 表面打磨一般要达到这一要求. 8.3 二级焊点打磨.这一级别是指那些表面允许有很小痕迹的工件 ,通常用于整车上不经常 被看见的部分,或有些痕迹也是可接受的地方.表面打磨很少要求达到这一标准. 8.3.1 二级打磨.焊接毛刺等是不允许的.产品工程部将指定可允许的痕迹深度并由经批 准的视觉样规进行控制. 8.4 三级焊点打磨.这一级别适用于一般表面,没有特殊要求. 8.4.1 三级打磨.由于安全,外观,配合或其它原因,焊接毛刺是不允许的,必须对每一焊点 在图纸上加以说明.这就要求仅对需要打磨的地方进行打磨. 9 焊点返修要求 9.1 所有不确定类型的已知不合格焊点都必须返修. 9.2 所有已知的由 4.3,4.4 说明不合格焊点都必须返修. 9.3 除 9.1,9.2,其余焊点在有有关产品工程师评估和认可的文件基础上可被认为合格.
影响接触电阻的因素
1、表面状态（油污、锈蚀等） 2、电极压力 3、加热温度
影响内部电阻的因素
1、边缘效应、绕流现象（电流分布不均匀，导电截面变 大，电阻减小） 2、材料的热物理性能（电阻率）、机械性能（压溃强 度）、点焊规范参数及特征（电极压力及硬、软规范）
3、焊件厚度，材质
4、受热状态、温度
电流线
点焊焊接质量的评判标准
上海江森鹤华汽车金属零部件 有限公司烟台分公司 2007.10
目录
1、电阻焊基本原理及过程 2、点焊焊接质量的评判标准 源自文库、焊接质量控制
一、电阻焊基本原理及过程
1、焊接方法分类
熔化焊 压力焊 钎焊
电 阻 焊
扩 散 焊
摩 擦 焊
旋 弧 焊
磁 力 脉 冲 焊
超 声 波 焊
爆 炸 焊
5 焊点类型 5.1 焊点类型通常在图纸上加以说明,一个焊点类型是指将 2 个零件焊在一起的一行,一列或 一组焊点,如果改变了零件组合(如在同一行,同一列,同一组中有二层和三层组合情况),那么将被 视为不同的类型,除非这种情况将导致一个焊点形成一个类型,也许一个类型仅说明了一个结构 上的分类.如果一行,一列或一组焊点组合被另一类型焊点或无焊接区打断,则应视为二个或更多 的类型.同一类型的焊点必须由同一制造厂完成. 6 点焊分类 6.1 GM-PCP 点焊类型.必须符合 GM-PCP 要求的焊点类型是 GM-PCP 点焊类型.其适用于对 整车功能有很大影响或极易造成整车结构破坏的分总成件. 6.2 非 GM-PCP 点焊类型.不符合 GM-PCP 要求的焊点类型是非 GM-PCP 点焊类型.其适用 于对整车功能没有影响或不会造成整车结构破坏的分总成件 .主要是为了改善用户的乘坐舒适 性. 6.3 使用 GM1805QN 将产生 KPCs.受到影响的焊点和焊点类型将用适当的 KPC 标记表示
3 要求 3.1 化学品限制及管制(GM1000M).所有用于本说明的化学材料都必须符合 GM1000M 条 款. 3.2 点焊分类.有两种点焊,结构的和工艺的. 3.2.1 结构点焊. 结构点焊是指那些影响产品性能的点焊 .所有点焊都是结构点焊,除非 焊接图纸上有工艺焊点的特别说明.所有结构焊点都必须指定其点焊类型. 3.2.2 工艺点焊. 工艺点焊是指那些使产品便于在工艺上进行组合的点焊 ,但没有结构 性能上的要求.工艺点焊必须得到产品工程部门的批准并在焊接图纸上说明. 4 单个点焊验收标准 4.1 点焊将按下列标准评估: 4.1.1,结构点焊按 4.2,4.3,4.4,4.5,4.6,4.7,4.8,4.9 和 4.10 评估. 4.1.2,工艺点焊按 4.3,4.4,4.7 和 4.10 评估. 4.2 大小.一个撕裂点或熔核的测量尺寸如大于等于表 1 所列值则该焊点是合格的,否则不合 格. 注 1:二层焊时,在参考表 1 时,用薄的钢板确定最小焊点尺寸.三层及三层以上时,用次薄的钢 板确定最小尺寸.由产品工程部在图纸上或授权修改版上确定的最小钢板厚度必须执行. 注 2:由设备设定的焊点尺寸一般大于表 1 数值,不在此说明内提供. 4.2.1 熔核大小按图 1 所示在结合面处测得. 4.2.2 撕裂点是指在破坏性实验中被拉出来的部分,包括全部或部分核心.撕裂点的平均 直径是取两轴的直径平均值(图 2),在结合面处测得. 4.2.3 在某些特定钢板或载荷类型下,不一定会有撕裂点被拉出来.在这种情况下,须采
7 点焊类型一致性要求. 7.1 如果在一个焊点类型内合格的焊点数达到或超过表 2 所示值,或者符合焊接图纸 上的要求并且 7.3 的情况不存在,则该类型是合格的. 7.2 如果焊接图纸上没有要求,则采用表 2 数值. 7.3 在同一类型内,二个或多个相邻焊点漏焊或破坏将导致不合格. 注 3:大于 10 点的类型-每增加 10 点, 增加 10 点对应的值,再增加余下点所对应的值. 注 4:仅有 1 点的类型,强制性的焊点类型和端部焊点类型不用. 8 焊点表面修磨 8.1 以下分类是有关焊点在最终装配时所要求达到的外观质量.不是对第四条作修改. 当要求达到一,二级外观要求时,由于打磨对焊点性能造成的影响必须考虑
3、点焊接头的形成
点焊接头是在热-机械（力）联合作用下 形成的。电阻热是建立焊接温度场、促进焊 接区塑性变形和获得优质连接的基本条件。
Rew Rw Rc Rw Rew R
焊接区等效电路示意图
总电阻=接触电阻+内部电阻------动态变化 R=2Rew+2Rw+Rc
Q=I2RT--------静态（平均值） Q=∫0t i(t)2r(t)dt---动态(瞬时值） 由于电流、电阻是动态变化的，随焊接（加热） 过程的进行而变化（交流电、板材在不同温度电阻不 同）
介绍
GM4488M提供了判定车身电阻焊点是否 可接受的标准 单独焊点及排列焊点的判定标准 单独焊点的八种典型缺陷
概述
单独焊点参照八种典型缺陷来判定，熔核直径 检查参照“表一”。 排列焊点判定标准： 排列焊点是指结合两块板材的一系列焊点。但 是，当板材结合状态发生变化时应该视为不同 的排列，除非其中含有单一焊点的排列。 判定参照“表二”