汽车车身点焊基础理论 PPT
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BODY 焊接基础知识培训
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
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
原理图 将两电极之间的工件加压，并在焊
接处通以电流，利用电流通过工件 本身的电阻产生热量来加热而形成 局部融化，断电冷却时在压力继续 作用下而形成牢固接头。
一、点焊理论基础知识
预压阶段
焊接阶段
锻压阶段
休止阶段
预压阶段：从电极 开始加压到焊接电流 开始接通之前的阶段。 作用是使焊件的接处 有良好的接触，为焊 接电流顺利通过做好 必要的准备。
好。 ４.由于是自动焊接,任何人都可以进行焊接,不要求作业熟练. ５.劳动条件好，不放出有害气体和强光。 缺点 １.需要很大的焊接电流,焊接设备的电容变大. ２.焊接机价格偏高 ３.被焊接材料的接触面(表面)状态易受影响. ４.不能从外观上判断接合状态,没有适当的非破坏检查法.
问与答 Q&A
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.
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：
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。
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
原则上适用于单层板厚 下于3mm，总板厚小 于6mm的情况
二、焊接设备组成及参数
焊接阶段：通电 加热、熔核形成的 阶段；
锻压阶段：又称冷却结 晶阶段。当建立起需要的 温度场，得到符合要求的 熔化核心与塑性环后，便 切断电流，熔核开始了冷 却结晶，电极继续加压， 故称锻压阶段。
休止阶段： 升起电极移 动焊件，为 下一个焊点 进行准备。
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
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
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
同时需减少焊件与电极的接触电阻。
压力越大，接触电阻越小
二、焊接设备组成及参数
点焊时的电 流线
焊件电阻Rb
Rb=ρTδ/S （Ω）
ρT 各温度下的焊件电阻系数
S 电极与焊件的接触面积 δ 焊件厚度
焊件的内部电阻是形成焊点的主要热源。从右 图我们可以知道，电流不是直线形通过焊件的， 而且其分布并不是均匀的，他直接影响着焊件内 部电阻值。
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 。
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。
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
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。
总电阻=接触电阻+焊件电阻
二、焊接设备组成及参数
零件件的接触状态
接触电阻Baidu Nhomakorabea
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。
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、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。
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
双面焊
单面焊
一、点焊理论基础知识
点焊的优缺点。 优点： １.可以在短时间内焊接,所以效率高 ２.不使用螺栓,焊条等所以可以减轻重量，成本低。 ３.发热都集中在某个局部,被焊接材料很少发生热变形，焊接质量
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
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
原理图 将两电极之间的工件加压，并在焊
接处通以电流，利用电流通过工件 本身的电阻产生热量来加热而形成 局部融化，断电冷却时在压力继续 作用下而形成牢固接头。
一、点焊理论基础知识
预压阶段
焊接阶段
锻压阶段
休止阶段
预压阶段：从电极 开始加压到焊接电流 开始接通之前的阶段。 作用是使焊件的接处 有良好的接触，为焊 接电流顺利通过做好 必要的准备。
好。 ４.由于是自动焊接,任何人都可以进行焊接,不要求作业熟练. ５.劳动条件好，不放出有害气体和强光。 缺点 １.需要很大的焊接电流,焊接设备的电容变大. ２.焊接机价格偏高 ３.被焊接材料的接触面(表面)状态易受影响. ４.不能从外观上判断接合状态,没有适当的非破坏检查法.
问与答 Q&A
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.
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：
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。
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
原则上适用于单层板厚 下于3mm，总板厚小 于6mm的情况
二、焊接设备组成及参数
焊接阶段：通电 加热、熔核形成的 阶段；
锻压阶段：又称冷却结 晶阶段。当建立起需要的 温度场，得到符合要求的 熔化核心与塑性环后，便 切断电流，熔核开始了冷 却结晶，电极继续加压， 故称锻压阶段。
休止阶段： 升起电极移 动焊件，为 下一个焊点 进行准备。
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
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
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
同时需减少焊件与电极的接触电阻。
压力越大，接触电阻越小
二、焊接设备组成及参数
点焊时的电 流线
焊件电阻Rb
Rb=ρTδ/S （Ω）
ρT 各温度下的焊件电阻系数
S 电极与焊件的接触面积 δ 焊件厚度
焊件的内部电阻是形成焊点的主要热源。从右 图我们可以知道，电流不是直线形通过焊件的， 而且其分布并不是均匀的，他直接影响着焊件内 部电阻值。
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 。
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。
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
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。
总电阻=接触电阻+焊件电阻
二、焊接设备组成及参数
零件件的接触状态
接触电阻Baidu Nhomakorabea
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。
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、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。
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
双面焊
单面焊
一、点焊理论基础知识
点焊的优缺点。 优点： １.可以在短时间内焊接,所以效率高 ２.不使用螺栓,焊条等所以可以减轻重量，成本低。 ３.发热都集中在某个局部,被焊接材料很少发生热变形，焊接质量