电阻焊工艺设计规范方案和质量控制

1、目的
为了为规范电阻焊作业的产品符合图纸的技术条件和要求，以提高产品质量。

2、范围
公司范围内所有电阻焊设备的使用及产品的检验。

3、规范性引用文件
3.1 GB/T 19867.5 电阻焊焊接工艺规程
3.2 ISO 10447:2007 焊接.点焊.凸焊和有缝焊的剥离和凿剥离试验
4、电阻点焊工艺规范
4.1 电极尺寸及焊接规范
电极压力与气压及焊钳结构等有关，表1中电极压力可供焊钳选型和参数设置时参考。

电极压力由压力计进行测得，通过改变限压阀的输出气压值改变电极压力的输出值（电极压力值可由焊接压力值和气压值用正比关系求得）。

表1 电极尺寸及焊接规范
4.2 焊前准备
4.2.1表面清理、对焊接部位去油、去污、除锈等处理；
ａ）设备操作：首先打开冷却水路，再打开焊机电源开关进行预热，检查水、电、气等是否正常；
ｂ）电极是否更换或已经修复并且符合标准，参考表1；
ｃ）检查气压是否正常，气管、电缆、绝缘防护等是否良好；
d ）以下几种情况需重新确定焊接规范，工艺验证合格后，方可进行焊接：
——对于新购置的、停用3个月以上的、故障排除后的焊机；
——板材的材质、厚度发生变化；
——出现焊接质量问题时。

５点焊焊接强度检验及质量控制
５.1 焊点质量接收准则
５.1.1 焊点尺寸
一个焊点其熔核尺寸应该大于或等于表2相应数值才是可接受的，实际尺寸小于规定值则被判定为不合格。

表2 焊点熔核尺寸
５.1.2 熔核尺寸的计算和测量
熔核为焊点的部分，包括整个或部分熔核，会在破坏试验中撕裂而得到，熔核的直径由长轴测量数值加上与长轴垂直轴的测量数值再除以2计算得到，测量数据要在接触面上测量得到，图1为熔核尺寸计算方法，图2为量具测量方法。

图 1 熔核尺寸的计算
注：1为带刃口的检测量具
图2 熔核尺寸的测量
d 1～2
1～2结合层直径
d 2～3结合层直径
d=熔核直径
D,d=凸台直径
凸台直径=
2d D
注：在接触面上测量凸台直径
a ）金相检验参考图示
d
d
D D
b ）试样剥离或撕裂检验参考图示
５.1.3 裂缝
周边有裂缝的焊点是不合格的焊点，由电极留在表面的压痕区域内的裂缝是允许的。

５.1.4 孔
含孔的点且由各种原因被击穿的视为不合格。

５.1.4 焊接区域
点焊区域为电极焊接后压痕所在区域，点焊区域应该包含在金属边缘之内，否则视为不合格，如图3所示：
图3 焊接区域极限
５.1.5 位置公差
按照工艺文件中内容焊点位置进行焊接须在偏差0.3mm范围以内，超出则视为不合格。

５.1.6 压痕深度
由电极压力引起的，导致点焊区域金属厚度比本身厚度变薄超过50%的视为不合格（以薄板为基准），必须调整工艺以减少压痕深度如图4所示：
图4 压痕深度计算方法
５.1.7 漏焊
实际焊接数量少于规定的焊点数量时或被遗漏的焊点为不合格。

５.1.8 焊接变形
焊接变形需控制在25°范围之内，否则视为不合格，如图5所示：
图5 焊接面变形极限
6. 点焊焊接强度质量检验
6.1 车间试验
6.1.1 凿裂试验
6.1.1.1 试验方法
通过用凿子强迫砸入焊缝中，判断焊点是否开焊或裂纹，方法如图6所示：
图6 凿裂试验方法 6.1.1.2 凿入深度及规范
以錾子头部距离焊点10—15mm ，凿入至焊点焊接末端为准，如图7所示：
图7 凿入深度尺寸
6.1.1.3 錾子尺寸的选择
表3 錾子尺寸的选择
錾子图样 检测形式（破坏性或非破坏
性） 焊点直径D/mm
板厚/mm
图8 a ） 均适用 D ＜8 － 图8 b ） 均适用 D ＜13 － 图8 c ） 非破坏性 － t ≤2.0 图8 d ）
非破坏性
－
t ≤2.0
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图8 錾子式样
6.1.2 焊点剥离试验
6.1.2.1 单点破坏手动扭转试验
将焊接式样，按照如图9所示的方法进行操作，将焊接试样沿一个方向连续旋转扭绞直至焊点破裂，通过测量残留在其中一个板材上的凸台的尺寸（参照表2）及撕裂效果来判定焊接质量是否合格。

c) t ≤2mm
d) t ≤2mm
a) D ＜8mm
b) D ＜13mm
图9 手动扭转操作方法
6.1.2.2 多点连续剥离破坏
按照焊接式样选取规范，焊接焊点以30mm为点距一般焊接5-10点，将试样其中一板材加入虎钳中，用专用工具进行旋转扭绞，以进行多点连续破坏，如图10所示，以下两种方法均能得到相同的试验效果。

a ) 专用工装
b )夹钳拉斯
图10 连续破坏方法
6.1.2.3 试片及试件尺寸
用于扭转试验的样品单独进行焊接，距离边缘的点焊最短距离应大于10mm对于不同的板厚，其尺寸应以较薄的板为基础，也可以按照试验设备来调整样品尺寸，但应能足以保证试件的刚性，焊点应该位于试样的中心，如图11推荐尺寸：
δδ
40±2 140±24 0±2
图 11 点焊剪切试片式样
6.2 实验室试验
6.2.1 拉伸试验：
将焊接好的试片装夹在拉伸试验机上，在室温下进行拉伸，并输出试验报告。

试验报告应该包含一下信息：
——试验报告
——焊接工艺
——焊接条件与设备
——材料及其条件
——试件与样品的尺寸
——撕裂力的单个值、平均值以及标准偏差
——失效类型（母材撕裂、焊点撕裂、熔核残留）
——焊接直径的单个值、平均值以及标准偏差
表4 不同板厚抗剪切强度对照表
6.2.2 金相试验(宏观)
6.2.2.1 试样规格
将焊接好的标准试样通过线切割或其它的切割方法将焊点正中切开，以便于试样镶嵌及金相检验操作，试样规格如下：
图12 金相试验式样规格
6.2.2.２ 试验方法
ａ）对切割后的试样断面进行镜面抛光； ｂ）用２％～５％的硝酸酒精溶液进行腐蚀； ｃ）将式样放置于显微镜下进行观看并拍摄宏观照片； ｄ）输出试验报告，试验报告应该包含以下内容： ——熔核尺寸 ——显微组织情况 ——焊点外貌状态 6.2.2.3 超声波探伤
试样要求：焊点无飞溅物、无毛刺、单板厚度小于等于３ｍｍ。

试验报告应包含以下内容：
——熔核尺寸 ——焊透率 ——气孔 ——过烧
尺寸要求：
ａ＝１５～２０ ｂ＝３０±１
6.2.2.4 整车破坏
车间应按照1台/30000台，2次/年的频次进行整车破坏，以掌握整车焊点合格率。

7 凸焊工艺规范
7.1 凸焊参数的选取规范和一般原则
a ）首先按照表4中规定的参数规范进行设置，在生产现场可根据实际情况，对焊接规范进行调整，焊接时间缩短10%～50%，焊接电流增大5%～20%，通过试焊选取合适的工艺参数；
b ）对于镀锌板等防锈板的焊接，焊接电流应增大20%～40%；对于高强度板的焊接，随着其强度的增加，焊接压力应增大10%～30%，焊接电流延长2 CY；
C ）电极压力与焊机气压有关，通过改变限压阀的输出气压值改变电极压力的输出值（电极压力值可由焊接压力值和气压值用正比关系求得）。

表4 凸焊焊接规范
８凸焊焊接强度检验与质量控制
８.１凸焊过程接受准则
８.1.１裂缝
凸焊焊点周边有裂缝视为不合格，由电极留在表面的压痕区域内的裂缝是允许的。

８.1.２孔
含孔的点且由各种原因被击穿的视为不合格。

８.1.３焊接位置
螺栓凸焊后螺栓螺纹部分垂直板材焊接面为合格，螺母焊接以不挡孔为合格。

８.1.4 螺纹质量
螺栓、螺母焊接完毕后螺纹有烧蚀、焊渣、变形、螺距变短等视为不合格，要求用国标制螺纹规进行检验。

8.2质量控制
8.2.1 剥离试验（计量型）
按照图13 所示的方法进行剥离扭矩测试，以满足表5 中的最小剥离扭矩。

图13 凸焊螺母螺栓剥离扭矩试验方法
表5 不同螺母螺栓型号最小剥离扭矩值对照表
8.2.2 锤击试验（计数型）
在工程内检验螺母栓强度时可以按照图16所示的方法用1磅的锤子对螺母或螺栓进行敲击，以落母螺栓不脱落为合格。

图16 锤击方法
8.2.3 剔试试验（计数型）
用錾子凿入焊接凸点部位直至母材破坏停止，以焊点无开焊为合格。

图17 剔试方法。