汽车车身点焊基础理论

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一、点焊理论基础知识 点焊的基本特点。
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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 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
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厚德 · 笃行 · 敬业 · 乐群 二、焊接设备组成及参数 电阻点焊的3个参数：
点焊时的电 流线
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。 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.
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厚德 · 笃行 · 敬业 · 乐群 二、焊接设备组成及参数
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点焊机对电极材料的要求有： ①在高温与高温下都有合适的导电、导热性。 ② 有足够的高温强度与硬度。 ③高温与高温下具有较高的抗氧化能力，并与焊件材料 形成合金倾向小。 ④加工制造方便，价格便宜。 ⑵电极材料：电极的主要材料一般使用（铜铬合金）
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一、点焊理论基础知识
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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。
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三、点焊过程控制
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 二次回路，主要作用是转换并传递点焊 时所需的电能。 ---控制系统：功能是控制焊机的各系统 协调工作，共同完成焊接。 ---加压机构：加压机构是使电极间产生 足够的压力，以满足焊接规范中对压力 的要求。常见的有脚踏式、马达凸轮式 、气压式和液压式。 ---冷却系统：保证点焊机正常工作，将 影响焊接质量的不利的热量散开，减少 不利影响。
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厚德 · 笃行 · 敬业 · 乐群 二、焊接设备组成及参数
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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。
3、撬检；
4、点焊设备的点检； 5、焊接参数的跟踪；
6、焊枪操作（垂直度）
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三、点焊过程控制
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1、点焊分流与间距； 点焊时，不经过焊接区，未参加形成焊点的那一部分电流叫做分流电流， 简称分流。 危害：分流使焊接区电流密度降低，可能造成未焊透、焊核形状畸变，严 重时产生喷溅等缺陷。由于分流电流不稳定，使焊点质量也不稳定。 影响分流的主要因素： 焊点间距； 焊接顺序； 焊件表面状态； 电极与工件的非焊接区相接触； 焊件装配不良或装配过紧； 当两焊件为相同厚度时，因分路阻抗小于焊接电阻时，此时分流将大于焊接 处所通过的电流。 ⑶消除分流的方法： （1）选择合理的焊点距； （2）严格清理被焊工件表面； （3）注意焊接时的操作姿势，不要让焊枪碰到零件。
厚德 · 笃行 · 敬业 · 乐群 二、焊接设备组成及参数
接触电阻
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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。
零件件的接触状态
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。 同时需减少焊件与电极的接触电阻。
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
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厚德 · 笃行 · 敬业 · 乐群 二、点焊理论
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。
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压力越大，接触电阻越小
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厚德 · 笃行 · 敬业 · 乐群 二、焊接设备组成及参数
焊件电阻Rb Rb=ρTδ/S （Ω）
ρT 各温度下的焊件电阻系数
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S 电极与焊件的接触面积
δ 焊件厚度
BODY 焊接基础知识培训
厚德 · 笃行 · 敬业 · 乐群 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
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厚德 · 笃行 · 敬业 · 乐群 二、焊接设备组成及参数
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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
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双面焊
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单面焊
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一、点焊理论基础知识
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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 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.
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点焊是目前车身中用得最多的焊接工艺，一般车身会有4-5000个焊点且 在车身碰撞吸能以及承受强度方面基本都是由点焊进行连接。但其检测 手段一直是个世界难题：无法进行大规模的检查焊接情况，外观不能有 效判断其是否为合格焊点，必须要进行破坏性和半破坏性检查。 在焊接生产中需注意如下几点： 1、点焊分流与间距； 2、电极的清洁；
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一、点焊理论基础知识 什么叫做焊接？
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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。
厚德 · 笃行 · 敬业 · 乐群 二、焊接设备组成及参数
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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：
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 。
焊接的分类
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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
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氩弧焊
TIG焊 激光焊 凸焊
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厚德 · 笃行 · 敬业 · 乐群 二、焊接设备组成及参数
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⑶点焊电极形状常用的点焊电极有（锥形）电极、平面电极、尖头电 极、（球面电极）、偏心电极、（帽状电极）
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一、点焊理论基础知识
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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 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。
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：
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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
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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。
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