车架焊接基本技术解析

通电时间（s）
0.2—0.4 0.25—0.5 0.25-0.5 0.35—0.6 0.6—1.00 0.8—1.2 0.9—1.5 1.2—2.00
焊接电流（A）
6000--8000 7000--10000 8000--12000 9000--14000 14000--18000 15000--20000 17000--24000 20000--26000
电弧焊:
焊接接头形式可分为：
对接接头、T形接头、角接接头和搭接接头。 对接接头容易焊透，受力情况好，应力分布均匀，联接强度高，因而焊接接头质量容 易保证。 为了保证焊接质量，必须在焊接接头处开适当的坡口。坡口的主要作用是保证焊透， 此外，坡口的存在还可形成足够容积的金属液熔池，以便焊渣浮起，不致造成夹渣。坡口 的几何尺寸必须设计好，以便减少金属填充量、减少焊接工作量和减少变形。 在考虑焊接接头时 采用等厚度焊接是 一条很重要的原则。 当薄板厚度≤10mm， 两板厚度差≥3mm； 或当薄板厚度>10mm 而两板厚度差大于 薄板厚度的30％， 或超过5mm时，均应 按图2-15的要求削 薄厚度边，开坡口 焊接。
车架焊接基本技术
焊接的本质
焊接实质上利用局部加热或局部加压，或两者兼用的方法，使被连接的金属 融化或达到塑性状态，以促使两种金属的原子相互渗合并接近到一定的金属晶格距离， 原子之间的结合力就可以把两个分离的金属构件连接成一体。 熔化焊一般都要经历下列几个过程，加热-------熔化-------冶金反应------结晶-----固态相变------形成接头。
一般金属材料焊接方法:
一般金属材料焊接方法:
汽车厚板件上常用的焊接方法来自百度文库电弧焊: 电弧焊是目前应用最广的焊接方法,它包括:
1）焊条电弧焊:外部涂有涂料的焊丝熔化,产生熔渣漂浮于 熔池的表面,防止焊缝金属与周围气体相互作用.熔渣还有 一个重要的作用是可以添加合金元素改善焊缝性能. 2）熔化极气体保护电弧焊:焊丝本身充当电极,被电弧热熔 化,焊炬喷嘴喷出气体保护焊接区域.根据所喷气体的不同 又分为:MIG(一般是惰性气体氩气),MAG(惰性气体氩气与 氧化气体的混合物),CO2气体保护焊(熔池较其他保护气体 熔池宽.但易引起飞溅,焊缝不美观);氩气与CO2的理想配 比是1:4,既能得到理想的熔化宽度又可以得到较好的工件 外管) 3）螺柱焊:拉弧,电熔 电阻焊: 使被焊工件通过一定电极压力压紧,通电.熔化被 焊工件的接触表面. 压紧力同时还有防止工件间产生电弧 并锻压焊缝金属的作用. 主要有:点焊,凸焊,对焊
搭接接头，接头不开坡口。焊缝均属角焊缝。根据焊缝所在位置，有端焊缝与侧焊缝之分。
点焊
电阻点焊属于电阻焊的一种，它是将被焊工件压紧于两电极之间， 并通以电流，利用电流流经工件接触表面及邻近区域产生的电阻将其加 热到熔化或塑性状态，使之形成金属结合的一种焊接方法。 点焊的焊接范围： 材料：低碳钢、低合金钢、低合金高强度钢、奥氏体不锈钢、镀锌钢 不适应：铝、铜、镍。（太软，凸点没足够强度，容易压溃） 料厚：0.5～3.2mm的料厚
点焊的基本接头形式 其中b——边距，c——搭接量，e——点距
点焊工艺参数参考表
板厚（mm）
1 1.2 1.3 2 3 4 5 6
电极直径（mm）
5 5 6 8 10 11 13 15
焊接压力（N）
1000--2000 1000--2500 1500--3500 2500--5000 5000--8000 6000--9000 8000--10000 1000--14000
图示:点焊接头最小搭接量
图示:点焊接头最小间 距
焊接热影响区与状态图
a)热影响区的组织分布图 b）铁碳状态图c)热循环 （Tm-峰值温度Tc—晶粒长大温度）
碳钢 由于含合金元素很少,所以焊接性能直 以通过含碳量直接辨别
接可
焊缝符号表示方法
详见Q/SQR· 04· 100—2003
焊接缺陷与焊接质量检验
焊接工艺的缺点
焊接过程中产生高温、强光 及有毒气体,焊接温度高，被 焊接件容易发生变形，使已 经加工完成的部件发生质量 缺陷。 焊接接头中容易存在一定的 如裂纹、气孔缺陷。
焊接工艺有那些优点?
焊接可以把已经加工好的存 在质量缺陷的部件及时补充 完整，避免的重新提料加工。 具有有效率高、节省材料、 减轻结构质量，经济效益好 等优点。
3.焊缝的内部缺陷
1).未焊透 未焊透是指工件与焊缝金属或焊缝层间局部未熔合的一种缺陷。未焊透减弱 了焊缝工作截面，造成严重的应力集中，大大降低接头强度，它往往成为焊缝开裂的根源。 2).夹渣 焊缝中夹有非金属熔渣，即称夹渣。夹渣减少了焊缝工作截面，造成应力集 中，会降低焊缝强度和冲击韧性。 3).气孔 焊缝金属在高温时，吸收了过多的气体（如H2）或由于溶池内部冶金反应产 生的气体（如CO），在溶池冷却凝固时来不及排出，而在焊缝内部或表面形成孔穴，即为气 孔。气孔的存在减少了焊缝有效工作截面，降低接头的机械强度。若有穿透性或连续性气孔存 在，会严重影响焊件的密封性。 4).裂纹 焊接过程中或焊接以后，在焊接接头区域内所出现的金属局部破裂叫裂纹。 裂纹可能产生在焊缝上，也可能产生在焊缝两侧的热影响区。有时产生在金属表面，有时产生 在金属内部。通常按照裂纹产生的机理不同，可分为热裂纹和冷裂纹两类。 热裂纹是在焊缝金属中由液态到固态的结晶过程中产生的，大多产生在焊缝金属中。其产 生原因主要是焊缝中存在低熔点物质（如FeS，熔点1193℃ ），它削弱了晶粒间的联系，当受 到较大的焊接应力作用时，就容易在晶粒之间引起破裂。焊件及焊条内含S、Cu等杂质多时， 就容易产生热裂纹。 热裂纹有沿晶界分布的特征。当裂纹贯穿表面与外界相通时，则具有明显的氢化倾向。 冷裂纹是在焊后冷却过程中产生的，大多产生在基体金属或基体金属与焊缝交界的熔合线上。 其产生的主要原因是由于热影响区或焊缝内形成了淬火组织，在高应力作用下，引起晶粒内部的 破裂，焊接含碳量较高或合金元素较多的易淬火钢材时，最易产生冷裂纹。
A一般要求在20%~80%范围内。如果保证焊核直径，只要A在20％以上便可保 证焊接强度，一般不允许大于80％。
点距 点距指相邻两焊点中心的距离。焊点点距跟材料特性，焊件板料 厚度都有关系。合理的点距对焊接分流影响较大。一般点焊接头的最小 距离见表。 一般最小点距可用下公式计算：
其中e——搭接量，δ——料厚 副车架上焊点点距一般为30~45（mm）。 点焊的接头设计 点焊接头必须以搭接基本形式（如图），有两个或两个以上等厚或 不等厚的工作组件组成。点焊设计应考虑一下几方面内容：
焊接的检验 对焊接接头进行必要的检验是保证焊接质量的重要措施。
焊接质量的检验包括外观检查、无损探伤和机械性能试验三个方面。
这三者是互相补充的，而以无损探伤为主。 焊接试板的机械性能试验 无损探伤可以发现焊缝内在的缺陷，但不能说明焊缝热影响区 的金属的机械性能如何，因此有时对焊接接头要作拉力、冲击、弯 曲等试验。这些试验由试验板完成
1、工件焊后一般都会产生变形，如 果变形量超过允许值，就会影响使用。 2、焊缝的外部缺陷 1）焊缝增强过高 如图所示,当焊 接坡口的角度开得太小或焊接电流 过小时，均会出现这种现象。焊件 焊缝的危险平面已从M-M平面过渡 到熔合区的N-N平面，由于应力集 中易发生破坏，因此，为提高压力 容器的疲劳寿命，要求将焊缝的增 强高铲平。 2) 焊缝过凹 因焊缝工作截面的减小而使接头处的强度降低。 3) 焊缝咬边 在工件上沿焊缝边缘所形成的凹陷叫咬边。它不仅减少了接头 工作截面，而且在咬边处造成严重的应力集中。 4) 焊瘤 熔化金属流到溶池边缘未溶化的工件上，堆积形成焊瘤，它与工件 没有熔合焊瘤对静载强度无影响，但会引起应力集中，使动载强度降低。 5) 烧穿 烧穿是指部分熔化金属从焊缝反面漏出，甚至烧穿成洞，它使接头 强度下降。
T形接头和角接接头 根据焊接工件厚度的不同，将两块钢板互成直角连接在一起的焊缝接头称为T形接 头和角接接头。接头可分为不开坡口、单边V形坡口、双边V形坡口以及K形坡口，如 图2－16所示。根据厚薄不同可采用单面焊或双面焊。
这些角焊缝应力分 布不均，在焊缝的根部 有较大的应力集中，在 压力容器的受压件上是 禁止采用。
焊点结构如图所示：
电极
ew
w
c
w
被焊工件 电极
ew
焊点结构示意图
δ——焊件板厚，d——电极直径， dn——熔核直径，dr——塑性环直径， hn——熔核高度，△——压痕深度。
点焊的原理图
其中R总——焊接区总电阻 Rew——电极与焊件之间接触电阻 Rw——焊件内部电阻 Rc——焊件之间接触电阻 电阻焊产生的热量公式：Q=I2Rt
注：接触电阻Rc+2Rew所产生的热量约占总热量的10%左右；而而焊件内 部电阻2R所产生的热量约占总热量的90%左右。
R总
熔核直径要求：一般要求熔核直径随板厚增加而增大，其关系为：
其中d n——熔核直径（mm）；δ——焊件板厚；
熔深要求：
hn——熔核高度（mm）；△ ——压痕深度（mm）
熔核在单板上的融化高度hn对板厚δ的百分比称焊透率A，即