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1、點焊焊接零部件表面清理、缺陷及排除工藝作業指導書編 制： 審 核： 批 準： 版 本 號: ESZAQDGF001 編 制： 審 核: 批 準： 發 布： 二XX年X月點焊焊接作業指導書點焊焊接工藝規范一.點焊工藝原理電阻點焊是將焊件裝配成搭接接頭并壓緊兩點極之間，利用電阻熱熔化母材金屬形成焊點的焊接方法。特點：工件表面只有在接觸點附近被熔化，加壓后形成焊點。電阻點焊示意圖如下：點焊機系采用雙面雙點過流焊接的原理，工作時兩個電極加壓工件使兩層金屬在兩電極的壓力下形成一定的接觸電阻，而焊接電流從一電極流經另一電極時在兩接觸電阻點形成瞬間的熱熔接，且焊接電流瞬間從另一電極沿兩工件流至此電極形成回路2、，不傷及被焊工件的內部結構。點焊的工藝過程為開通冷卻水;將焊件表面清理干凈，裝配準確后，送入上、下電極之間，施加壓力，使其接觸良好；通電使兩工件接觸表面受熱，局部熔化，形成熔核；斷電后保持壓力，使熔核在壓力下冷卻凝固形成焊點；去除壓力，取出工件。焊接電流、電極壓力、通電時間及電極工作表面尺寸等點焊工藝參數對焊接質量有重大影響。點焊是焊件裝配接頭，并壓緊在兩電極之間，利用電阻熱熔化母材金屬，形成焊點的電阻焊方法。點焊多用于薄板的連接，如飛機蒙皮、航空發動機的火煙筒、汽車駕駛室外殼等。點焊機焊接變壓器是點焊電器，它的次級只有一圈回路。上、下電極與電極臂既用于傳導焊接電流，又用于傳遞動力。冷卻水路通3、過變壓器、電極等部分，焊接時應先通冷卻水，然后接通電源開關。電極的質量直接影響焊接過程、焊接質量和生產率。電極材料常用紫銅、鎘青銅、鉻青銅等制成；電極的形狀多種多樣，主要根據焊件形狀確定。安裝電極時，要注意上、下電極表面保持平行；電極平面要保持清潔，常用砂布或銼刀修整。焊接循環點焊的焊接循環由四個基本階段（點焊過程）：（1）預壓階段電極下降到電流接通階段，確保電極壓緊工件，使工件間有適當壓力。（2）焊接時間焊接電流通過工件，產熱形成熔核。（3）維持時間切斷焊接電流，電極壓力繼續維持至熔核凝固到足夠強度。（4）休止時間電極開始提起到電極再次開始下降，開始下一個焊接循環。為了改善焊接接頭的性能，有4、時需要將下列各項中的一個或多個加于基本循環：（1）加大預壓力以消除厚工件之間的間隙，使之緊密貼合。（2）用預熱脈沖提高金屬的塑性，使工件易于緊密貼合、防止飛濺。二.點焊機設備及技術參數點焊機可以分為以下兩類：固定式點焊機和懸掛式點焊機。 圖2-1 懸掛式點焊機 圖2-2 固定式點焊機選取點焊機時，需要確定基本的型號及技術參數。固定式點焊機、懸掛式點焊機的型號及技術參數具體見表。表2-1固定式點焊機的型號及技術參數型號技術數據DN-5-2DN-10DN-16DN-25DN-80DN-100額定容量（kVA）510162580100一次電壓（V）220/380380220/3803803803805、二次電壓（V）次級電壓調節級數6888816額定負載持續率（%）205050505050電極最大壓力（N）70015006000800014000工作行程（mm）151520302020電極臂間距（mm）105100150125電極臂有效伸長（mm）220300250500500，800，1000500上電極輔助行程（mm）15202020-502060冷卻水消耗量（L/h）3030120600732810壓縮空氣0.55MPa600L/h0.5MPa550L/h0.55MPa810L/h焊件厚度（mm）1+12+23+31.5+1.53+3生產率（點/h）900604800質量（kg）8026、32406001950外形尺寸：長X寬X高（mm）800X450X600870X280X10801015X510X10901374X490X15302040X530X18851300X570X1950用途點焊低碳鋼薄板和鋼絲點焊鋼筋網及尺寸較大的低碳鋼板大量或成批生產中點焊低碳鋼零件表2-2懸掛式點焊機的型號及技術參數型號DN4-25-1DN5-75DN5-150-2DN5-200-1額定容量（kVA）2575150200一次電壓（V）380380380380二次電壓（V）串聯3.149.5-19并聯二次電壓調節級數2X82X66額定負載持續率（%）20202020電極最大壓力（N）長焊鉗307、00200040007200短焊鉗9000電極工作行程（mm）長焊鉗20302060短焊鉗10電極臂間距（mm）長焊鉗1009445、35、90175短焊鉗62電極臂有效伸長（mm）長焊鉗17012545、90、160425短焊鉗164冷卻水消耗量（L/h）600600720800壓縮空氣壓力（Mpa）0.50.50.550.5消耗量（m3/h）13.52210鋼焊件厚度（mm）1.5+1.51.5+1.51.5+1.5（1.5+1.5）（2.5+2.5）質量（kg）25（焊鉗）370370350外形尺寸：長X寬X高（mm）615X330X280850X455X770850X455X770658、2X695X732配用控制箱型號KD2-600KD3-600-2KD3-600-1KD7-500用途固定式點焊機不變進行工作的大型低碳鋼構件點焊固定式點焊機不變進行工作的大型低碳鋼構件點焊或建筑工地上點焊選取點焊機之后還要選定合適的電極。不同形狀的電極適合不同的點焊位置，電極的分類特點如下：分類特點按電極工作表面形狀分為：平面電極、球面電極（1）平面電極：用于結構鋼的電阻點焊。工作部分的圓錐角為15-30度。（2）球面電極：用于輕合金的電阻點焊。它的優點是易散熱、易使核心壓固，并且當電極少有傾斜時，不會影響電流和電壓的均衡分布，不致引起內部和表面的飛濺。按電極結構形式分為：直電極、特殊電極（19、）直電極：加壓時穩定，通用性好。（2）特殊電極：用于直電極難以工作的場合，根據焊件的形狀、開敞性等因素設計特殊電極。注：電極直接影響到電阻點焊的質量；電阻點焊電極多采用錐體配合，錐度為1:5和1:10圖2-3 平面電極傾斜的影響 圖2-4 特殊電極三.點焊工藝參數1、點焊接頭形式與焊點分布常見的點焊接頭形式為搭接，如圖3-1所示圖3-1 點焊接頭形式（a）搭接接頭 （b）折邊接頭 e-點距 b-邊距焊點位置要便于施焊。剛度較小的地方焊接工藝性較好，宜作為施焊點。（a）工藝性好（b）工藝性較好（c）工藝性差2、點焊接頭的搭接寬度點焊時，首先要保證兩鈑相互搭接的寬度符合表的要求表3-1 點焊接頭的10、搭接寬度（mm）最薄零部件厚度單排焊點雙排焊點結構鋼耐熱鋼及其合金結構鋼（mm）耐熱鋼及其合金0.50.81.01.21.52.02.53.03.54.0891011121415182022678910121416182016182022242832364042141618202226303438403、焊點間距雙層搭接點焊的焊點間距，見表3-2表3-2 雙層搭接的焊點距（mm）最薄零部件厚度焊點距結構鋼耐熱鋼及其合金0.50.81.01.21.52.02.53.03.54.01012121414161820222481010121214161820224、點焊焊接參數點焊焊接參數選擇通常是根11、據工件的材料與厚度，參考該種材料的焊接條件選取。首先確定電極的端面形狀和尺寸，其次初步選定電極壓力、預壓時間、焊接時間和維持時間，然后從較小的電流開始焊試片，逐步增大電流至產生噴濺，再將電流適當減少至無噴濺，檢測單點的抗拉和抗剪強度、熔核直徑和熔核深度是否滿足要求，適當調整電流或焊接時間直至滿足要求。試焊完全合格后轉批量生產。具體焊接條件見下表：板厚/mm截錐形電極尺寸A級B級C級d/mmD/mm焊接時間/周電極壓力/kN焊接電流/kA焊接時間/周電極壓力/kN焊接電流/kA焊接時間/周電極壓力/kN焊接電流/kA0.53.51251.326.090.885.0200.440.390.84.512、1271.728.0131.186.4250.690.501.05.01282.169.0171.477.2300.830.561.25.512102.7010.0191.728.0330.980.611.66.312133.6311.6252.269.2431.320.712.07.016174.7113.2302.9410.4481.720.802.88.516246.8716.0434.2212.4602.260.953.29.016278.0417.4504.7113.2652.8010.24.010.0204210.219.8755.9815.01293.5311.35.011.2213、05813.522.41007.6516.81754.3212.7注：（1）單向交流電源，50HZ。（2）當焊機容量足夠大時應選用A級條件，容量不足時選用B級或C級條件。（3）在沒有特殊要求的條件下，其他的參數固定不變；預熱時間：5周；維持時間：5周；休止時間：2周；電流回路數：1；電壓匝數比：60-90。周是周期的意思，點焊的焊接時間就是電極通電時間，時間的單位有以秒記的，也有以周期記的。中國大陸的電源頻率是50HZ/S，1HZ就是一周期，也就是1/50秒。（4）以試片選擇焊接參數時，要充分考慮式樣和工件在分流、鐵磁性物質影響，以及裝配間隙方面的差異，并適當加以調整。5、點焊焊點的規范（見圖14、3-3）點焊焊點的壓痕深度不超過板材實際厚度的20%。 圖3-3 低倍磨片上的熔核尺寸注：（1）對于不同厚度的零件點焊時，規范參數可先按薄件選取，再按板件厚度的平均值通過試片剝離實驗修正。通常選用規范：大電流、短時間來改善熔核狀態。（2）多層板焊接，按外層較薄零件厚度選取規范參數，再按板件厚度的平均值通過試片剝離實驗修正。當一臺焊機既焊雙層板又焊多層板時，優先選用能夠兼顧兩種情況的規范參數，當不能兼顧時，多層板焊接可采用二次點焊。6、焊件裝配與施焊（1）裝配間隙0.5-0.8mm，零部件表面平整，壓緊狀態貼合，無間隙；（2）采用夾具將焊件夾牢；（3）裝配焊件夾緊后，先進行定位點焊。定位焊點應選15、在難以變形的部位；（4）如接頭較長，應從中間向兩端依次按設計的點距進行點焊。（5）當定位焊接曲率有變化的工件時，首先對曲率最大（半徑最?。┎糠诌M行定位點焊。（6）對較大尺寸平面結構或特殊彎曲結構的定位點焊，要以中心分散到邊緣對稱點焊。四.零部件表面清理由于點焊屬于高效率焊接工藝，焊件的批量大，工藝比較定型，設備一次調整完成后即可連續運行，為保證質量，對焊件必須進行嚴格清理。清理方法分為機械清理和化學清理兩種。常用的機械清理方法有噴砂、噴丸、拋光，以及用紗布或鋼絲刷等工具清理。鋼的供貨狀態有熱軋和冷軋兩種狀態，熱軋不酸洗，冷軋需要酸洗并脫脂。熱軋鋼焊接時，必須噴砂、噴丸，或者用化學腐蝕的方法清除16、氧化皮。有鍍層的鋼板，除了少數外，一般不用特殊清理就可以進行焊接。鍍鋁鋼板則需要用鋼絲刷或化學腐蝕清理。帶有磷酸鹽涂層的鋼板，其表面電阻會高到在低電機壓力下，焊接電流無法通過的程度，只有采用較高的壓力才能進行焊接。焊接前清理類型類型主要的清理過程（1）機械清理用刮刀、銼刀、砂布、金屬絲刷、砂輪和噴砂等方法清除焊接坡口及坡口附近表面的銹層、氧化膜層和表面防護層（2）脫脂用有機溶劑，如酒精、汽油、四氯化碳、三氯乙烯等擦洗焊件和焊絲，使之脫脂。采用化學脫脂液脫脂效果更好。化學脫脂液的溶液組成NaOH:90 g /L、Na2CO3：20g/L（3）化學清洗點焊清洗溶液組成見下表化學清理腐蝕液成分及工藝17、焊件溶液成分及溫度中和溶液冷軋低合金鋼（除油用）工業用磷酸三納 Na3PO4 50KG/m3煅燒蘇打 Na2CO3 25g/ m3苛性鈉 NaOH 40kg/ m3溫度 60-70先在70-80熱水，后在冷水中沖凈冷軋低合金鋼（酸洗用） 硫酸 H2SO4 0.11m3氯化鈉 NaCL 10kgKCL填充劑 1kg溫度 50-60常溫下在50-70kg/m3氫氧化鈉或氫氧化鉀溶液中中和熱軋低合金鋼、耐熱鋼（酸洗用） 硫酸 H2SO4 0.085m3鹽酸 HCL 0.215m3硝酸 HNO3 0.01 m3溫度 50-60先在60-70質量分數為10%的Na2CO3溶液，后在冷水中沖凈五.電極的選18、擇與修磨、更換1、定義：（1）電極修整：電極尖端形狀與焊接質量有密切的關系，電極端面直徑增大，電流密度就會降低；電極端面直徑減少，電流密度就會增大，因此，把電極端面直徑維持在一定范圍內能穩定焊接質量，由于連續焊接，電極頂端磨損，把磨損了的電極頂端復原成一定形狀的作業，就稱之為電極修整。（2）電極更換：電極因焊接磨損，經過反復修整，逐漸被消耗，電極損耗到一定程度，電極的強度就不能承受焊槍的壓力，電極端面產生凹陷、裂紋等，造成焊接不良、電極修磨困難。為防止這些情況發生，設定電極的使用限度，對超出使用限度的電極進行更換，關于電極使用限度，優先考慮的是保證焊接質量，但從降低電極消耗量的角度來看，也有必19、要考慮將電極在可能的限度內盡量用完。2、電極的修磨（1）電極的頂端標準使用電極銑刀（手動）或平銼（十字紋）對電極進行整形，特殊電極在該使用工序上應明確頂端直徑、形狀標準（表5-1）。表5-1電極頂端直徑標準電極種類形狀焊接板厚修整所要求直徑正常使用直徑范圍標準電極平面電極0.8 1.21.2 1.51.5 2.05.0 6.56.0 7.06.5 8.54.5 7.55.0 8.05.5 9.5錐形電極球面電極帽狀電極（2）電極端面的磨削電極端面的修整，不僅是為確保電極端面的直徑，而且是為清理電極端面上臟物、污物。（焊接高強度鋼、GA、GI等電鍍鋼材或鋁材時，在電極端面，CuZn等合金層、樹脂20、層的生成、附著，對焊接質量有著深刻的影響。）（3）具體修整要領步驟一：打開焊鉗行程開關，張大焊鉗開口，關閉焊鉗氣動開關。（握住焊鉗開關，確認焊鉗不動作） 圖5-1步驟二：用銼刀沿電極頂端周邊（圖5-1）對電極進行整形，電極端面直徑要求修整到標準直徑范圍內。 步驟三：對于C型焊鉗，如圖5-2將銼刀放入上下電極之間，垂直于氣缸運動的軸心線做往復磨削運動，清除電極頂端合金層，確保電極頂端直徑。圖5-2對于X型焊鉗，如圖5-3將銼刀放入上、下電極之間，面向焊鉗運動的支點，使銼刀做前后磨削運動，清除電極頂端合金層，確保電極端面直徑。（4）修磨工具支點對于球面電極，可先使用電極銑刀磨削，除去電極端面的合金21、層，然后再用銼刀修整，所使用的電極銑刀必須與所修整電極的直徑相對應。圖5-3因此，必須明確每個工位所使用的每一把焊鉗的電極修磨工具。（5）電極修整頻次設定設定電極的修整頻度，是以電極修整前最嚴重的磨損狀態來確認，此處要充分確認焊接是否有質量問題，如果質量不穩定，應先把焊接條件適當修正，焊接質量仍然不穩定，那么就需要提高電極修整頻度；相反，根據實際焊接情況，某些焊鉗以規定的頻度修整電極，電極在修整前磨損較少，為把管理工時控制到最小，需要降低焊點修整頻度，增加每兩次電極修整間的焊接點數，此時也要通過確認降低修磨頻度對焊點質量的影響，以及焊點質量是否穩定，來判定電極修整頻次可否變更。每把焊鉗在兩次電22、極修磨之間的焊接點數由于電極形狀、電極材料的偏差、設定的焊接條件的不同、所焊接的板材的差別、不同板厚、板材的配合、有無分流等，對焊接點數都能產生微妙的變化，不能一概而論。但在對電極修整頻率確定以前，可參考以標準電極、標準條件焊接確定的電極修整頻率（表5-2），作為目標的設定值，但最終決定修整頻度時，還得以實際工作的質量結果來判定。表5-2 電極修整頻率表焊接材料標準電極在設定焊接條件下的焊接情況標準電極以外的焊接情況薄板標準電極厚板標準電極包含高強度板材200點200點150點包含鍍鋅鋼板100150點150點100點普通低碳鋼鋼板250點300點200點（6）電極修整的主要事項 對電極修磨時23、，需針對表5-3中各個項目進行逐一確認。 電極修磨、整形要求至少1次/班。表5-3 電極修整確認要領序號確認項目確認內容備 注1使用工具使用電極銑刀修磨電極時，銑刀切削要滿足電極頂端的形狀；對每把焊鉗要明確使用何種電極修整工具2電極端面直徑按制定的基準進行修整；1 用檢具進行確認例：標準電極在平板上開圓孔 能卡住，合格 卡不住，不合格2 用刻度尺測量確認注：為提高對電極端面直徑的管理水平及增強可操作性，最好采用檢具進行確認。3電極頂端的偏芯焊鉗加壓，上、下電極無偏芯X 1.0mm即偏芯控制在1.0mm以內。4電極端面的重合焊鉗加壓，上、下電極接觸面無傾斜或一端接觸，應是表面接觸；YY 3.035圖7-1 專用工裝表7-2 點焊焊點直徑尺寸（mm）焊件厚度焊點核心直徑0.51.01.52.02.53.03.54.03.04.04.05.06.07.07.08.58.09.59.010.510.012.012.013.5注：板料厚度以最薄板厚進行查表；表中沒有標明的板厚按差值法近似計算。