薄板点焊工艺及性能研究

　文章编号:100121684(2000)01215203

收稿日期:1999212228

作者简介:温家伶(19552),男,学士,副教授

薄板点焊工艺及性能研究

温家伶1)

　黄志军2)

黄小军1)

　包立斌1

)

(1.武汉交通科技大学,武汉430063;2.武汉钢铁集团公司,武汉430081)

摘　要:采用镀锌钢板点焊、试样拉伸、焊点凹陷测量等试验方法,进一步了解镀锌钢的点焊焊接性能,以正交设计和方差分析法对点焊工艺进行优化,从中选出最佳工艺参数。

关键词:电阻点焊;镀锌钢板;工艺参数;优化设计;正交设计;方差分析中图分类号:U 671.83 文献标识码:A

Abstract :Spo t 2w elding is carried out w ith galvanized steel p late .Samp le draw ing ,m easuring test of w elding po int ho llow .Further understand the w elding perfo rm ance of the spo t 2w elding of galvanized steel p late .U se cro ss 2design and m athem atical m ethod of square difference analysis ,selecting op ti m um w elding techno logy param eter .

Key words :R esistance spo t w elding ;Galvanized steel p late ;T echno logy param eter ;Op ti m um design ;C ro ss design ;Square difference analyze

1　前言

随着科学技术的发展,电阻点焊作为电阻焊

重要的一种焊接技术,越来越受到焊接界的青睐。与此同时,焊接自动化的发展为点焊技术的发展提供了广阔的前景。据调查表明[1],早在1981年,日本对电阻焊机使用最多的74个企业调查表明,在这些企业拥有的16826台电阻焊机中,点焊机占97.3%,而在80年代,在日本电阻焊机总产值约占总焊机的30%左右。点焊机能在焊接技术中占如此重要的地位,归结于它的特性:低能耗、低成本、高质量、高效率且便于实现自动化、使用方便。而且随着自动化技术的不断发展,点焊将成为最有发展潜力的焊接技术之一。目前,点焊广泛应用于薄板冲压焊接结构的生产,如汽车驾驶室、轿车车身、飞机机翼、航空发动机扰流器、建筑用钢筋网,另外,家用电器如电冰箱、洗衣机、电风扇及电炉、家具等也大量采用点焊工艺。

微机技术的发展大大提高了电阻焊机的控制水平,特别在使用面最广的点焊方面国内外许多公司已采用微机控制[2],可以方便储存多焊接规范,获得各种形式的焊接循环,又可以比较简便地实现质量监控与群控,使点焊的质量更加可靠。如OBM -0120微处理机在汽车车门玻璃导轨多点

焊机中的应用[3],效果良好。

70年代初,美国、日本首先将点焊机器人用于汽车生产线,现在几乎每个现代化汽车厂都已配置数十台至数百台点焊机器人,具有视觉触觉等传感器的第二代点焊机器人已完全成熟。点焊机器人完全采用微机控制[4]并采用电伺服驱动,消除了液压元件漏油等隐患。如I R 761 125型点焊机器人[5]在汽车驾驶室生产线上的广泛应用。

2　试验的意义

随着镀锌钢的大量应用,也就要对其焊接性能及点焊工艺参数有所了解。本试验研究基于热镀锌钢(03A lZn )的点焊,用正交设计法和方差分析法对焊接工艺参数进行优化处理,从而获得最佳工艺参数。近年来,为防腐蚀,国内外汽车大量使用镀锌钢板,因为车身腐蚀部位常常是漆不能完全涂到的地方。锌对钢板的防护有两方面。首先是屏障作用,即生锈时先腐蚀锌,后腐蚀钢,但锌比钢的腐蚀速度慢;其次是锌对钢的阴极保护作用。据有关资料介绍,当镀锌层厚度大于40g m 2(平均厚度5.56×1023

mm )时,该值难以保证10年内汽车零部件不出现蚀孔。只有当镀层重量

大于60g m 2(平均厚约8.3×1023

mm ),才能达

到这一要求[6]。

3　镀锌钢板的点焊焊接特点

镀锌钢的焊接比低碳钢困难得多,镀锌钢板

5

1武汉造船　2000年第1期(总第130期)

点焊规范有下列主要特点:

1)　焊接电流大,适用电流范围窄。

点焊时由于电流分布变化的影响使两焊件间的接触面上热源强度降低,为保证焊接区必要的电流密度,必须加大焊接电流。试验证明:锌层越厚,越不利均匀,所需的焊接电流越大。

2)　焊接时间长

镀锌钢点焊焊接时间比同厚的低碳钢稍长,以使两焊件间的熔化锌层能均匀挤于焊接区周围,焊后锌层均布于焊点周围,可保持原有的保护作用。

3)　电极压力稍大

镀锌钢点焊所需焊接电流很大,为避免产生飞溅,在加大焊接电流、增加焊接时间的同时,要求采用略高的电极压力,将熔化的锌层挤到焊接区周围,降低残余在熔核内部的锌含量,减少发生裂纹的可能性。

4　试验方法

4.1　试验条件和方法

试验材料采用1.2mm双面镀锌钢板,牌号为03A lZn。点焊设备采用上海电焊机厂生产的SO432N T-5A型脚踏开关气动加压式焊机,电极直径为5mm。

焊点强度试验采用140mm×20mm试片,长度方向搭接(搭接长度20mm),在拉伸机上进行拉伸,失效破坏过程中最大力为该接头的拉剪强度。

4.2　镀锌板与镀锌板焊接工艺参数

预选试验的焊接工艺参数见表1。针对各因素对点焊焊接质量影响的程度,选择焊接时间、焊接压力和焊接电流作为试验的重点工艺参数,根据正交表的选用原则,选用L9(34)正交表,见表2。其中A表示电流,B表示时间,C表示压力。

表1　镀锌板与镀锌板焊接工艺参数参 数123

电流(A)A850095007500

焊机焊接电流档数66.55.8

焊接时间(H z)12108

焊接压力(N)350040004500

焊机焊接压力档数3.84.55

5　试验结果分析及讨论

5.1　正交设计结果分析

根据试验结果运用正交表进行极差分析计算,其结果见表2。

表2　镀锌钢板焊接结果正交分析表

试验号

列 号

1234

因 子

A B A×B C

焊点凹陷深度

(mm)

拉剪力

(N)焊点质量

111110.3645818无飞溅未开焊212220.3085554无飞溅未开焊313330.2564968无飞溅未开焊421230.5925816稍微飞溅未开焊522310.5045895稍微飞溅未开焊623120.2965702无飞溅未开焊731320.2805014无飞溅未开焊832130.2804860无飞溅未开焊933210.1724364无飞溅开焊

凹陷深度

0.9281.2360.9401.040

1.3921.0921.0720.884 0.7320.7241.0401.128极差0.6600.5120.1320.244

拉剪力

16340166481638016080

17416163121573416270

14238150341588015644

极差31781614646626

(1)焊点凹陷深度高因子主次顺序为:ABC;

(2)拉剪力因子主次顺序为:ABC;

(3)最优点焊工艺参数组合为A1B1C1。

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薄板点焊工艺及性能研究——温家伶　黄志军　黄小军　包立斌

由于在试验中主要以拉剪力衡量焊点质量因此在进行参数优化时首先应保证拉剪力满足要求,而焊点凹陷深度是衡量汽车点焊时焊点外观美观程度的主要指标。通过极差分析便可判断在9个试验点中,拉剪力最大的是第5号试验点,其次为第1号试验点。因此较优参数组合为A2B2C1,其次为A1B1C1。从极差中也可看出各因子的主次顺序为A、B、C。对于焊点质量而言,我们希望既无飞溅,焊点抗拉剪强度又最大,从而制定出最佳工艺参数。由于组合参数A2B2C1首先稍有飞溅,再者焊点凹陷深度又最大,这将在汽车点焊中产生不良影响,因此选取参数A1B1C1作为最佳工艺参数。其点焊后非但焊点凹陷深度较浅,而且拉剪力也和参数A2B2C1差不多。所以由极差分析法得到的最佳工艺参数为:

焊接电流(A)=8500A;

焊接时间(B)=12H z;

焊接压力(C)=3500N。

5.2　方差分析

表3　试验结果方差分析表

方差来源偏差平方和自由度F比显著性

A1741762.667219088高度显著

B48346825.52有一定影响

C98674.66721.13不显著

极差分析法只要对试验做少量的分析计算,通过综合比较即可得出最优生产条件。但极差分析法不能把改变试验条件引起的数据波动和试验误差引起的数据波动区别开来,也不能判断所考察的因素对性能作用的显著性。为了弥补极差分析法的这个缺点,我们采用方差分析,分析结果如表3所示。方差分析正是将因子水平(或交互作用)的变化所引起的试验结果间的差异与误差的波动所引起的试验结果间的差异区分开来的一种数学方法。

由上述正交设计和方差分析表明:正交设计中由焊点凹陷深度和拉剪力的极差表明,因子的主次顺序为ABC,这说明焊接电流对焊点质量影响最大,焊接时间次之,焊接压力最小。用方差分析也得到了相同的结论。

6　结论

1)运用正交设计,可以做少量试验而得出优化的结果,从正交设计中得出焊接电流对焊点质量影响最大,通过方差分析也得出同样的结论。

2)镀锌板在焊接中,焊接电流、焊接时间、焊接压力与低碳钢相比都要稍大。

3)确定了厚度为1.2mm的03A lZn双面镀锌钢板应采用A1B1C1为最佳点及焊工艺参数。

参考文献

1　中国机械工程学会焊接学会电阻焊( )专业委员会.

电阻焊理论与实践.北京:机械工业出版社,1994.1

2　林之宝,黎明,吴林.计算机在焊接中应用现状及发展前景.焊接,1998(1):2～4

3　于宝晨,郭迎春,张轶傅.OBM2D120微处理机在多点焊机中的应用.电焊机,1987(4):18～20

4　朱锦洪,黄石生,李发兴.点焊机器人焊接系统的控制研究.电焊机,1995(1):14～17

5　熊腊森,彭振国,陈一坚.I R761 125型点焊机器人在平头驾驶室总生产线上的应用.电焊机,1998(5):10～13

6　韩新洲.镀锌钢板中的点焊研究.电焊机,1994(4):34～36

武昌造船厂承接

国内内河最大液化气运输船建造任务

2月15日,武昌造船厂与武汉长茂公司签订了2300m3液化汽船建造合同,该船是目前我国内河运输能力最大的液化气运输船。

该船的建造是借鉴国外先进内河液化气运输方式,利用长茂公司原有的1500t甲板驳改装成液化气运输驳船;采用大马力推轮顶推(拖),组建大吨位长江(内河)液化气运输船队,实现液化气船在长江(湘江)一带内河流域运输延伸服务的设想。

这种借鉴国外成熟的造船经验、先进技术的改建方式是长茂公司的新的尝试。该船改建工程预计2000年底完成。

杨国安

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武汉造船　2000年第1期(总第130期)

激光焊接的工作原理及其主要工艺参数(精)

激光焊接的工作原理及其主要工艺参数 目前常用的焊接工艺有电弧焊、电阻焊、钎焊、电子束焊等。电弧焊是目前应用最广泛的焊接方法，它包括手弧焊、埋弧焊、钨极气体保护电弧焊、等离子弧焊、熔化极气体保护焊等。但上述各种焊接方法都有各自的缺点，比如空间限制，对于精细器件不易操作等，而激光焊接不但不具有上述缺点，而且能进行精确的能量控制，可以实现精密微型器件的焊接。并且它能应用于很多金属，特别是能解决一些难焊金属及异种金属的焊接。 激光指在能量相应与两个能级能量差的光子作用下，诱导高能态的原子向低能态跃迁，并同时发射出相同能量的光子。激光具有方向性好、相干性好、单色性好、光脉冲窄等优点。激光焊接是利用大功率相干单色光子流聚焦而成的激光束为热源进行的焊接，这种焊接通常有连续功率激光焊和脉冲功率激光焊。激光焊接从上世纪60年代激光器诞生不久就开始了研究，从开始的薄小零器件的焊接到目前大功率激光焊接在工业生产中的大量的应用，经历了近半个世纪的发展。由于激光焊接具有能量密度高、变形小、热影响区窄、焊接速度高、易实现自动控制、无后续加工的优点，近年来正成为金属材料加工与制造的重要手段，越来越广泛地应用在汽车、航空航天、造船等领域。虽然与传统的焊接方法相比，激光焊接尚存在设备昂贵、一次性投资大、技术要求高的问题，但激光焊接生产效率高和易实现自动控制的特点使其非常适于大规模生产线。 2. 激光焊接原理 2.1激光产生的基本原理和方法 光与物质的相互作用，实质上是组成物质的微观粒子吸收或辐射光子。微观粒子都具有一套特定的能级，任一时刻粒子只能处在与某一能级相对应的状态，物质与光子相互作用时，粒子从一个能级跃迁到另一个能级，并相应地吸收或辐射光子。光子的能量值为此两能级的能量差△E，频率为ν=△E/h。爱因斯坦认为光和原子的相互作用过程包含原子的自发辐射跃迁、受激辐射跃迁和受激吸收跃迁三种过程。我们考虑原子的两个能级E1和E2，处于两个能级的原子数密度分别为N1和N2。构成黑体物质原子中的辐射场能量密度为ρ，并有E2 -E1=hν。 2.1.自发辐射 处于激发态的原子如果存在可以接纳粒子的较低能级，即使没有外界作用，粒子也有一定的概率自发地从高能级激发态（E2）向低能级基态（E1）跃迁，同时辐射出能量为（E2-E1）的光子，光子频率ν=（E2-E1）/h。这种辐射过程称为自发辐射。自发辐射发出的光，不具有相位、偏振态上的一致，是非相干光。 2.2.受激辐射 除自发辐射外，处于高能级E2上的粒子还可以另一方式跃迁到较低能级。当频率为ν=（E2-E1）/h的光子入射时，也会引发粒子以一定的概率，迅速地从能级E2跃迁到能级E1，同时辐射一个与外来光子频率、相位、偏振态以及传播方向都相同的光子，这个过程称为受激辐射。 2.3.受激吸收 受激辐射的反过程就是受激吸收。处于低能级E1的一个原子，在频率为的辐射场作用下吸收一个能量为hν的光子，并跃迁至高能级E2，这种过程称为受激吸收。自发辐射是不相干的，受激辐射是相干的。 由受激辐射和自发辐射的相干性可知，相干辐射的光子简并度很大。普通光源在红外和可见光波段实际上是非相干光源。如果能够创造这样一种情况：使得腔内某一特定模式的ρ很大，而其他所有模式的都很小，就能够在这一特定模式内形成很高的光子简并度，使相干

镀锌钢板焊接工艺研究

镀锌钢板焊接工艺研究公司内部档案编码：[OPPTR-OPPT28-OPPTL98-OPPNN08]

镀锌钢板焊接工艺研究 1．镀锌钢电弧焊 锌层的存在给镀锌钢的焊接带来了一定困难，主要的问题有：焊接裂纹及气孔的敏感性增大、锌的蒸发及烟尘、氧化物夹渣及镀锌层熔化及破坏。其中焊接裂纹、气孔和夹渣是最主要的问题。 1．1? 焊接性 （1）裂纹 在焊接过程中，熔化的锌浮在熔池的表面或位于焊缝根部。由于锌的熔点远远低于铁，熔池中的铁首先结晶，液态锌会沿着钢的晶界渗入其中，导致晶间结合变弱。而且锌与铁之间易形成金属间脆性化合物Fe 3Zn 10和FeZn 10，进一步降低了焊缝金属的塑性。因此在焊接残余应力的作用下易沿晶界裂开，形成裂纹。 1) 影响裂纹敏感性的因素 ① 锌层的厚度? 镀锌钢的锌层较薄，裂纹敏感性小，而热镀锌钢的锌层较厚，裂纹敏感性较大。 ② 工件厚度? 厚度越大，焊接拘束应力越大，裂纹敏感性越大。 ③ 坡口间隙? 间隙越大，裂纹敏感性越大。 ④ 焊接方法? 用手工电弧焊焊接时裂纹敏感性小，而用CO 2气体保护焊焊接时裂纹敏感性大一些。 2) 防止裂纹的方法 ① 焊前在镀锌板焊接处开坡口V 、Y 形或X 型坡口，用氧乙炔或喷砂等方法去除坡口附近的镀锌层，同时控制间隙不宜过大，一般左右。

②选用含Si量低的焊接材料。气体保护焊时应采用含Si量低的焊丝，手工焊时采用钛型、钛钙型焊条。 （2）气孔 坡口附近的锌层在电弧热的作用下产生氧化（形成ZnO）及蒸发，并挥发出白色烟尘和蒸气，因此极易在焊缝中引起气孔。焊接电流越大，锌的蒸发越严重，气孔敏感性越大。用钛型、钛钙型焊条焊接时，在中等电流范围内不易产生气孔。而用纤维素型和低氢型焊条焊接时，小电流和大电流下均易产生气孔。另外焊条角度应尽量控制在30°～70°范围内。 （3）锌的蒸发及烟尘 用电弧焊焊接镀锌钢板时，熔池附近的锌层在电弧热的作用下氧化成ZnO并蒸发，形成很大的烟尘。这种烟尘中主要成分为ZnO，对工人的呼吸器官具有很大的刺激作用，因此，焊接时必须采取良好的通风措施。在同样焊接规范下，用氧化钛型焊条焊接时所产生的烟尘量较低，而低氢型焊条焊接时产生的烟尘量较大。 （4）氧化物夹渣 焊接电流较小时，加热过程中形成的ZnO不易逸出，易造成ZnO夹渣。ZnO比较稳定，其熔点为1800℃。大块状的ZnO夹渣对焊缝塑性具有非常不利的影响。利用氧化钛型焊条时，ZnO呈细小均匀分布，对塑性及抗拉强度影响都不大。而用纤维素型或氢型焊条时，焊缝内的ZnO较大、较多，焊缝性能差。 1．2? 镀锌钢的焊接工艺

焊接工艺评定报告模板

中石化工建设 预焊接工艺规程（pWPS ） 表号/装订号 共 页 第 页 单位名称 海盛石化建筑安装工程 预焊接工艺规程编号WPS-HP0101 日期 2014.8 所依据焊接工艺评定报告编号HP0101 焊接方法 GTAW+SMAW 机动化程度（手工、机动、自动） 手工 焊接接头： 坡口形式： V 型坡口 衬垫 （材料及规格） Q235B 其他 坡口采用机械加工或火焰切割 简图：（接头形式、坡口形式与尺寸、焊层、焊道布置及顺序） 母材： 类别号 Fe-1 组别号 Fe-1-1 与类别号 Fe-1 组别号 Fe-1-1 相焊或 标准号 GB3274-2007 材料代号Q235B 与标准号GB3274-2007 材料代号Q235B 相焊 对接焊缝焊件母材厚度围： 4~12mm 角接焊缝焊件母材厚度围： 不限 管子直径、壁厚围：对接焊缝 --- 角焊缝 --- 其他： 同时适用返修焊和补焊 填充金属： 焊材类别： 焊丝（GMAW ） 焊丝（SAW ） 焊材标准： GB/T8110-2008 JIS Z3351 填充金属尺寸： φ1.2mm φ4.8mm 焊材型号： ER50-6 YS-S6 焊材牌号（金属材料代号）： THT-50-6 US-36 填充金属类别： Fe-1-1 FeMS1-1 其他： / 对接焊缝焊件焊缝金属厚度围：GMAW ≤6mm,SAW ≤12角焊缝焊件焊缝金属厚度围： 不限 耐蚀堆焊金属化学成分（%） C Si Mn P S Cr Ni Mo V Ti Nb

编制： 审核： 批准： 日期： 日期： 日期： 中石化工建设 焊接工艺评定报告 表号/装订号 共 页 第 页 单位名称 中石化工建设 焊接工艺评定报告编号 日期 预焊接工艺规程编号 焊接方法 机动化程度（手工、机动、自动） 接头简图：（接头形式、坡口形式与尺寸、焊层、焊道布置及顺序） 60° 母材： 材料标准 材料代号 类、组别号 与类、别号 相焊 厚度 其他 焊后热处理： 保温温度（℃） 保温时间 ( h ) 保护气体： 气体 混合比 流量（L/min ） 保护气体 尾部保护气 / / / 背部保护气 / / / 填充金属： 焊材类别 焊材标准 焊材型号 焊接牌号 焊材规格 焊缝金属厚度 其他 / 电特性： 电流种类 极性 钨极尺寸 焊接电流（A ） 电弧电压（V ） 焊接电弧种类 / 其他

电焊工基础知识

电焊工培训资料 一、基本知识 1.什么叫焊接? 答：两种或两种以上材质(同种或异种),通过加热或加压或二者并用,来达到原子之间的结合而形成永久性连接的工艺过程叫焊接. 2.什么叫电弧？ 答：由焊接电源供给的，在两极间产生强烈而持久的气体放电现象—叫电弧。 〈1〉按电流种类可分为：交流电弧、直流电弧和脉冲电弧。 〈2〉按电弧的状态可分为：自由电弧和压缩电弧（如等离子弧）。 〈3〉按电极材料可分为：熔化极电弧和不熔化极电弧。 3.什么叫母材？ 答：被焊接的金属---叫做母材。 4.什么叫熔滴？ 答：焊丝先端受热后熔化，并向熔池过渡的液态金属滴---叫做熔滴。 5.什么叫熔池？ 答：熔焊时焊件上所形成的具有一定几何形状的液态金属部分---叫做熔池。 6.什么叫焊缝？ 答：焊接后焊件中所形成的结合部分。 7.什么叫焊缝金属？ 答：由熔化的母材和填充金属（焊丝、焊条等）凝固后形成的那部分金属。 8.什么叫保护气体？ 答：焊接中用于保护金属熔滴以及熔池免受外界有害气体（氢、氧、氮）侵入的 ?--保护气体。 9.什么叫焊接技术？ 答：各种焊接方法、焊接材料、焊接工艺以及焊接设备等及其基础理论的总称—叫焊接技术。 10.什么叫焊接工艺？它有哪些内容？ 答：焊接过程中的一整套工艺程序及其技术规定。内容包括：焊接方法、焊前准备加工、装配、焊接材料、焊接设备、焊接顺序、焊接操作、焊接工艺参数以及焊后处理等。 11.什么叫CO2焊接？ 答：用纯度> 99.98% 的CO2做保护气体的熔化极气体保护焊—称为CO2焊。 12.什么叫MAG焊接？ 答：用混合气体75--95% Ar + 25--5 % CO2 ，（标准配比：80%Ar + 20%CO2 ）做保护气体的熔化极气体保护焊—称为MAG焊。 13.什么叫MIG焊接？ 答：〈1〉用高纯度氩气Ar≥ 99.99%做保护气体的熔化极气体保护焊接铝及铝合金、铜及铜合金等有色金属； 〈2〉用98% Ar + 2%O2 或95%Ar + 5%CO2做保护气体的熔化极气体保护焊接实心不锈钢焊丝的工艺方法--称为MIG焊。 〈3〉用氦+氩惰性混合气做保护的熔化极气体保护焊。 14.什么叫TIG（钨极氩弧焊）焊接？ 答：用纯钨或活化钨（钍钨、铈钨、锆钨、镧钨）作为不熔化电极的惰性气体保护电弧焊，简称TIG焊。

点焊工艺及全参数

点焊方法和工艺 一、点焊方法： 点焊通常分为双面点焊和单面点焊两大类。双面点焊时，电极由工件的两侧向焊接处馈电。典型的双面点焊方式如图11-5所示。图中a是最常用的方式，这时工件的两侧均有电极压痕。图中b表示用大焊接面积的导电板做下电极，这样可以消除或减轻下面工件的压痕。常用于装饰性面板的点焊。图中c为同时焊接两个或多个点焊的双面点焊，使用一个变压器而将各电极并联，这时，所有电流通路的阻抗必须基本相等，而且每一焊接部位的表面状态、材料厚度、电极压力都需相同，才能保证通过各个焊点的电流基本一致。图中d为采用多个变压器的双面多点点焊，这样可以避免c的不足。 单面点焊时，电极由工件的同一侧向焊接处馈电，典型的单面点焊方式如图11-6所示，图中a为单面单点点焊，不形成焊点的电极采用大直径和大接触面以减小电流密度。图中b为无分流的单面双点点焊，此时焊接电流全部流经焊接区。图中C有分流的单面双点点焊，流经上面工件的电流不经过焊接区，形成风流。为了给焊接电流提供低电阻的通路，在工件下面垫有铜垫板。图中d为当两焊点的间距l很大时，例如在进行骨架构件和复板的焊接时，为了避免不适当的加热引起复板翘曲和减小两电极间电阻，采用了特殊的铜桥A，与电极同时压紧在工件上。 在大量生产中，单面多点点焊获得广泛应用。这时可采用由一个变压器供电，各对电极轮流压住工件的型式（图11-7a),也可采用各对电极均由单独的变压器供电，全部电极同时压住工件的型式（图11-7b).后一型式具有较多优点，应用也较广泛。其优点有：各变压器可以安置得离所联电极最近，因而。 其功率及尺寸能显著减小；各个焊点的工艺参数可以单独调节；全部焊点可以同时焊接、生产率高；全部电极同时压住工件，可减少变形；多台变压器同时通电，能保证三相负荷平衡。 二、点焊工艺参数选择 通常是根据工件的材料和厚度，参考该种材料的焊接条件表选取，首先确定电极的端面形状和尺寸。其次初步选定电极压力和焊接时间，然后调节焊接电流，以不同的电流焊接试样，经检查熔核直径符合要求后，再在适当的范围内调节电极压力，焊接时间和电流，进行试样的焊接和检验，直到焊点质量完全符合

激光焊接的工作原理及其主要工艺参数

激光焊接的工作原理及其主要工艺参数摘要：焊接技术主要应用在金属母材热加工上，常用的有电弧焊，电阻焊，钎焊， 电子束焊，激光焊等多种，本文详细介绍了激光焊接的工作原理与工艺参数，还讨论了激光焊接技术在现代工业中的应用，并与其他焊接方法进行对比。研究表明激光焊接技术将逐步得到广泛应用。 关键词：焊接技术；激光焊接；工作原理；工艺参数。 1. 引言 目前常用的焊接工艺有电弧焊、电阻焊、钎焊、电子束焊等。电弧焊是目前应用最广泛的焊接方法，它包括手弧焊、埋弧焊、钨极气体保护电弧焊、等离子弧焊、熔化极气体保护焊等。但上述各种焊接方法都有各自的缺点，比如空间限制，对于精细器件不易操作等，而激光焊接不但不具有上述缺点，而且能进行精确的能量控制，可以实现精密微型器件的焊接。并且它能应用于很多金属，特别是能解决一些难焊金属及异种金属的焊接。 激光指在能量相应与两个能级能量差的光子作用下，诱导高能态的原子向低能态跃迁，并同时发射出相同能量的光子。激光具有方向性好、相干性好、单色性好、光脉冲窄等优点。激光焊接是利用大功率相干单色光子流聚焦而成的激光束为热源进行的焊接，这种焊接通常有连续功率激光焊和脉冲功率激光焊。激光焊接从上世纪60年代激光器诞生不久就开始了研究，从开始的薄小零器件的焊接到目前大功率激光焊接在工业生产中的大量的应用，经历了近半个世纪的发展。由于激光焊接具有能量密度高、变形小、热影响区窄、焊接速度高、易实现自动控制、无后续加工的优点，近年来正成为金属材料加工与制造的重要手段，越来越广泛地应用在汽车、航空航天、造船等领域。虽然与传统的焊接方法相比，激光焊接尚存在设备昂贵、一次性投资大、技术要求高的问题，但激光焊接生产效率高和易实现自动控制的特点使其非常适于大规模生产线。 2. 激光焊接原理 2.1激光产生的基本原理和方法 光与物质的相互作用，实质上是组成物质的微观粒子吸收或辐射光子。微观粒子都具有一套特定的能级，任一时刻粒子只能处在与某一能级相对应的状态，物质与光子相互作用时，粒子从一个能级跃迁到另一个能级，并相应地吸收或辐射光子。光子的能量值为此两能级的能量差△E，频率为ν=△E/h。爱因斯坦认为光和原子的相互作用过程包含原子的自发辐射跃迁、受激辐射跃迁和受激吸收跃迁三种过程。我们考虑原子的两个能级E1和E2，处于两个能级的原子数密度分别为N1和N2。构成黑体物质原子中的辐射场能量密度为ρ，并有E2 -E1=hν。 2.1.自发辐射 处于激发态的原子如果存在可以接纳粒子的较低能级，即使没有外界作用，粒子也有一定的概率自发地从高能级激发态（E2）向低能级基态（E1）跃迁，同时辐射出能量为（E2-E1）的光子，光子频率ν=（E2-E1）/h。这种辐射过程称为自发辐射。自发辐射发出的光，不具有相位、偏振态上的一致，是非相干光。 2.2.受激辐射 除自发辐射外，处于高能级E2上的粒子还可以另一方式跃迁到较低能级。当频率为ν=（E2-E1）/h的光子入射时，也会引发粒子以一定的概率，迅速地从能级E2跃迁到能级E1，同时辐射一个与外来光子频率、相位、偏振态以及传播方向都相同的光子，

镀锌钢板焊接工艺研究

镀锌钢板焊接工艺研究 1．镀锌钢电弧焊 锌层的存在给镀锌钢的焊接带来了一定困难，主要的问题有：焊接裂纹及气孔的敏感性增大、锌的蒸发及烟尘、氧化物夹渣及镀锌层熔化及破坏。其中焊接裂纹、气孔和夹渣是最主要的问题。 1．1 焊接性 （1）裂纹 在焊接过程中，熔化的锌浮在熔池的表面或位于焊缝根部。由于锌的熔点远远低于铁，熔池中的铁首先结晶，液态锌会沿着钢的晶界渗入其中，导致晶间结合变弱。而且锌与铁之间易形成金属间脆性化合物Fe3Zn10和FeZn10，进一步降低了焊缝金属的塑性。因此在焊接残余应力的作用下易沿晶界裂开，形成裂纹。 1) 影响裂纹敏感性的因素 ①锌层的厚度镀锌钢的锌层较薄，裂纹敏感性小，而热镀锌钢的锌层较厚，裂纹敏感性较大。 ②工件厚度厚度越大，焊接拘束应力越大，裂纹敏感性越大。 ③坡口间隙间隙越大，裂纹敏感性越大。 ④焊接方法用手工电弧焊焊接时裂纹敏感性小，而用CO2气体保护焊焊接时裂纹敏感性大一些。 2) 防止裂纹的方法 ①焊前在镀锌板焊接处开坡口V、Y形或X型坡口，用氧乙炔或喷砂等方法去除坡口附近的镀锌层，同时控制间隙不宜过大，一般1.5mm左右。 ②选用含Si量低的焊接材料。气体保护焊时应采用含Si量低的焊丝，手工焊时采用钛型、钛钙型焊条。 （2）气孔 坡口附近的锌层在电弧热的作用下产生氧化（形成ZnO）及蒸发，并挥发出白色烟尘和蒸气，因此极易在焊缝中引起气孔。焊接电流越大，锌的蒸发越严重，气孔敏感性越大。用钛型、钛钙型焊条焊接时，在中等电流范围内不易产生气孔。而用纤维素型和低氢型焊条焊接时，小电流和大电流下均易产生气孔。另外焊条角度应尽量控制在30°～70°范围内。 （3）锌的蒸发及烟尘 用电弧焊焊接镀锌钢板时，熔池附近的锌层在电弧热的作用下氧化成ZnO并蒸发，形成很大的烟尘。这种烟尘中主要成分为ZnO，对工人的呼吸器官具有很大的刺激作用，因此，焊接时必须采取良好的通风措施。在同样焊接规范下，用氧化钛型焊条焊接时所产生的烟尘量较低，而低氢型焊条焊接时产生的烟尘量较大。 （4）氧化物夹渣 焊接电流较小时，加热过程中形成的ZnO不易逸出，易造成ZnO夹渣。ZnO比较稳定，其熔点为1800℃。大块状的ZnO夹渣对焊缝塑性具有非常不利的影响。利用氧化钛型焊条时，ZnO呈细小均匀分布，对塑性及抗拉强度影响都不大。而用纤维素型或氢型焊条时，焊缝内的ZnO较大、较多，焊缝性能差。 1．2 镀锌钢的焊接工艺 镀锌钢可采用手工电弧焊、熔化极气体保护焊、氩弧焊、电阻焊等方法进行焊接。 （1）手工电弧焊 1) 焊前准备 为了降低焊接烟尘，防止焊接裂纹及气孔的产生，焊前除了开适当的坡口外，还应将坡口附近的锌层去除。去除方法可采用火焰烘烤或喷砂。坡口间隙应尽量控制在1.5～2mm内，

焊接工艺评定规范

焊接工艺评定规范 内容来源网络，由“深圳机械展（11万㎡，1100多家展商，超10万观众）”收集整理！ 更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示，就在深圳机械展. 焊接工艺评定(Welding Procedure Qualification，简称WPQ) 为验证所拟定的焊件焊接工艺的正确性而进行的试验过程及结果评价。焊接工艺评定是保证质量的重要措施，为正式制定焊接工艺指导书或焊接工艺卡提供可靠依据。 目的 1.评定施焊单位是否有能力焊出符合相关国家或行业标准、技术规范所要求的焊接接头; 2.验证施焊单位所拟订的焊接工艺规程(WPS或pWPS)是否正确。 3.为制定正式的焊接工艺指导书或焊接工艺卡提供可靠的技术依据。 意义 焊接工艺是保证焊接质量的重要措施，它能确认为各种焊接接头编制的焊接工艺指导书的正确性和合理性。通过焊接工艺评定，检验按拟订的焊接工艺指导书焊制的焊接接头的使用性能是否符合设计要求，并为正式制定焊接工艺指导书或焊接工艺卡提供可靠的依据。 焊接工艺评定应用范围： 1、适用于锅炉，压力容器，压力管道，桥梁，船舶，航空航天，核能以及承重钢结构等钢制设备的制造、安装、检修工作。 2、适用于气焊，焊条电弧焊，钨极氩弧焊，熔化极气体保护焊，埋弧焊，等离子弧焊，电渣焊等焊接方法。评定过程： 1、拟定预备焊接工艺指导书（Preliminary Welding Procedure Specification，简称PWPS) 2、施焊试件和制取试样

3、检验试件和试样 4、测定焊接接头是否满足标准所要求的使用性能 5、提出焊接工艺评定报告对拟定的焊接工艺指导书进行评定 工艺评定常规测试 >>外观检测 >>无损探伤 >>拉伸测试 >>弯曲测试 >>冲击测试 >>硬度测试 >>低倍金相测试 >>表面裂纹检测 工艺评定相关标准 评定参考标准： 工艺评定的标准国内标准 SY∕T4103－1995 （相当于API 1104) NB/T47014-2011 《承压设备用焊接工艺评定》 SY∕T0452－2002 《石油输气管道焊接工艺评定方法》（注：供石油，化工工艺评定）JGJ81－2002 《建筑钢结构焊接技术规程》（注：公路桥梁工艺评定可参照执行）GB50236－98 《现场设备，工业管道焊接工程施工及压力管道工艺评定》 《蒸汽锅炉安全技术监察规程（1996）》注：起重行业工艺评定借用此标准 欧洲标准

焊接工艺基本知识

焊接工艺基本知识 1什么是焊接接头？它有哪几种类型？ 用焊接方法连接的接头称为焊接接头（简称为接头）。它由焊缝、熔合区、热影响区及其邻近的母材组成。在焊接结构中焊接接头起两方面的作用，第一是连接作用，即把两焊件连接成一个整体；第二是传力作用，即传递焊件所承受的载荷。 根据GB/T3375—94《焊接名词术语》中的规定，焊接接头可分为10种类型，即对接接头、T形接头、十字接头、搭接接头、角接接头、端接接头、套管接头、斜对接接头、卷边接头和锁底接头，如图1。其中以对接接头和T形接头应用最为普遍。

2什么是坡口？常用坡口有哪些形式？ 根据设计或工艺需要，将焊件的待焊部位加工成一定几何形状的沟槽称为坡口。开坡口的目的是为了得到在焊件厚度上全部焊透的焊缝。 坡口的形式由 GB985—88《气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本形式与尺寸》、GB986—88《埋弧焊焊缝坡口的基本形式及尺寸》标准制定的：常用的坡口形式有I形坡口、Y型坡口、带钝边U形坡口、双Y形 坡口、带钝边单边V形坡口等，见图2。

⑴坡口面焊件上所开坡口的表面称为坡口面，见图3。

⑵坡口面角度和坡口角度焊件表面的垂直面与坡口面之间的夹角称为坡口面角度，两坡口面之间的夹 角称为坡口角度，见图4。

开单面坡口时，坡口角度等于坡口面角度；开双面对称坡口时，坡口角度等于两倍的坡口面角度。坡口角度（或坡口面角度）应保证焊条能自由伸入坡口内部，不和两侧坡口面相碰，但角度太大将会消耗太多的填充材料， 并降低劳动生产率。

⑶根部间隙焊前，在接头根部之间预留的空隙称为根部间隙。亦称装配间隙。根部间隙的作用在于焊接底层焊道时，能保证根部可以焊透。因此，根部间隙太小时，将在根部产生焊不透现象；但太大的根部间隙，又会使根部烧穿，形成焊瘤。 ⑷钝边焊件开坡口时，沿焊件厚度方向未开坡口的端面部分称为钝边。钝边的作用是防止根部烧穿，但钝边值太大，又会使根部焊不透。 ⑸根部半径 U形坡口底部的半径称为根部半径。根部半径的作用是增大坡口根部的横向空间，使焊条能够伸入根部，促使根部焊透。 4试比较Y形、带钝边U形、双Y形三种坡口各自的优缺点？ 当焊件厚度相同时，三种坡口的几何形状见图5。

焊接工艺评定试验

一、焊接工艺评定试验 焊接工艺评定试验项目和方法原则上要完全按照我国现行的焊接工艺评定标准进行，完成焊接工艺评定试验的企业单位不得任意增加或缩减试验项目，也不得任意改变试验方法，否则就失去了焊接工艺评定的合法性和合理性。 焊接工艺评定试板原则上要求无损探伤，焊接工艺评定试板不应存在不允许的焊接缺陷。如发现缺陷，则将该试板评为不合格，不得再取样，而是调整焊接参数，重新焊制焊接工艺评定试板。 （一）锅炉与压力容器焊接工艺评定试验项目 1.试验项目 锅炉与压力容器焊接工艺评定试验，按产品的接头形式分别以全焊透开坡口对接接头、局部焊透开坡口对接接头和角接接头来完成。特殊的接头如螺柱焊、耐蚀耐磨堆焊、衬里层接头及接触焊接头等按专门条款的规定进行。 当评定焊缝坡口形状和尺寸为重要参数的焊接方法时，试件的坡口形状和尺寸应符合产品图样或焊接工艺设计书的规定。焊接评定试板的检验项目按试件的形式有以下几种： （1）开坡口对接接头试板。外观检查、拉伸、冷弯和缺口冲击韧度试验。 （2）角接接头试板。外观检查、宏观金相检验。 （3）不锈耐蚀堆焊层试件。外观检查、表面渗透检验，冷弯、化学成分分析。 （4）硬质合金堆焊层试件。外观检查、表面着色检查、表面层硬度测定、宏观金相检验、堆焊层化学成分分析。 （5）螺柱焊试件。外观检查、锤击试验或弯曲试验、扭转试验、宏观金相检验。

2.焊接工艺评定试验方法 焊接工艺评定中使用的力学性能试验方法包括拉伸、弯曲、缺口冲击、扭转和剪切试验等。（1）拉伸试验。按GB2651—1989《焊接接头拉伸试验方法》和GB2852—1989《焊接及熔敷金属拉伸试验方法》进行。 （2）弯曲试验。按GB2653—1989《焊接接头弯曲及压扁实验方法》进行。 （3）冲击试验（缺口韧性试验）。按GB2650—1989《焊接接头冲击试验方法》进行。（4）角焊缝试样的宏观试验。宏观试片受检面经机械加工和磨光后，选用适当的腐蚀剂浸蚀，直至清楚地分辨出焊缝及热影响区。 （5）螺柱焊缝的检验。螺柱焊缝的工艺评定，每次应焊10个试验螺柱焊缝，其中5个作锤击试验或弯曲试验，另5个作扭转试验。具体评定要求参见有关手册。 （6）电阻焊缝的检验。电阻焊缝的焊接工艺评定试件作宏观金相检验和力学性能检验。金相试验时将焊缝横向剖开、抛光并腐蚀、显露焊缝金属的轮廓，用10倍的放大镜检查。电阻焊缝的力学性能检验主要有剪切试验和剥离试验。 （7）着色试验。耐蚀和耐磨堆焊层焊接工艺评定试样表面，在焊后状态首先应作着色检验，检验方法和程序按GB150—1998标准进行。如对一些特殊用途的产品以及耐磨堆焊层，要求作硬度试验的，可参照GB1654—1989《焊接接头及堆焊金属硬度试验方法》进行。（8）化学成分分析。耐蚀和耐磨堆焊层焊接工艺评定试件，应作化学成分分析。 对于产品技术条件中明确规定耐蚀性要求的焊件，焊接工艺评定的试板还应作晶间腐蚀试验。具体的试验方法、评定准则见附录表24。

对接焊焊接工艺评定资料讲解

焊接工艺评定资料 （WPQ） 编号: DZ/WPQ-17 名称: WCB与A105 用J422手工电弧焊的对接焊工艺评定执行标准：ASME锅炉及压力容器规范1X 《焊接和钎焊评定标准》 母材型号：WCB与A105 焊材型号（牌号）：E4303(J422) 完成日期： 大众阀门集团有限公司

WPQ资料目录

焊接工艺指导书 WPS

大众阀门集团有限公司

接头(QW-402) 接头形式： 破口对接焊 根部间隙： 衬垫：有 无 √ QW-482 焊接工艺规程（WPS ）的推荐格式 （参见ASME 锅炉及压力容器规范第Ⅸ卷，QW-200.1） 公司名称 大众阀门集团有限公司 签字人 WPS No. W/J4-17 日期 2012.5.15 所根据的PQR No DZ/PQR-17 修改号 日期 焊接方法 手工电弧对接焊（SMAW ） 自动化程度（自动、手工、半自动） 手工 母材（QW-403） P-No ： 1 Group No. 2 与 P-No ： 1 Group No. 2 相焊 钢号和等级或UNS No ：A216 WCB 、J03002 与钢号和等级或UNS No ：A105、K03504相焊 化学成分和力学性能： C Mn Si P S δb MPa δsMPa A216 WCB ≤0.30 ≤1.00 ≤0.60 ≤0.04 ≤0.045 485-655 ≥250 A105 ≤0.35 0.60-1.05 0.10-0.35 ≤0.035 ≤0.040 ≥485 ≥250 厚度范围： 母材：坡口焊缝 1.5~20mm 角焊缝 不限 最大焊道厚度≤1/2in （13mm ） 是： √ 否： 填充金属（QW-404） SFA No ： GB/T5177 AWS No ： J422（E4303） F-No ： N/A A-No ： 1 填充金属尺寸： Φ3.2、Φ4.0 填充金属产品形式 实芯焊条 附加填充金属： N/A 评定的焊缝金属厚度范围 Max.20mm 坡口焊： 其他; 焊材金属化学成分(%) C Si Mn P S Cr Ni Mo V Ti Nb ≤0.12 ≤0.25 0.3~0.6 ≤0.04 ≤0.035 / / / / / /

镀锌板的焊接

镀锌板的焊接 1．镀锌钢电弧焊 锌层的存在给镀锌钢的焊接带来了一定困难，主要的问题有：焊接裂纹及气孔的敏感性增大、锌的蒸发及烟尘、氧化物夹渣及镀锌层熔化及破坏。其中焊接裂纹、气孔和夹渣是最主要的问题。 1．1 焊接性 （1）裂纹 在焊接过程中，熔化的锌浮在熔池的表面或位于焊缝根部。由于锌的熔点远远低于铁，熔池中的铁首先结晶，液态锌会沿着钢的晶界渗入其中，导致晶间结合变弱。而且锌与铁之间易形成金属间脆性化合物Fe3Zn10和FeZn10，进一步降低了焊缝金属的塑性。因此在焊接残余应力的作用下易沿晶界裂开，形成裂纹。 1) 影响裂纹敏感性的因素 ①锌层的厚度镀锌钢的锌层较薄，裂纹敏感性小，而热镀锌钢的锌层较厚，裂纹敏感性较大。 ②工件厚度厚度越大，焊接拘束应力越大，裂纹敏感性越大。 ③坡口间隙间隙越大，裂纹敏感性越大。 ④焊接方法用手工电弧焊焊接时裂纹敏感性小，而用CO2气体保护焊焊接时裂纹敏感性大一些。 2) 防止裂纹的方法 ①焊前在镀锌板焊接处开坡口V、Y形或X型坡口，用氧乙炔或喷砂等方法去除坡口附近的镀锌层，同时控制间隙不宜过大，一般1.5mm左右。 ②选用含Si量低的焊接材料。气体保护焊时应采用含Si量低的焊丝，手工焊时采用钛型、钛钙型焊条。 （2）气孔 坡口附近的锌层在电弧热的作用下产生氧化（形成ZnO）及蒸发，并挥发出白色烟尘和蒸气，因此极易在焊缝中引起气孔。焊接电流越大，锌的蒸发越严重，气孔敏感性越大。用钛型、钛钙型焊条焊接时，在中等电流范围内不易产生气孔。而用纤维素型和低氢型焊条焊接时，小电流和大电流下均易产生气孔。另外焊条角度应尽量控制在30°～70°范围内。 （3）锌的蒸发及烟尘 用电弧焊焊接镀锌钢板时，熔池附近的锌层在电弧热的作用下氧化成ZnO并蒸发，形成很大的烟尘。这种烟尘中主要成分为ZnO，对工人的呼吸器官具有很大的刺激作用，因此，焊接时必须采取良好的通风措施。在同样焊接规范下，用氧化钛型焊条焊接时所产生的烟尘量较低，而低氢型焊条焊接时产生的烟尘量较大。 （4）氧化物夹渣 焊接电流较小时，加热过程中形成的ZnO不易逸出，易造成ZnO夹渣。ZnO比较稳定，其熔点为1800℃。大块状的ZnO夹渣对焊缝塑性具有非常不利的影响。利用氧化钛型焊条

激光焊接工艺参数讲解

激光焊接原理与主要工艺参数 作者:opticsky 日期:2006-12-01 字体大小: 小中大 1．激光焊接原理 激光焊接可以采用连续或脉冲激光束加以实现，激光焊接的原理可分为热传导型焊接和激光深熔焊接。功率密度小于104~105 W/cm2为热传导焊，此时熔深浅、焊接速度慢；功率密度大于105~107 W/cm2时，金属表面受热作用下凹成“孔穴”，形成深熔焊，具有焊接速度快、深宽比大的特点。 其中热传导型激光焊接原理为：激光辐射加热待加工表面，表面热量通过热传导向内部扩散，通过控制激光脉冲的宽度、能量、峰功率和重复频率等激光参数，使工件熔化，形成特定的熔池。 用于齿轮焊接和冶金薄板焊接用的激光焊接机主要涉及激光深熔焊接。下面重点介绍激光深熔焊接的原理。 激光深熔焊接一般采用连续激光光束完成材料的连接，其冶金物理过程与电子束焊接极为相似，即能量转换机制是通过“小孔”（Key-hole）结构来完成的。在足够高的功率密度激光照射下，材料产生蒸发并形成小孔。这个充满蒸气的小孔犹如一个黑体，几乎吸收全部的入射光束能量，孔腔内平衡温度达2500 0C左右，热量从这个高温孔腔外壁传递出来，使包围着这个孔腔四周的金属熔化。小孔内充满在光束照射下壁体材料连续蒸发产生的高温蒸汽，小孔四壁包围着熔融金属，液态金属四周包围着固体材料（而在大多数常规焊接过程和激光传导焊接中，能量首先沉积于工件表面，然后靠传递输送到内部）。孔壁外液体流动和壁层表面张力与孔腔内连续产生的蒸汽压力相持并保持着动态平衡。光束不断进入小孔，小孔外的材料在连续流动，随着光束移动，小孔始终处于流动的稳定状态。就是说，小孔和围着孔壁的熔融金属随着前导光束前进速度向前移动，熔融金属充填着小孔移开后留下的空隙并随之冷凝，焊缝于是形成。上述过程的所有这一切发生得如此快，使焊接速度很容易达到每分钟数米。 2. 激光深熔焊接的主要工艺参数 1激光功率。激光焊接中存在一个激光能量密度阈值，低于此值，熔深很浅，一旦达到或超过此值，熔深会大幅度提高。只有当工件上的激光功率密度超过阈值（与材料有关），等离子体才会产生，这标志着稳定深熔焊的进行。如果激光功率低于此阈值，工件仅发生表面熔化，也即焊接以稳定热传导型进行。而当激光功率密度处于小孔形成的临界条件附近时，深熔焊和传导焊交替进行，

镀锌板点焊工艺研究

镀锌板点焊工艺研究 黄超群1 (1.100341班，100341) 摘要:本文阐述了镀锌钢板的点焊特点和镀锌钢板点焊时对焊接电流、焊接时间、电极压力等参数的选择要点。试验表明:热镀锌钢板点焊时，焊接电流、焊接时间和电极压力较同等厚度的低碳冷轧钢板都有不同程度的提高，而且热镀锌钢板的点焊焊接规范调节区较窄，焊点质量对焊接规范特别是电流变化敏感。 关键词：镀锌板; 点焊工艺；焊接参数 0 前言 镀锌钢板具有很好的抗腐蚀性能，但与普通低碳冷轧板相比，其点焊焊接性能显著恶化。一般而言,冷轧板焊接性能的好坏常以适合使用的焊接电流范围大小来描述,范围大则焊接性能好,反之则差[1]。由于镀锌板表面的锌熔点低，锌层会先于钢板熔化，在电极压力的作用下,被挤出焊接区域，形成锌环，由于其分流作用，同时锌层电阻率低,接触电阻小，不利于核心的形成，导致点焊镀锌钢板时焊接工艺参数(焊接电流、电极压力、通电时间)需要调大；另外，由于熔化的锌与电极反应，会在电极上形成一层合金层，同时也会附着一些氧化的锌，从而改变了电极的物理性能和形状，加速了电极磨损，大大降低了电极寿命。所以为获得优质核心，同时考虑对电极的保护，则需要选择合适的点焊参数。

1焊接电流 由于镀锌层使焊接接触面电阻减小，接触面增大，同时由于金属锌电阻小，则接触电阻小，为获得与低碳钢板点焊时同样的熔核大小，镀锌钢板点焊所需的焊接电流一般需提高25%~50%，而且，一般认为，镀锌层越厚，所需的焊接电流越大。但程轩挺等[2]通过试验比较,发现在一定镀层厚度范围内,锌层越厚,所需电流越大;但当锌层达到一定厚度时,则所需电流反而减小。但焊接电流也不宜过大，否则易造成飞溅。 2通电时间 由表1[3]可见，镀锌钢板点焊所需的焊接时间约为低碳钢的两倍。其目的是在焊接通电时有足够的时间，使两焊件间的熔化锌层能尽可能挤出熔核，均布于焊点周围，使熔核搅拌均匀；但焊接时间不宜过长，否则将使焊件与电极接触面上温度升高，破坏表面耐腐蚀镀层，降低电极使用寿命[4]。其次，由于镀锌钢板点焊焊接电流较大，为避免产生飞溅，也需增大焊接压力。 3 电极压力 镀锌钢板点焊时，电极压力需比低碳钢板增加约10%~25%，目的是能尽快地将熔化的锌层挤出焊接区，降低残留在熔核内部的含锌量，减少发生裂纹等缺陷的可能性。其次，由于镀锌钢板点焊焊接电流较大，为了避免产生飞溅，也需增大焊接压力。但另一方面,太高的电极压力,也会导致过量的压痕,保护外表面的锌会全部被挤出,从而成为今后腐蚀坑的源泉[5]。 4 综合评述 （1）热镀锌钢板点焊时，焊接电流、焊接时间、电极压力的参数值较同等厚度的低碳冷轧钢板都有不同程度的提高。 （2）与低碳钢板相比，镀锌钢板点焊时，其接触电阻小，焊件电流密度小，易出现裂纹、气孔或软化组织，焊件与电极易沾污或形成合金,故其点焊可焊性较差。 （3）热镀锌钢板点焊时，点焊质量对焊接规范,特别是电流变化比较敏感。 （4）热镀锌钢板点焊时，焊接电流、焊接时间与电极压力参数值应综合考虑，在保证焊点质量的前提下，降低电极磨损,延长电极寿命。 参考文献 [1] 魏洪涛. 镀锌钢板点焊研究进展[J]. 上海金属，1994，16:251 [2] 程挺轩. 镀层厚度对镀锌钢板点焊质量的影响. 电焊机，2001.(ll)：28一30. [3] 张义淑. 镀锌钢板点焊的研究. 焊接通讯，1985.（2）：18一70. [4] 王敏. 镀锌钢板点焊工艺研究.焊接学报，1998.（4）：34—36. [5] 阎启. 热镀锌钢板点焊工艺研究，2000.

焊接工艺评定资料

焊接件的设计及焊接工艺评定 一、焊接件的设计要求及在设计图上的正确表述： 1、焊接结构钢材的选择： 选择原则：抗拉强度、刚度、塑性、冲击韧性、成形性、焊接性等。 另外还需要考虑：耐蚀性、耐磨性、耐热性及材料的价格和市场供货状况。 2、焊接结构的强度计算： （1）、焊缝容许应力 各行业间的焊缝容许应力值常有差异，设计焊接结构时应遵循所纳入的行业的国家标准。 A、建筑钢结构焊缝强度设计值应符合： GBJ64—84《建筑结构设计统一标准》； GBJ17-88《钢结构设计规范》； GBJ18—87《冷弯薄壁型钢结构技术规范》。 B、压力容器结构焊缝容许应力： 压力容器结构中的焊缝，当母材金属与焊缝材料相匹配时，其容许应力按母材金属的强度乘以焊缝系数φ计算 压力容器强度计算时的焊缝系数φ a)最简单的结构形式； b)最少的焊接工作量； c)容易进行焊接施工； d)焊接接头产生变形的可能性最小； e)最低的表面处理要求； f)最简便的焊缝检验方法； g)最少的加工与焊接成本； h)最短的交货期限。 3、焊接结构工作图(设计图): 焊接结构设计图是制造焊接结构产品的基本依据,通常由总图、部件图及零件图组成(各行业有差异,有些企业是由总图及部件图两部份组成,而由施工单位即制造单位的工艺人员绘制零件图).

通常焊接结构设计图除常规的要求外,还应包括以下内容: 1)、结构材料; 2)、焊接方法及材料; 3)、焊接接头形式及尺寸的细节(或局部放大图); 4)、允许尺寸偏差; 5)、焊前预热要求; 6)、焊后热处理的方法.(消除应力热处理). 注:接头形式: 焊接结构及焊接连接方法的多样化,以及结构几何尺寸、施工场合与条件等的多变形,使焊接接头形式及几何尺寸的选择有极大的差异.优良的接头形式有赖于设计者对结构强度的认识及丰富的生产实践经验.优良的接头不仅可保证结构的局部及整体强度,而且可简化生产工艺,节省制造成本;反之则可能影响结构的安全使用甚至无法施焊.例如相同板厚的对接接头,手工焊与自动埋弧焊的坡口形式及几何尺寸完全不同;两块板相连时采用对接或搭连接,其强度、备料、焊接要求及制造成本也迥然不同,这就需要根据技术经济效果综合考虑,认真选择. 我国关于不同焊法的接头形式的国家标准有: GB985—88气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本形式与尺寸； GB986—88 埋弧焊焊缝坡口的基本形式和尺寸； 它们具有指导性，需要指出，在不同行业及各个工厂企业，由于习惯及一些特殊要求，在接头形式及符号上会出现差异。 4、焊接方法及焊缝符号在设计图上的表示： 设计标准、规范与法规是指导设计、制造、试验与验收的重要依据。从事焊接结构产品设计的人员，应通晓本专业范围所涉及的各类原材料、焊接材料、焊接设备、焊接工艺、无损检测、焊缝及焊接接头的力学性能检验与验收标准，此外，还应当熟悉与焊接有关的基础与通用标准。 焊接标记符号与辅助加工记号，已经批准实施的国家标准有： GB324-88 焊缝符号表示法； GB5185-85 金属焊接及钎焊方法在图样上的表示方法； GB12212-90 技术制图焊缝符号的尺寸、比例及简化表示法； GB7093.2《图形符号表示规则产品技术文件用图形符号》； GB4457.3 《机械制图字体》； GB4457.4 《机械制图图线》； GB4458.1 《机械制图图样画法》； GB4458.3 《机械制图轴测图》； 它们通过符号、数字或以技术要求方式在图样中标明。（凡应用标准规定的，可在图样上直接标注标准号及合格要求，以简化技术文件内容。） 在技术图样中，一般按GB324-88规定的焊缝符号表示焊缝，也可按GB4458.1和GB4458.3规定的制图方法表示焊缝。焊缝图形符号及其组成，应按GB7093.2《图形符号表示规则产品技术文件用图形符号》的有关规则设计和绘制，用于焊缝符号的字体和图线应符合GB4457.3和GB4457.4的规定。 焊接设计人员了解各种常用的及新推广的焊接方法、设备、材料、工艺基础知识，通晓现行的焊缝符号、标志方法、尺寸公差，熟悉最常用的焊缝质量检测方法与质量分等规定。 5、技术要求的一般内容： 技术要求

点焊工艺基础知识

武汉兴园金属有限责任公司 点焊工艺基础知识 版本：A/0 1 主题内容与适用范围 2 焊点的形成与对其质量的一般要求 焊接是两种或两种以上同种或异种材料通过分子或原子间的结合和扩散而连成一体的工艺加工过程。 焊接包括：熔化焊、压焊、钎焊。 压焊包括：电阻焊、锻焊、摩擦焊、高频焊、超声波焊等等。 电阻焊包括：点焊、凸焊、对焊、缝焊。 电阻焊就是将工件置于两个电极之间加压，通以电流，利用工件的电阻产生热量并形成局部熔化，或达到塑性状态。断电后，压力继续作用，形成牢固接头。 2.1焊点的形成 点焊过程可分为彼此相联的三个阶段：预加压力、通电加热和锻压。 2.1.1预加压力 预加电极压力是为了使焊件在焊接处紧密接触。若压力不足，则接触电阻过大，导致焊件烧穿或将电极工作面烧损。因此，通电前电极力应达到预定值，以保证电极与焊件、焊件与焊件之间的接触电阻保持稳定。 2.1.2通电加热 通电加热是为了供焊件之间形成所需的熔化核心。在预加电极压力下通电，则在两电极接触表面之间的金属圆柱体内有最大的电流密度，靠焊件之间的接触电阻和焊件自身的电阻，产生相当大的热量，温度也很高。尤其是在焊件之间的接触面处，首先熔化，形成熔化核心。电极与焊件之间的接触

电阻也产生热量，但大部分被水冷的铜合金电极带走，于是电极与焊件之间接触处的温度远比焊件之间接触处为低。正常情况下是达不到熔化温度。在圆柱体周围的金属因电流密度小，温度不高，其中靠近熔化核心的金属温度较高，达到塑性状态，在压力作用下发生焊接，形成一个塑性金属环，紧密地包围着熔化核心，不使熔化金属向外溢出。 在通电加热过程中有两种情况可能引起飞溅：一种是开始时电极预压力过小，熔化核心周围未形成塑性金属环而向外飞溅；另一种是加热结束时，因加热进间过长，熔化核心过大，电极压力下，塑性金属环发生崩溃，熔化金属从焊件之间或焊件表面溢出。 2.1.3锻压 锻压是在切断焊接电流后，电极继续对焊点挤压的过程，对焊点起着压实作用。断电后，熔化核心是在封闭的金属“壳”内开始冷却结晶的，收缩不自由。如果此时没有压力作用，焊点易出现缩孔和裂纹，影响焊点强度。如果有电极挤压，产生的挤压变形使熔核收缩自由并变得密实。因此，电极压力必须在断电后继续维持到熔核金属全部凝固之后才能解除。锻压持续时间视焊件厚度而定。对于厚度1-8mm的钢板一般为0.1-2.5秒。 当焊件厚度较大，（铝合金为1.6-2mm,钢板为5-6mm）时,因熔核周围金属壳较厚,常需增加锻压力。加大压力的时间须控制好。过早，会把熔化金属挤出来变成飞溅，过晚，熔化金属已凝固而失去作用。一般断电后在0-0.2秒内加大锻压力。 以上是焊点形成的一般过程。在实际生产中，往往根据不同材料、结构以与对焊接质量的要求，采用一些特殊的工艺措施。例如：对热裂纹倾向较大的材料，可采用附加缓冷脉冲的点焊工艺，以降低熔核的凝固速度；对调质材料的焊接，可在两电极之间作焊后热处理，以改善因快速加热、冷却而