焊接工艺要求
1 范围
本标准规定了白车身焊接工艺规范。本标准适用于公司开发的各种车型车身焊接工艺。2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。3 焊接工艺规范内容3.1 车身焊接方法选用原则车身焊接方法选用原则见表1。表1 车身焊接方法选用原则
焊接方法 | 使用范围 | ||
电阻焊 | 点焊 | 悬挂点焊 | 车身分总成、车身总成 |
固定点焊 | 车身小型零部件 | ||
凸焊 | 螺母板总成、螺柱、车身小分装件 | ||
电弧焊 | CO2气体保护焊(半自动) | 车身总成、车身分总成 | |
钨极氩弧焊 | 车身总成补焊 | ||
钎焊 | 火焰钎焊 | 车身总成补焊 | |
气焊 | / | 车门补焊、车身总成补焊 |
3.2 焊接用辅料选用原则焊接用辅料选用原则见表2。表2 焊接用辅料选用原则
焊接方法 | 物料名称 | 牌号及纯度 |
点焊 | 上下电极头 | 铬锆铜等 |
凸焊 | 电极头 | |
焊接模具和夹具 | / | |
CO2保护焊 | 焊丝 | H08MaSiA等 |
CO2气体 | CO2纯度大于99.5%,水分含量低于1~2g/m3 | |
钨极氩弧焊 | 钨极 | 铈钨极等 |
焊丝 | Fb221等 | |
氩气 | 氩气纯度大于99.9% | |
钎焊 | 铜焊丝 | Ho221等 |
焊剂 | CB-1气焊剂、CJ301等 | |
乙炔、氧气 | / | |
气焊 | 气焊丝 | HD8A等 |
乙炔、氧气 | / |
3.3 点焊接头的最小搭边宽度和焊点的最小点距3.3.1 点焊接头的最小搭边宽度见图1。最小搭边宽度:b=4δ+8(当δ1<δ2时,按δ2计算)。其中 b—搭边宽度,mm;δ—板厚, mm。
3.3.2 点焊接头的最小搭边宽度和焊点的最小点距见表3。
表3 点焊接头的最小搭边宽度和焊点的最小点距。单位:mm
项目 | 参数值 | |||||||
最薄板件厚度 | 0.5 | 0.8 | 1.0 | 1.2 | 1.5 | 2.0 | 2.3 | 3.2 |
单排焊点最小搭边宽度 | 11 | 11 | 12 | 14 | 16 | 18 | 20 | 22 |
双排焊点最小搭边距离 | 22 | 22 | 24 | 28 | 32 | 36 | 40 | 42 |
焊点的最小点距 | 9 | 12 | 18 | 20 | 27 | 35 | 40 | 50 |
3.4 焊接3.4.1 焊工焊工必须经过系统的安全教育、理论学习和实际培训,经考核并取得相应合格证书,方可从事有关焊接工作。3.4.2 焊接准备3.4.2.1 必须根据焊接位置、接头形式和作业效率等选择合适的焊接辅助装置。3.4.2.2 对焊机及附属设备严格进行检查,应确保电路、水路、气路及机械装置的正常进行。3.4.2.3 使用合格的车身零部件(零部件表面无磕碰、划伤、裂纹等现象),对工件进行表面清理,去除待焊接处两侧表面至少20mm范围内的尘土、油污、油漆、氧化皮、锈蚀等,保证待焊件接头处搭接良好,搭配形状相符合,贴合紧密。3.4.2.4 操作者做剥离试验或用扁铲对焊接工件进行剔试抽验,监测使用点焊机的焊接工艺规范的正确性,焊接质量合格后方能进入正常生产。符合下列要求为合格,否则为不合格。a) 当δ≤2mm时,应将焊点拉出,即在一片上形成孔洞,其直径≥0.5x焊点熔核直径;b) 当δ>2mm时,破坏后的焊点,焊着面积≥电极接触表面积(πd2极/4)的60%。 3.4.2.5 对于点焊作业,根据焊件厚度、材质和工艺要求,选择合适电极直径。点焊前检查电极头形状、尺寸、位置是否合理,当出现图2(a)所示的缺陷时,应使用细锉刀或砂纸按附图2(b)及表4进行修理,保持电极头光洁;对电极位置进行修正。
3.4.2.6 用扭力扳手在凸焊螺母(螺栓)件上做剥离扭矩检查,以检测使用的点焊机的焊接工艺规范的正确性。
3.4.2.7 焊接工艺规范
焊接工艺文件对工艺规范如无特殊要求,可执行本守则规定;有特殊要求,应按焊接工艺文件进行,但工艺参数的确定,应经过工艺评定试验、确定,报技术部长批准后执行,同时工艺评定试验结果应存档备查。
3.4.2.7.1 车身点焊焊接工艺规范
车身点焊焊接工艺规范见表4。
表4 车身点焊焊接工艺规范
板厚 mm |
电极工作 表面直径 mm |
最佳规范 | 中等规范 | ||||
焊接时间 周 |
电极压力 KN |
焊接电流 KA |
焊接时间 周 |
电极压力 KN |
焊接电流 KA |
||
0.5 | 4.3~5.3 | 5 | 1.35 | 6.0 | 9 | 0.90 | 5.0 |
0.8 | 4.5~5.3 | 7 | 1.90 | 7.8 | 13 | 1.25 | 6.5 |
1.0 | 5.5~6.0 | 8 | 2.25 | 8.8 | 17 | 1.50 | 7.2 |
1.2 | 5.8~6.2 | 10 | 2.70 | 9.8 | 19 | 1.75 | 7.7 |
1.5 | 6.0~7.0 | 13 | 3.60 | 11.5 | 25 | 2.40 | 9.1 |
2.0 | 7.0~8.0 | 17 | 4.70 | 13.3 | 30 | 3.00 | 10.3 |
3.2 | 8.0~10.0 | 27 | 8.20 | 17.4 | 50 | 5.00 | 12.9 |
注1:首先选用最佳规范,然后再考虑中等规范。在生产中,可根据实际情况,对焊接规范进行调整,调整量为±15%。
注2:对于不同厚度的零件点焊时,规范参数可先按薄件选取,再按板件厚度的平均值通过试片剥离实验修正。通常选用硬规范:大电流、短时间来改善熔核偏移。
注3:多层板焊接,按外层较厚零件厚度选取规范参数,再按板件厚度的平均值通过试片剥离实验修正。当一台焊机既焊双层板又焊多层板时,优先选用能够兼顾两种情况的规范参数,当不能兼顾时,多层板焊接可采用二次点焊。
注4:对于镀锌板等防锈板的焊接,焊接电源应该大(5-15)%。
注5:电极压力与导入气体的压力及焊钳结构形式有关。因此,表中电极压力仅供焊钳选型时参考,生产中只需确认气源压力,不小于0.3MPa即可。
注6:车身处覆盖件要求采用无痕点焊,焊接工艺规范经过工艺验证后纳入工艺文件,特殊情况除外。
注7:1周=0.02秒。
3.4.2.7.2 螺母凸焊焊接工艺规范
螺母凸焊焊接工艺规范见表5。
表5 螺母凸焊焊接工艺规范
板厚 mm |
凸焊模 | 凸台直径 mm |
凸焊螺母规格 | 焊接电流 A |
电机压力 KN |
焊接时间 周 |
0.9~1.2 | M4 | 4.5 | M4 | 9000~12000 | 5~7 | 4~5 |
M5 | 5.5 | M5 | 9500~12500 | 5~7 | 4~5 | |
M6 | 6.5 | M6 | 10000~13000 | 5~7 | 5~6 | |
0.9 | M8 | 8.5 | M8 | 11000~14500 | 5~7 | 8~10 |
2.2 | M8 | 8.5 | M8 | 11000~15000 | 5~7 | 8~10 |
3 | M10 | 10.5 | M10 | 12000~15500 | 5~7 | 8~10 |
3.2 | M12 | 12.5 | M12 | 12500~15500 | 5~7 | 9~11 |
注:电极压力与输入气体的压力及极臂结构形式等有关。因此,表中电极压力仅供设备选型时参考,生产中只需确认气源压力,不小于0.3MPa即可。 |
3.4.2.7.3 车身CO2焊焊接工艺规范
车身CO2焊焊接工艺规范见表6。
表6 车身CO2焊焊接工艺规范
板厚,mm | 焊丝直径,mm | 焊接电流,A | 电弧电压,V | 气体流量,l/min |
0.9 | 0.8 | 80~115 | 19~23 | 7~12 |
1.0 | 80~115 | 19~23 | ||
1.2~1.5 | 100~130 | 19~23 | ||
2.0~2.5 | 0.8,1.0 | 130~160 | 20~26 | 9~15 |
2.5~3.0 | 1.0 | 140~200 | 24~28 | |
4 | 1.2 | 180~230 | 24~28 | |
5.0~6.0 | 220~300 | 24~28 | ||
注:操作者应严格按工艺文件规定参数进行焊接生产,并经常对焊接工艺参数进行自检,如有不符,立即调整。 |
3.4.2.7.4 车身气焊焊接工艺规范
车身气焊焊接工艺规范见表7。
表7 车身气焊焊接工艺规范
焊件厚度,mm | 焊丝直径,mm | 焊嘴型号及孔径 | 火焰类型 |
0.8~2 | 2.0~4.0 | H01-6 1-3n Φ0.9~Φ1.1 |
中性焰Q/GH为1~1.2 |
2~3 | |||
注:为了使铜焊丝表面形成氧化锌保护膜,钎焊时可以使用轻微过氧焊。 |
3.4.2.7.5 车身钨极氩弧焊焊接工艺规范
车身钨极氩弧焊焊接工艺规范见表8。
表8 车身钨极氩弧焊焊接工艺规范
板厚,mm | 钨极直径,mm | 尖端直径,mm | 尖端角度,(°) | 焊丝直径,mm | 焊接电流,A | 氩气流量,L/min | 喷嘴直径,mm |
0.8~1.5 | 1.0~2.0 | 0.125~0.8 | 12~30 | 1.6~3.0 | 45~70 | 5~8 | 6~10 |
3.4.3 焊接施工
3.4.3.1 电阻焊
3.4.3.1.1 按工艺要求装夹工件。
3.4.3.1.2 定位点焊
a)当定位焊接曲率有变化的工件时,首先对曲率最大(半径最小)部分进行定位点焊;
b)对较大尺寸平面结构或特殊弯曲结构的定位点焊,要以中心分散到边缘对称点焊。
3.4.3.1.3 焊接
a) 点焊焊接时应使固定电极垂直于工件;
b) 发现电极漏水,应及时调整;
c) 在凸焊螺母时,若下电极定位销磨损严重应及时更换电极;
d) 凸焊螺母下电极定位销高度超过螺母者应先修磨定位销,使其低于螺母1~2mm,然后施焊;
e) 对不同规格的凸焊螺母应选择相适应的电极,不得混用;
f) 焊接时保证工件放置平稳,与定位销配合良好;
g) 在生产中应注意防止电极侧面或焊钳与工件接触,以免产生分流,降低点焊质量。
3.4.3.2 CO2焊
3.4.3.2.1 焊接顺序应根据具体结构条件合理确定,按工艺文件执行。
3.4.3.2.2 CO2定位焊缝应有足够的强度,一般定位焊缝的长度和间距见表9。如发现定位焊缝有夹渣、气孔和裂纹等缺陷,应将缺陷部分除尽后再补焊。
表9 定位焊缝的长度和间距
板厚,mm | 定位焊缝长度,mm | 定位焊缝间距,mm |
<2 | 8~12 | 50~70 |
2~6 | 12~20 | 70~200 |
3.4.3.2.3 立焊时可采用立向下焊,焊接时应注意防止未熔合缺陷的产生。
3.4.3.2.4 保护气体应有足够的流量并保持流层,应及时清除附在导电嘴和喷嘴上的飞溅物,确保良好的保护效果。
3.4.3.2.5 CO2焊焊接区域的风速应限制在1.0m/s以下,否则应采用挡风装置。
3.4.3.2.6 对于重要CO2焊缝,应注意防止在引弧处和收弧处产生焊接缺陷。
3.5 焊接质量检验
3.5.1 车身本体凸焊螺栓、螺母等标准件与冲压件的焊接强度应符合产品设计要求,设计无特殊要求时应符合表10的规定。
表10 标准件与冲压件的焊接强度
螺纹规格 | 最小剥离扭矩,N·m | 螺纹规格 | 最小剥离扭矩,N·m |
M4 | 24.5 | M8 | 44.1 |
M5 | 24.5 | M10 | 58.8 |
M6 | 34.3 | M12 | 78.4 |
3.5.2 点焊质量检验
3.5.2.1 焊点直径d=2δ+3(mm),δ为焊接板厚,焊透率为30%-70%。
3.5.2.2 焊点间距e应均匀,允差为emax/emin≤1.5。
3.5.2.3 点焊质量应可靠,不允许出现漏焊、假焊及连续开焊,同一条点焊缝上开焊焊点数应不超过5%且不超过5处,不允许出现连续两点开焊及连续的焊点间隔开焊现象;焊接强度检验可通过试片剥离试验或用扁铲对焊接工件进行剔试抽验,具体检验标准参见3.4.2.4。
3.5.2.4 焊点不允许有裂纹、烧穿、喷溅。
3.5.2.5 焊点外观呈圆形或椭圆形。
3.5.2.6 焊点压陷深度h1≤0.2δ,个别允许h1=0.5δ,但不允许超过焊点总数的10%;
3.5.2.7 同一条点焊线上的焊点应在一条直线上,其偏移量一般应不大于±1.5mm;
4.5.2.8 焊点表面应无凹陷、表面凸起、错位、翅曲、烧穿、熔核不连续、熔核直径为5.5mm-7mm。
3.5.3 凸焊螺母(螺栓)质量检验守则
3.5.3.1 凸焊螺母、凸焊螺栓与冲压件凸焊后压痕深度、挤出高度均不超过板厚的20%,且无裂纹、熔洞、飞溅等缺陷。否则应采取磨削、锡焊或气焊等方法予以修补。
3.5.4 CO2气体保护焊质量检验守则
a) 焊缝表面应平滑,不应有裂纹、烧穿、飞溅等缺陷;
b) 焊缝直线度公差应不大于3.0mm;
c) 咬边深度不大于0.5mm,任意一段长度为100mm的焊缝中,不应有大于Φ1.5mm的气孔,直径为Φ1.0mm~Φ1.5mm的气孔应不多于2个;
d) 对于轻客车架:不允许出现未焊满、咬边、裂纹、弧坑裂纹、接头不良、焊瘤、未焊透、表面夹渣、表面气孔等缺陷,根部收缩≤0.2+0.02δ且≤0.5mm。