车身镀锌板点焊工艺.pdf

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2012(10)
汽车工程师 APPLICATION技术应用
车身锌板点焊工艺
巡广力刘超
线年段有限公司裁术中心8ル省汽年『程本も中心)
摘要:采用镀锌板可以有效地提高汽车车身的防府性能,延长汽车使用寿命,文章针对镀锌板点焊过程中焊点粘铜、开
焊、飞減及电权磨损等问题进行了エ艺分析。主要通过进行二次脉冲分析试验、电极帽材质的更换、循环水系统的政进以
及中频焊设备的引进等方法提升焊接质量。试验证明,经过工艺改进可以减少焊点粘铜和飞、有效缓解主缆过热现象
以及提高电极使用寿命等。随着镀锌板在汽车业的广泛采用,新的点焊工艺也需不断研究和开发。
关键词:汽车车身;镀锌板;点焊;粘铜;二次脉冲;中频焊
Spot Welding Process of Auto Body Galvanized Panel
Abstract: Using galvanized panel can effectively improve auto body corrosion resistance and extend auto service life
Technologieal analysis of bonding copper, sticking, splash, electrode wear on welding spot in galvanized panel spot welding is
carried out. Through two pulse analysis test, electrode cap replacement, improvement of circulating water system and medium
frequency welding equipment introduction, the welding quality is improved. The test is proved that process improvement can
reduce welding spot copper and flash and overheat of main cable. Service life of electrode can be prolonged. With the wide
application of galvanized panel in auto industry, new spot welding process will be developed
Key words: Auto body; Galvanized panel; Spot welding: Bonding copper; Two pulses; Medium frequency welding
汽车车身作为所有零部件的载体,它的性能直接
1)焊点参数设定不合理,造成开焊和飞溅
关系到汽车的使用寿命和碰撞安全。据有关调査,一辆
2)外观质量不良,焊点粘铜,电极磨损加速;
国产汽车1年内就会出现腐蚀斑点,3~4年就会出现
3)焊接设备不能满足参数设定。
腐蚀穿孔现象叫,尤其是在严塞、湿热和盐雾等恶劣环2镀锌板焊接工艺分析及改进举措
境中,腐蚀现象更加明显。在国外早已经开始大量使用2.1车身镀锌板种类分析
镀锌板来提高车身的耐腐蚀性,延长汽车使用寿命。盐
汽车车身用镀锌钢板主要使用热镀纯锌钢板
雾试验表明,镀锌板的耐腐蚀时间是普通冷轧钢板的(G1)、电镀纯锌钢板(EG)、热镀锌铁合金钢板(GA)和
2~3倍。近十几年,自主品牌也逐步开始采用镀锌钢电镀锌镍合金钢板,在我国普遍采用的是GI。表1示出
板,并且越来越广泛地应用在汽车制造业。
4种材质钢板的优缺点对比。
1镀锌板焊接存在的问题
表14种钢板材质优缺点对比
项目
EG
电镀锌镍合金
优点
对基本钢体的性能和表面影响较小,具有单
成本低,冲压性能
焊接性能好,易涂装
除具有电镀纯锌的优点外
面镀、镀锌量易控制及镀锌量较薄的特点
好,耐腐蚀性强
还具有极好的耐腐蚀性
缺点
成本高
镀层较厚,焊接性差。成本高,易粉化和剥落成本高,镀层硬,成形性差
应用主要为欧美车型的外覆盖件
欧美及我国内覆盖件
日系车型
和部分车型外覆盖件
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技术应用 APPLICATION汽车工程师
2012年10月
2.2镀锌板焊接参数设定
为解决此问题,目前汽车厂逐步开始采用弥散铝
2.2.1焊接镀锌板电流提升分析
强化铜材质的电极帽,这种电极帽是在铜里面加入
由于镀锌钢板在点焊时需要破坏掉表面的锌层,0.5%或1.1%的A14O2形成的合金。弥散铝强化铜因为颗
同时熔化的锌层增加了板与板的接触面积,因此在设粒结构紧密防止了锌的穿透,所以与锌层的反应较少,
定焊接参数时,相对于普通的冷轧钢板需要提高焊接同时Al2O抗分解性质抵制了液体金属的侵蚀。在某款
电流。
汽车的实际应用过程中,发现采用这种材质的电极帽
首先将127组不同板厚的冷轧钢板组合后,进行在一定程度上减轻了点焊时焊点粘铜现象,但不能从
试片撕裂试验,确定每组的焊接参数,经过试验得到焊根本上杜绝粘铜。
接参数范围为6500~1000A。然后再把每组中的冷2.3.2制定电极帽修磨规范
轧钢板用相同厚度的CI板替换掉,进行试片撕裂试
由于粘铜现象导致了电极帽的磨损加速,因此需
验,确定每组的焊接参数,经过试验得到的焊接参数范要各个工位根据焊钳的焊接参数,分别制定电极帽的
围为8800~12500A。
修磨规范。这样有助于减轻粘铜现象、电极帽的磨损及
经分析得出:焊接同等厚度的镀锌板与冷轧钢飞溅程度。
板,镀锌板要比冷轧钢板电流高,电流提高范围约为2.3.3冷却不良的改善
10%-309%。
悬挂点焊机循环水常用流量为18L/min,可以满足
2.2.2焊接参数二次脉冲
普通冷轧钢板点焊时焊接设备的冷却。由于镀锌板焊
由于镀锌板增加了锌层,焊接时过高地提升电流,接时焊接电流及通电时间提升,此流量不能满足冷却
加大了电极帽磨损速度,增加了飞溅程度,因此传统的需求,出现了主缆过热现象,不能进行连续生产。为了
单脉冲方式已经不能满足镀锌板焊接,现在普遍采用改善对焊针的冷却效果,需要对循环水系统进行改造。
多脉冲的焊接方式。多脉冲原理为第1次焊接时预先
改善前:电极臂、辅电缆和主电缆为串联,即从进
打破锌层,第2次为钢板的焊接,这种焊接方式可以减水管出来的水依次对电极臂、辅电缆和主电缆进行冷
小焊点粘铜及飞溅产生的几率。
却,这种冷却方式称为弱水冷,如图1a所示。从电极臂
为了确定打破锌层所需参数,文章进行了以下试进入的冷却水在冷却过程中温度会逐步提升,到主电
验:采用相同厚度和材质的镀锌试片,将通电时间设定缆时水温已经达到一定温度,因此对主电缆的冷却效
为0.1s(5周波),初始电流设定为3500A并不断增果较差,出现主电缆过热现象。
加,每次电流增加500A,经过多次试验,发现电流在
改善后:电极臂与辅电缆串联,再与主电缆并联。
4000~4500A时锌层可以被打破,根据此数据可以设这样从进水管出来的水分为2路,一路冷却电极臂和
定多脉冲焊接参数。
辅电缆,一路冷却主电缆,这种冷却方式称为强水冷,