焊接面平面度對熱鍍鋅鋼板凸點焊質量影響的研究

閔生 趙前進

(珠海格力電器股份有限公司 廣東珠海 519070)

焊接面平面度對熱鍍鋅鋼板凸點焊質量影響的研究

閔生 趙前進

(珠海格力電器股份有限公司 廣東珠海 519070)

本文主要研究了焊接面平面度對熱鍍鋅鋼板凸點焊焊接的質量影響，結果表明在焊接電壓270V、氣缸壓力0.28MPa條件下，1.2mm料厚和1.0mm料厚熱鍍鋅鋼板樣板平面度對焊接質量無明顯影響；底盤的焊接面平面度對焊接質量影響巨大，焊接面平面度在0.5mm以上的存在虛焊現象，焊接面平面度在0.5mm（含）以下的焊接質量可靠。

平面度；凸點焊；熱鍍鋅鋼板

隨著凸點焊技術的不斷發展，凸點焊方法已在機械制造、汽車生產等焊接加中得到了日益廣泛的應用，如凸點焊在空調器外機底盤壓縮機螺栓焊接中的廣泛使用[1]，凸點焊技術在重卡車身生產中的應用[2]，等等。凸點焊工藝方法是一種在焊件的貼合面上預先加工出一個或多個凸起點，使其與另一面相接觸，加壓并通電加熱，壓塌后使這些接觸點形成焊點的電阻焊。焊接過程中工件之間焊接面的緊密貼合是焊接電流順利通過焊接界面形成焊點的基礎，也是得到可靠焊接質量的基礎保障，即工件焊接面的平面度對焊接質量有著決定性的影響。因此，需要通過全面合理的實驗確定焊接面平面度對焊接質量產生的影響。

1 樣板焊接面平面度對凸點焊質量影響

1.1 試驗方法

先用樣板進行試驗，結果確定后再實際零件驗證效果。

1.2 試驗工具

DRWS-11雙頭儲能焊機（400kVA,電容220*2*1000uF）。

1.3 試驗材料

厚度分別為1.0mm、1.2mm的熱鍍鋅鋼板樣板（雙面鍍鋅量120g/m2，長200*寬20）。

1.4 試驗方案、結果和分析

試驗方案如圖1和表1所示。

試驗結果和分析：對凸點焊后樣板樣件進行檢驗未發現不合格品，如圖2。試驗表明樣板變形量（平面度）對樣板凸點焊后焊接質量無明顯影響，可以忽略，分析原因主要為較大的氣缸壓力可將變形嚴重的樣板在焊接前壓平。

2 實際零件焊接面平面度對凸點焊質量影響

2.1 底盤試驗方案

由樣板變形試驗結果可以看出只要氣缸提供的壓力可以將焊接面的變形區域壓平，對焊接質量的影響基本可以忽略。因基腳型面較為平整，底盤型面較為復雜，固以底盤進行試驗，變形區域面積為10*15mm2。隨機抽查5件底盤（針對焊接區域6*6cm2測六點）和基腳（針對焊接區域5*5cm2測三點）進行平面度測量，將底盤及底腳墊高放置在同一水平工作臺面上，用百分表進行測量如圖3（a）和（b），檢查最高點與最低點高度差值,數據如表2、表3；綜合分析確定了底盤的試驗方案如表4。

表1 樣板平面度試驗方案

表2 正常生產后的 基腳凸包焊接區域平面度

表3 正常生產后的底盤焊接區域平面度

表4 底盤平面度試驗

圖1 平面度實驗用樣板

圖2 焊接后的樣件：破壞后母材被撕裂

2.2 試驗結果和分析

（1）底盤焊接面區域變形5mm，破壞后所

有焊點都虛焊；分析原因主要為基腳凸包高度最高1.5mm，底盤焊接面下凹5mm，即兩者焊接面的最小間隙達到3.5mm，且底盤受加工硬化影響強度較大，氣缸提供的壓力無法將其壓平，以致焊接失敗，如圖4（a）。

（2）底盤焊接面區域下凹變形3mm，試驗現象與結果與5mm基本相同，如圖4（b）。

（3）底盤焊接面區域下凹變形1mm，破壞檢驗2件都有一個點脫焊，如圖5（a）紅框內，分析原因主要是焊接接觸面不平整導致焊接電流分流不均衡。

（4）底盤焊接面區域下凹變形0.5mm(其中1點下凹1mm)，破壞檢驗2件中下凹變形1mm的2個點都脫焊，如圖5（b）紅框內）。分析原因主要分焊接接觸面不平整導致焊接電流分流不均衡。

（5）底盤焊接面區域下凹變形0.5mm，試驗后全檢合格，其中破壞10件，母材都被撕裂出一個洞，詳見圖6；分析原因主要分焊接接觸面變形小，氣缸壓力可以在焊接前將變形面壓平，大大減弱了焊接電流分流不均衡造成的影響。

小結：底盤與基腳各相關凸點焊焊接試驗驗證表明，底盤平面度需控制在0.5mm以內。

圖3 百分表進行測量

圖4 5mm、3mm凸點焊試驗虛焊

圖5 1mm凸點焊試驗虛焊和底盤變形

圖6 底盤焊接面下凹變形0.5mm

3 結論

通過綜合分析樣板和實際零件的試驗驗證，可以得出以下結論：

（1）1.2mm料厚和1.0mm料厚的熱鍍鋅鋼板樣板凸點焊試驗結果表明在焊接電壓270V、氣缸壓力0.28MPa的條件下，平面度對樣板的凸點焊焊接質量無明顯影響；

（2）底盤的焊接面平面度對焊接質量影響巨大，在焊接電壓270V、氣缸壓力0.28MPa的條件下，焊接面平面度在0.5mmm以上的存在虛焊現象，焊接面平面度在0.5mm以下（含）的焊接質量可靠。

[1] 徐惠樂. 凸點點焊在空調器上的應用. 制冷技術. 1996(4): 29-31

[2] 鄭佑孚. 凸點焊技術在重卡車身生產中的應用. 陜西省焊接學術會議論文集. 2006,09: 55-58

Study of the impact of welding interface flatness on the quality of the convex welding of galvanized steel sheet

MIN Sheng ZHAO Qianjin
（Gree electric appliances,Inc.of Zhuhai Zhuhai 519070）

This paper studies the impact of welding interface flatness on the quality of the convex welding of galvanized steel sheet. The results show that in the conditions of welding voltage 270V and cylinder pressure 0.28MPa, the impact of flatness of welding interface of 1.2mm with 1.0mm material thickness galvanized steel sheet on the quality is negligible; the impact of welding interface flatness of chassis with footings on the quality is very huge, because rosin joint appeared when welding surface flatness is more than 0.5mm, but welding quality is reliable when flatness is less than 0.5mm included.

Flatness; Convex welding; Galvanized steel sheet