氣缸壓力和焊接電壓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）

氣缸壓力和焊接電壓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）

本文主要分別研究了氣缸壓力和焊接電壓對熱鍍鋅鋼板凸點焊的質量影響，結果表明在焊接電壓270V條件下，1.2mm和1.0mm厚的熱鍍鋅鋼板樣板凸點焊所需氣缸壓力為0.13～0.45MPa，空調外機基腳和底盤凸點焊所需氣缸壓力為0.15～0.4MPa；在氣缸壓力0.28Mpa條件下，1.2mm和1.0mm厚度的熱鍍鋅鋼板樣板凸點焊所需的焊接電壓為209～290V，空調外機基腳和底盤凸點焊所需的焊接電壓為230～290V。

氣缸壓力；焊接電壓；凸點焊；熱鍍鋅鋼板

0 引言

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。從凸點焊原理上就可以看出氣缸壓力和焊接電壓是所有焊接參數中最重要的2個參數，合理的焊接參數是保證焊接質量可靠的基礎。

1 研究氣缸壓力對凸點焊焊接質量的影響

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）；空調外機底盤和基腳。

1.4 試驗方案、結果和分析

小結：從表1可以看出樣板凸點焊所需氣缸

壓力的范圍為0.13～0.45MPa，不合格樣件如圖1所示。

1.5 基腳試驗方案

以樣板單點焊試驗的結果作為進行實際零件基腳和底盤的焊接試驗驗證的參考，具體試驗結果如表2。

試驗結果分析：

（1）在0.1MPa氣缸壓力焊接時，電極和底盤直接粘在一起，無法工作，且未見任何火花，基腳也未焊上；

（2）在0.15 MPa氣缸壓力焊接時，全檢合格；

（3）在0.4 MPa氣缸壓力焊接時，全檢合格；

（4）在0.45MPa氣缸壓力焊接時，試驗不合格，破壞檢驗有一個點虛焊（圖2紅框內）；分析原因為壓力過大，導致個別凸包在焊接前的預壓階段就將其部分壓平，導致其與其他凸包無法形成均衡的電流通道，最終焊接失敗。

小結：基腳和底盤凸點焊焊接所需氣缸壓力范圍為0.15～0.40MPa。

2 研究凸點焊接電壓對焊接質量的影響

2.1 樣板試驗

樣板試驗方案和結果如表3和表4所示。

試驗結果分析：

（1）209V和212V凸點焊后雖然母材撕裂，但都存在熔核偏小的情況，如圖3，且焊接強度不高。

（2）285V到295V焊接試驗存在樣件粘上電極逐漸嚴重的情況，電壓再增加時試驗已無法進行，分析原因為電壓過大，導致凸包附著的部分材料被融化后與電極粘結。

小結：樣板試驗確定的焊接電壓合格范圍為209～290V。

表1 樣板單點焊試驗

表2 基腳焊接試驗

表3 樣板焊接電壓試驗參數

表4 樣板焊接電壓試驗結果

表5 零件焊接試驗

圖1 不合格樣件：虛焊

圖2 0.45MPa氣缸壓力焊接試驗不合格

圖3 209V和212V焊焊接電壓樣件的破壞試驗

圖4 210V和220V焊接電壓的破壞試驗不合格：虛焊

圖5 230V和290V焊接電壓的破壞試驗合格

圖6 300V焊接電壓的焊接試驗不合格

2.2 基腳零件試驗

基腳零件試驗方案和結果如表5所示。參考樣板試驗確定的電壓范圍，以及實際電壓與設置電壓存在±5V的偏差，相關參數詳見表5。

試驗結果分析：

（1）210V和220V電壓焊接時出現一個點虛焊，如圖4。

（2）230V電壓焊接時全檢OK，破壞后母材全被撕裂的情況，如圖5。

（3）290V電壓焊接時全檢OK，火花稍大，破壞后母材全被撕裂，如圖5。

（4）300V電壓焊接時，火花較大，且存在過燒現象，破壞后1個點虛焊，如圖6。

小結：基腳和底盤焊接壓力范圍為230～290MPa。

3 結論

通過綜合分析和樣板、空調外機底盤和基腳的試驗驗證，可以得出以下結論：

（1）在焊接電壓270V條件下，1.2mm和1.0mm厚熱鍍鋅鋼板樣板凸點焊所需氣缸壓力為0.13～0.45MPa，空調外機基腳和底盤凸點焊所需氣缸壓力為0.15～0.4MPa；

（2）在氣缸壓力0.28Mpa條件下，1.2mm和1.0mm厚熱鍍鋅鋼板樣板凸點焊所需的焊接電壓為209～290V，空調外機基腳和底盤凸點焊所需的焊接電壓為230～290V。

[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 the impact of cylinder pressure and welding voltage 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 cylinder pressure and welding voltage on the quality of the convex welding of galvanized steel sheet. The results show that in the conditions of welding voltage 270V, convex welding of 1.2mm with 1.0mm material thickness galvanized steel sheet needed 0.13～0.45MPa of cylinder pressure, and footings with chassis of the air condition welding needed 0.15～0.4MPa of cylinder pressure; in the conditions of cylinder pressure 0.28Mpa, 1.2mm with 1.0mm material thickness galvanized steel sheet needed 209～290V of welding voltage, footings with chassis of the air condition convex welding needed 230～290V of welding voltage.

Cylinder pressure; Welding voltage; Convex welding; Galvanized steel sheet