白车身电阻焊焊接飞溅控制研究

发表时间:2021/4/15   来源:《科学与技术》2021年第2期   作者:付贵 李孝坤 张晓光 卢小龙 张聪 李会宾
[导读] 随着社会的不断发展,人们对于汽车的需求不断增加
        付贵  李孝坤  张晓光  卢小龙  张聪  李会宾
        奇瑞汽车河南有限公司  河南省开封市  475000

        摘要:随着社会的不断发展,人们对于汽车的需求不断增加,由此促进了汽车产业的快速发展。但汽车产业在不断发展的同时,也伴随着许多问题的出现。比如越来越多的汽车开始更多的使用各种新兴材料进行加工升级,但是要这些新兴材料的同时,却又没有对加工技术进行改善,由此就会使传统焊接加工与新兴材料结合出现飞溅的问题。本文将针对这种现象展开论述。
        关键词:白车身;电阻点焊;焊接飞溅;检查与控制
前言
        随着我国经济实力的不断增强,在科技方面的也有了一定的成就,对于汽车行业的焊接过程有了更大的进步。虽然我国在白车身电阻点焊焊接方面已取得一定的进步,但与其他发达国家的焊接技术相比,依旧存在较大的差距。未来我们汽车行业将会对这些问题进行解决,用更优质的科技技术来提高我国的经济实力,在国际的汽车行业当中占领更多的优势资源。针对这种现况,我国相关汽车行业应该加以重视,并通过不断学习了解问题以解决问题,提升自身焊接技术水平,减少焊接过程中出现大量飞溅的情况,从而促进整体汽车行业的更好发展。
一、焊接过程中出现飞溅的原理
        一般出现焊接飞溅的情况,是在电阻点焊时受到压力挤压所导致的结果。当电阻点焊受到压力时,电流就会快速产生大量的电阻热,然后在工件的衔接之处发热使其融化,当工件之间相连的地方融化后就可以进行焊接了。若要进行更加细致,无缩孔和裂纹的焊接,就要用更大的电流使工件的中间部位有更大的压力,从而实现持续压力下熔核能够到达冷却结晶的效果。
        电阻点焊主要有三个步骤,预压,通电以及保持。这三个步骤中,最应当注重的是通电这一过程。当两者工件通电时,两者之间的部位会出现两层的情况,一层是在外面包裹着的塑性环,另一层是在里面的部位叫做熔核区。外层的塑性还可以阻挡里层的熔核区泄出从而造成飞溅的情况。然而,如果热量过高,塑性环和熔核区就会快速膨胀,从而突破了电极头的范围,此时熔核区就会突破塑性还的束缚从而飞溅出去。此外,当熔核区比塑性环的生长速度更快时,也会出现这种飞溅的状况。
二、影响焊接过程中出现飞溅的因素
(一)焊接设备和工装的影响
        在焊接设备和工装时,需要注意到焊接的三个稳定性要求,即焊接设备输出参数的稳定性,焊接工装夹具的稳定性以及焊接过程中电极头修磨的稳定性。在对焊接设备和工装过程进行检查的时候,应当保证输出参数的准确稳定,还要保证在工件之间的接触点贴紧稳定,以及保持电极头上下两端接触良好。这三者都是影响焊接设备和工装的重要因素,都需要对其的稳定性进行检查工作,以免出现偏差的问题,从而影响到焊接过程。
(二)焊接示教和程序的影响
        在焊接过程中,还要注意机器人在焊接示教的程序中出现飞溅的情况。造成这种飞溅现象出现的情况,主要有以下几点因素的影响:第一,焊点的位置出现偏差,这种现象就极易造成飞溅的情况出现。第二,由于焊接的电极头和软件之间的放置角度不合,与垂直距离相差过大,在焊接过程中也会出现飞溅的现象。第三,焊接过程的顺序不符合实际操作情况,就会使工件在接触时产生不合,由此加剧飞溅的情况。除以上接种情况之外,还有许多情况没有列举。正是由于各种各样的状况出现,从而导致机器人在焊接视角的程序中出现各种飞溅的问题。


(三)钣件搭接的影响
1.钣金搭接不贴合
        在一些零件相互对接时,对接口存在的一些间隙,使得钣金搭接不够贴合。而不贴合的后果就是在焊接时家具飞溅的程度。一般情况下,焊接工艺在对普通板材进行焊接过程中,可以通过焊接工装的夹紧来减少甚至去除接触部分的空隙,但这种情况也只能针对于普通板材而言。如若要对接高强度的板材的话,那么这种做法显然不能够消除板材之间的间隙,因为高强度的板材的要求会更高,对于对接板材的质料选择要求也更高。此外,如果钣金之间的间隙不能够被填充,那么就会使电阻变大,从而使熔化的金属通过这些间隙飞溅而出。而对于控制这种情况的解决方法,就是要合理的解决钣金搭接的间隙问题。
2.钣金搭接错边
        在钣件搭接的时候最影响焊接飞溅的问题是钣金搭接错边。由于钣金塔接错边会影响塑性环的生长,使其生长存在各种问题。而当这些问题在焊接工艺中逐渐暴露时,就会致使各种飞溅现象出现。
(四)焊接参数的影响
        焊接参数是影响焊接飞溅的重要因素之一。感觉物理中的电阻焊热量公式可知,电流的大小和时间的长短会影响热量的多少。当电流越大,时间越长时,热量就会越多,此时又会使熔核区变得更多,由此突破塑性环从而出现飞溅现象。此外,当热量的量超过了焊点的强度时,反而是焊点的强度变弱,这就使焊接过程中的熔核效果变弱,从而产生虚焊的现象。所以,要对焊接的参数进行一个合理的控制,比如在制定了合适的参数后,可以将其下调5% ~ 10% ,从而达到一个相对稳定的效果,才能够避免出现飞更多溅和虚焊的现象。
三、控制焊接过程中出现飞溅的措施
(一)对电极头修磨直径的稳定性进行控制
        在对机器人焊接电极头这一流程中,对焊接时间和次数进行更改与调节,同时,还应该加强对这一流程的监管,以及对一些电极头的检查修复和回收测量。如果发现存在一些电极头修磨不良,上下电极对接不良或者端面直径的差距过大等现象,就应该及时的对这些工具器材进行修复或者更换。
(二)对焊钳电极头和板件的垂直度以及电极对中度进行检查和控制
        在机器人焊接示教的程序中,要使焊钳电极头和板件的对接角度达到垂直的程度,并且要控制在85度到95度之间。在电极对中度的调节方面,也应该使其控制在< 1 mm的前提下。只有对这两种度数情况进行控制,才能够有效减少焊接过程中减少飞溅的情况出现。
(三)对钣金表面油污和杂质进行检查与控制
        只有减少钣金表面的油脂和杂质,才能够保证在焊接过程中工件接触面的清洁度,由此减少焊接过程出现飞溅的现象。
四、结语
        综上所述,在白车身电阻点焊焊接过程中出现飞溅现象是正常的。这种现象的出现是受各种外在因素所影响的。相关汽车工厂应该提高重视力度,在焊接过程中寻找出现飞溅的原因,并针对这些原因找出解决措施,由此才能减少或消除飞溅的现象。
参考文献:
[1]刘强.白车身电阻点焊飞溅优化方法及应用[J].成都航空职业技术学院学报,2019,35(04):75-80.
[2]曾清林,何深成.浅谈白车身电阻点焊焊接飞溅影响因素及控制预防对策[J].汽车与驾驶维修(维修版),2019(07):80-81.
[3]姜东旭,魏丽盟.白车身电阻焊焊接飞溅控制[J].江西建材,2017(23):292+296.
[4]吕苏华,李友力,朴金赫.轿车车身电阻点焊降飞溅流程研究[J].热加工工艺,2013,42(23):222-223+211.
[5]付扬帆. 车身电阻点焊试验研究[D].南京理工大学,2013.

作者简介:付贵(1988-02-21),男,汉族,籍贯:河南省开封市,当前职务:主管工程师,当前职称:工程师,学历:本科,研究方向:车身冲压、焊接质量技术
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