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高強度熱成形鋼板螺母凸焊機工藝介紹

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瀏覽:- 發布日期:2017-02-15 15:15:20【

     1.前言:

     由於高強度熱成形鋼板的超高強度,具有極高的機械安全性,因此在汽車行業越來越多的被采用,使用部位集中在汽車的前/後保險杠骨架、A柱/B柱、中央通道及前後門防撞板等重點部位,這些部件上均有螺母及螺栓需要凸焊;螺母凸焊機因其焊接時間短、熱影響區小、效率高,是車身部件凸焊的選擇,而高強度熱成形鋼板與螺母、螺栓的焊接也同樣采用電阻焊設備。

高強度熱成形鋼板螺母凸焊

     3.案例分析:

     例1:蘇州AG8亚游為某車型A柱螺母凸焊,板材為BTR165H熱成形鋼,厚度1.8MM;螺母為M10凸焊法蘭螺母,三段月牙凸台;焊接要求:扭矩130N.M,推脫力8KN,螺紋無損傷,外觀無明顯損傷;

     3.1焊機:機型為AG8亚游DR-30000J,采用山形電極垂直加壓;

高強度熱成形鋼板螺母凸焊

     3.2焊接規範調整:

     3.2.1在常規電阻焊工藝參數調整時,三個基本要素:焊接時間、焊接電流、焊接壓力缺一不可,而在電容式儲能焊機則無焊接時間調整這一項,焊接電流也是通過充電電壓反映出來的,因此儲能焊機規範調整主要是在焊接壓力和充電電壓之間匹配,特殊情況下會再加一項回火電壓用於細化晶粒;

     3.2.2本案高強度熱成形鋼螺母凸焊工藝調整時需要克服的難點:1.焊接壓力的設定,由於高強度熱成形鋼板的強度較高,熔接時需要更大的壓力,但凸焊螺母的強度較低,較大的壓力會導致凸點過早的壓潰,因此焊接壓力最好采用馬鞍形壓力曲線,實用情況是階梯狀的二段壓力更為普遍些,這樣能保證凸點不過早壓潰變形,又能在熔核生長後期不會產生太多的飛濺;2.充電電壓的設定,過高的充電電壓在焊接時產生過大的熱量,螺母金屬表現為擠出、飛濺,會造成兩種情況,一是飛濺導致熔合聯接麵積減少(過燒),螺母推脫力下降,二是螺紋塞規無法通過;較低的充電電壓則會導致熔接深度不夠,出現螺母推脫力不達標和虛焊;

     3.2.3工藝規範調整方法,兩個焊接要素(充電電壓和焊接壓力)調整時需以其中一個為基礎對另一數值做出調整匹配,不可同時調做出兩項調整;此處應考慮到經驗的運用,有類似的螺母凸焊的參數可以做為參考,能有效減少調整的次數,隻是高強度熱成形板材的焊接需要更大的電流和壓力,可以從同規格在普通材料上的測試數據做為起點開始調整,經過試焊及試驗室驗證找出最佳的數值;需要注意的時,在批量生產時應在試焊數據基礎上加大3-5%,以滿足產品其它原因造成的波動下限;

     3.3焊接參數確認:

充電電壓設定

焊接氣壓設定

焊接電流監測

預壓壓力監測

焊接壓力監測

焊接時間監測

430V

0.3Mpa

54KA

9.6KN

13KN

9ms

     3.4工件推脫力及破壞測試:

高強度熱成形鋼板螺母凸焊

測試設備

扭力鈑手、萬能實驗機、螺紋塞規

測試結果

扭力﹥180 N.M;推脫力﹥12KN,螺紋無異常,外觀無損傷

     4.電極部分工藝補充:

     4.1在高強度熱成形鋼版凸焊時由於焊接壓力巨大、峰值電流非常高,因此焊接時對電極材料的要求很高,需要較高的軟化溫度、較高的導電率和較高的硬度,而彌散銅(氧化鋁銅)具有這幾種優勢,(軟化溫度達950°),成為目前高強度熱成形鋼板凸焊最合適的電極材料;

     4.2定位銷常用用的材質有膠木、陶瓷、KCF等,而近年歐美車企有用到氮化矽做為高強度熱成形鋼板凸焊的定位銷,因其使用壽命更長(20萬次)、絕緣效果好、硬度高等特點,使其成為凸焊定位銷材質的新寵,但因其價格昂貴,目前尚無普遍使用,但這是未來定位銷的方向。

     4.3高強度熱成形鋼板凸焊時由於其物理特性和采用硬規範焊接,金屬擠出的機率比較高,采用下電極吹氣的方法能有效改善,在焊接時用較大的氣壓對焊接區域吹氣,可以使擠出金屬迅速氧化、燃燒,大幅減少擠出金屬的粘附,保證螺紋的合格。

     5.結語

     通過對高強度熱成形鋼板凸焊件的測試,在使用AG8亚游電容式儲能焊機和合理工藝情況下,焊接後均能達到技術要求,甚至遠高於技術要求,毋庸置疑電容式儲能焊機是高強度熱成形鋼板凸焊的最理想的凸焊設備,給焊接界又帶來了一項重大焊接工藝突破!給業界高強度熱成形鋼板螺母凸焊帶來了春天!




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