镀锌钢板点焊工艺及焊接缺陷研究

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随着汽车质量要求不断提高,整车防腐蚀能力已经由原来的3~5年提升到了8~10年,车身骨架材料也发生着变化,镀锌钢板的应用越来越多。目前,合资品牌轿车的车身基本全部采用镀锌钢板,自主品牌轿车生产企业出于成本以及质量控制的考虑,也已陆续采用镀锌钢板,首先在车身覆盖件及腔体内加强板件上采用了镀锌钢板,比如:侧围外板、纵梁内加强板、A柱内加强板、B柱内加强板等等。目前采用的镀锌钢板主要是热镀锌钢板,也有些企业考虑到外板电泳面漆的效果,将外板改用电镀锌钢板。热镀锌钢板的锌层厚度是电镀锌钢板的4倍以上,因此对这两种钢板进行焊接时所采用的焊接参数差别很大,开展这一问题的研究,在车身焊接质量保证方面具有十分重要的意义。本论文选取在生产过程中应用广泛的热镀锌钢板为研究对象,结合实际发生的焊接质量问题,进行焊接电流、焊接压力两个变量的影响试验操作。试验得出:镀锌钢板电阻焊焊接过程和普通低碳钢板焊接过程基本一致,焊接质量都需要满足整车安全性能的要求,焊接过程都由加压(包含预压)、通电预热、通电加热和维持冷却四个基本连续阶段组成。但是和普通钢板焊接不同的地方就是,镀锌板要考虑镀锌层对焊接的影响,参数设置时要考虑设定合适的预热电流,以达到对镀层金属加热排挤的效果,降低锌层对焊接过程的影响。在焊接电流和焊接时间保持不变的情况下,随着电极压力的逐渐增大,熔核尺寸呈减小的趋势。电极压力和焊接时间保持不变的情况下,随着焊接电流的不断增大,接头最大拉伸力也在不断的增大,熔核的尺寸不断增加,但是随着焊接电流的进一步增大,飞溅量会不断增多,接头强度降低。镀锌钢板焊接时,电流通过电极接触金属有效电阻产生热量使母材熔化,并向熔核周围区域传导热量。在切断焊接电流同时,焊接区产生的热量不足以弥补散失的热量时,焊点熔核处开始结晶凝固。由于各点与熔核中心距离不同,所受的最高加热温度也不同,相当于对焊接接头区域进行了一次不同规范的热处理,因此熔核的各部位会出现不同的组织变化。同时通过能谱试验分析,焊点中心到母材位置,Zn的含量逐渐增多,最终达到与母材成分一致。最后结合现生产车型已有焊接过程缺陷案例分析、整改,进一步论证了试验结论的准确性。
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