镀锌板焊接质量控制

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1、418SAE-C2003M128中国汽车工程学会2003学术年会汽车用镀锌钢板点焊质量控制的研究耿化联东风汽车股份有限公司[摘要]本文从镀锌层特性、电极材料和形状、工艺参数优化、控制方法等四个方面综述了国内外汽车用镀锌钢板点焊质量控制的研究现状和发展趋势。关键词：镀锌钢板点焊质量控制ResearchontheQualityControlofResistanceSpotWeldingfortheGalvanizedSteelPlatesUsedinAutomobileIndustryGengHualianDengFengAutomobileCo.LTD[Absract]Thispa

2、pergiveageneralaccountofcurrentstatusanddevelopingtrendofspot-weldingqualitycontrolofsteelplatesinautomobilemanufacturingfieldbothdomesticandabroad,whichmainlyconcernsthecharacteristicofzinccoatinglayer,thematerialandshapeofelectrode,theoptimizationoftheprocessparametersandthecontrolmethods.K

3、eywords:galvanizedsteelresistancespotweldingqualitycontrol1引言近十年来，我国汽车工业发展迅速，随之而来的汽车车体防蚀问题也日渐突出。据有关调查表明，一［1］般国产新车运行一年即出现腐蚀斑点，3至4年即出现腐蚀穿透，为此全国年维修费用达数十亿元人民币。因此，为了提高车体使用寿命和增强车体材料的抗腐性能，表面带镀层的低碳钢板被广泛使用，但目前用［2、3］得最多的是镀锌钢板，欧美国家汽车用镀锌钢板占整个车体材料的60%左右，日本则更多。我国也早就制订了相关政策鼓励汽车制造业推广使用国产镀锌钢板，还曾把镀锌薄板的焊接列入国家基金

4、项目。镀锌钢板虽然具有较好的抗腐蚀性能，但在国内外汽车车体制造中，大量采用的都是电阻点焊方法，与无镀层钢板相比，镀锌钢板的点焊过程中存在以下问题：先于钢板熔化的锌层形成锌环而分流，致使焊接电流密度减小；锌层表面烧损、粘连、污染电极而使电极寿命降低；锌层电阻率低，接触电阻小；容易产生焊接飞溅、裂纹、气孔或组织软化等缺陷。正是由于镀锌钢板的点焊存在上述问题，因而引起国内外相关领域的广泛关注，并做了大量的研究工作。目前对于镀锌钢板点焊工作的研究主要从四个方面着手：一是镀锌板的点焊焊接性，二是电极材料和形状的正确选择，三是主要工艺参数对点焊质量的影响，四是点焊质量控制的模式和方法。2镀锌

5、方式和厚度对点焊的影响根据镀锌工艺的不同，镀锌钢板大致可分为电镀锌钢板和热镀锌钢板，还有一种合金化渗锌钢板，是在热浸锌后保温在450ºC以上进行合金化处理。这三者相比较而言，电镀锌板镀层薄，焊接性相对较好，中国汽车工程学会2003学术年会SAE-C2003M128419但造价高；热镀锌钢板镀层厚，耐蚀性好，但焊接性差；合金化渗锌钢板的焊接性相对热镀锌钢板则有所改善；在锌层厚度相同的情况下，热镀锌板比电镀锌板具有更优良的焊接性。锌层对于钢板来说厚度虽然非常小，但对于焊接性的影响却很大。一般认为，随着锌层厚度的增加，［4］所需焊接电流越大，但程轩挺等通过试验比较，发现在一定镀层厚度范

6、围内，锌层越厚，所需电流越大；［5］但当锌层达到一定厚度时，则所需电流反面减小。而美国金属学会主编的有关资料则明确提出，镀锌钢板在镀层厚度增加时（锌层厚度在0.005～0.025mm范围内），焊接性降低，但锌层厚度在1.52mm以上时，焊接性不受镀层厚度的影响。在国内外汽车车体制造中，使用的电镀锌板镀层厚度一般为20～2290g/m(0.003～0.013mm)，热镀锌钢板镀层厚度为40～180g/m(0.006～0.025mm)，可见汽车用镀锌钢板的点焊需要合理选择工艺参数以保证焊接质量。但笔者工厂实践证明，尽管有锌层的存在，但只要选择适当的设备、工艺等，镀锌钢板的电阻点焊质量

7、完全可以达到车体制造的技术要求。所以镀锌钢板本身的镀锌方式或锌层厚度，并不是影响车体点焊质量好坏的决定因素。3电极材质及形状的选择与设计在镀锌板的点焊研究中，电极材料是一个注目的焦点，研究主要集中在现有电极与镀层之间的相互作用特点分析，以及开发新的电极材料。国外镀锌板点焊用电极材料主要有Cu—Cr(0.8%Cr)、Cu—Zr(0.15%Zr)、Cu—Cr—Zr，以及含Al3O2粒子的弥散强化铜(简称DSC)。美国有人采用铬铜上嵌钨电极头的复合电极做实验，结果证明这种电极使用寿命很