凸焊螺母的焊接工艺研究

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1、凸焊螺母的焊接工艺研究凸焊螺母的焊接工艺研究凸焊螺母的焊接工艺研究凸焊螺母的焊接工艺研究凸焊螺母的焊接工艺研究凸焊螺母的焊接工艺研究凸焊螺母的焊接工艺研究凸焊螺母的焊接工艺研究第25卷第3期2001年7月燕山大学IourtmlofYattshanUniversityVo1.25No.3JuIv2001凸焊螺母的焊接工艺研究WeldingProcessforProjectionWeldingNut张志慧摘要针对凸焊螺母焊后脱落.一侧烧黑,内螺纹变形本文从多凸点焊前的均衡受力.均匀变形角度分析了造成上述缺陷的主要原因r提出一种自定位组合电极经试验分析知电极形式及电极

2、头尺寸是多凸点凸焊工艺的关键影响因素,进而确定了自定位组合电极焊接时的合适工艺参数从根本上解决了多凸点焊接领域这一长期存在的质量缺陷.关键词凸焊螺母.质量缺陷,工艺参数,自定位组合电极.AbstractThepaperanalyzesthemainfactorsthatcade—fitctssuchasnutdropping,buraingblackofasL~gleside,de-formationofminordimt~eterofthreadandstickingofweldingdregsctcbyme~llSofanalysisofequilibriu

3、mforcesandmeandeformatior,5amongmultiple-convexpointsbeforew~ding.AkindofautomaticlocatinginsertelectrodeisgivenThetestsshowth缸thede㈣de白玎nand”scadsiarcthem如influencingfactorsinmulle-convexpointsprojectionwel-dingAndthenthesuitableI~rOccssingparametersaregivenTheAuthoraalfievcsafundam

4、entalsolutionforalong-drrle删埘de&ctsproblemsiamuld.ple-coavcxpointswelding.Keywardspccdonweldingnut,qualjdefects,pro-ccssingparameters,automaticlocatinginsertelectrode0引言凸焊螺母在汽车行业已经得到广泛应用,但是,囡属多凸点焊接,凸点焊前的压溃量及均匀程度等诸多因素不易确定,焊后螺母一直存在多种质量问题,如在后序处理过程中脱落,一侧被烧黑,内螺纹退火变形和螺纹内粘附焊渣等.有人试图以增加预热

5、脉冲的办法来减少上述缺陷,但是,效果并不明显.本文从多凸点均衡受力角度,分析出造成上述缺陷的主要原因是电极的平行度误差大,电极压力,焊接时问选择不当造成的.从而提出一种自定位组合电极,解决了多个凸点焊前和焊中同步变形问题;确定了电极压力,焊接时间的选择原则.试验结果表明,凸焊螺母的焊接质量缺陷全部消除,抗扭强度明显提高.1质量缺陷分析1.1螺母脱落,烧黑,内螺纹变形分析凸焊螺母的焊接是多个凸点的同时焊接,在螺母的下端面沿圆周均匀分布3--6个半径相同的凸点.在焊接过程的加压阶段,当电极压力达到预定值时,所有凸点的高度应均匀变化且被同时压塌1/3左右,被焊板与凸点

6、接触处的表皮被压破形成略小一点的压坑.此时认为各处的接触电阻相等.通电后,电流分几路通过凸点接触面.由于电流的熟效应,凸点开始熔化且所余高度被迅速压溃,螺母下端面与被焊板贴合此间形成较大的加热区,接触点处的熔化迅速扩大,形成足够尺寸的熔核和塑性区,切断电流后,熔核快速结晶形成焊核.如果上下电极的平行度有误差(尤其修磨后的电极),焊机加压气缸的轴线对工作台面的垂直度有误差,那么螺母在焊接的预压阶段,各凸点的受力就出现了不均衡,囡而压演变形量不一样,接触电阻出现差异.通电后必然出现大小不等的熔核,而各别凸点处干脆就是非熔化连接.抗剪破坏试验扭下的接头焊核形状,大小如

7、图la.从图中看出,由于偏载的影响,在1,2,6点处凸点还未被压平便与被焊板焊到一起.如果增大焊接电流或焊接时间,表面上看抗剪强度似乎增强,而扭下接头的焊核形状,太小如图lb此时螺母的一侧可能有烧2000年6月l2日收到张志营(ZhangZhihui),燕山大学汽车附件厂,秦皇岛066004(‘fanshahUniversityAutomobileAttachmtFactory,Qinhuangdao066004)燕山大学2001黑现象.如果再增大焊接电流或时间,扭下接头的焊核形状如图lc.阴影部分非凸点处已经形成非熔化连接,而内螺纹可能出现退火或变形.【a)焊

8、接条件:(b)焊接条件(