高强度热成形钢板螺母凸焊机工艺介绍

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1.前言： 由于高强度热成形钢板的超高强度，具有极高的机械安全性，因此在汽车行业越来越多的被采用，使用部位集中在汽车的前/后保险杠骨架、A柱/B柱、中央通道及前后门防撞板等重点部位，这些部件上均有螺母及螺栓需要凸焊；螺母凸焊机因其焊接时间短、热影响区小、效率高，是车身部件凸焊的选择，而高强度热成形钢板与螺母、螺栓的焊接也同样采用电阻焊设备。

3.案例分析：
例1：苏州安嘉为某车型A柱螺母凸焊，板材为BTR165H热成形钢，厚度1.8MM;螺母为M10凸焊法兰螺母，三段月牙凸台；焊接要求：扭矩130N.M，推脱力8KN，螺纹无损伤，外观无明显损伤；
3．1焊机：机型为安嘉DR-30000J，采用山形电极垂直加压；

3．2焊接规范调整：
3．2．1在常规电阻焊工艺参数调整时，三个基本要素：焊接时间、焊接电流、焊接压力缺一不可，而在电容式储能焊机则无焊接时间调整这一项，焊接电流也是通过充电电压反映出来的，因此储能焊机规范调整主要是在焊接压力和充电电压之间匹配，特殊情况下会再加一项回火电压用于细化晶粒；
3．2．2本案高强度热成形钢螺母凸焊工艺调整时需要克服的难点：1.焊接压力的设定，由于高强度热成形钢板的强度较高，熔接时需要更大的压力，但凸焊螺母的强度较低，较大的压力会导致凸点过早的压溃，因此焊接压力最好采用马鞍形压力曲线，实用情况是阶梯状的二段压力更为普遍些，这样能保证凸点不过早压溃变形，又能在熔核生长后期不会产生太多的飞溅；2.充电电压的设定，过高的充电电压在焊接时产生过大的热量，螺母金属表现为挤出、飞溅，会造成两种情况，一是飞溅导致熔合联接面积减少（过烧），螺母推脱力下降，二是螺纹塞规无法通过；较低的充电电压则会导致熔接深度不够，出现螺母推脱力不达标和虚焊；
3．2．3工艺规范调整方法，两个焊接要素（充电电压和焊接压力）调整时需以其中一个为基础对另一数值做出调整匹配，不可同时调做出两项调整；此处应考虑到经验的运用，有类似的螺母凸焊的参数可以做为参考，能有效减少调整的次数，只是高强度热成形板材的焊接需要更大的电流和压力，可以从同规格在普通材料上的测试数据做为起点开始调整，经过试焊及试验室验证找出最佳的数值；需要注意的时，在批量生产时应在试焊数据基础上加大3-5%，以满足产品其它原因造成的波动下限；
3．3焊接参数确认：

充电电压设定	焊接气压设定	焊接电流监测	预压压力监测	焊接压力监测	焊接时间监测
430V	0.3Mpa	54KA	9.6KN	13KN	9ms

3．4工件推脱力及破坏测试：

测试设备	扭力钣手、万能实验机、螺纹塞规
测试结果	扭力﹥180 N.M；推脱力﹥12KN，螺纹无异常，外观无损伤

4．电极部分工艺补充：
4．1在高强度热成形钢版凸焊时由于焊接压力巨大、峰值电流非常高，因此焊接时对电极材料的要求很高，需要较高的软化温度、较高的导电率和较高的硬度，而弥散铜（氧化铝铜）具有这几种优势，（软化温度达950°），成为目前高强度热成形钢板凸焊最合适的电极材料；
4．2定位销常用用的材质有胶木、陶瓷、KCF等，而近年欧美车企有用到氮化硅做为高强度热成形钢板凸焊的定位销，因其使用寿命更长（20万次）、绝缘效果好、硬度高等特点，使其成为凸焊定位销材质的新宠，但因其价格昂贵，目前尚无普遍使用，但这是未来定位销的方向。
4．3高强度热成形钢板凸焊时由于其物理特性和采用硬规范焊接，金属挤出的机率比较高，采用下电极吹气的方法能有效改善，在焊接时用较大的气压对焊接区域吹气，可以使挤出金属迅速氧化、燃烧，大幅减少挤出金属的粘附，保证螺纹的合格。
5．结语
通过对高强度热成形钢板凸焊件的测试，在使用安嘉电容式储能焊机和合理工艺情况下，焊接后均能达到技术要求，甚至远高于技术要求，毋庸置疑电容式储能焊机是高强度热成形钢板凸焊的理想的凸焊设备之一，给焊接界又带来了一项重大焊接工艺突破！给业界高强度热成形钢板螺母凸焊带来了春天！
苏州安嘉自动化设备有限公司是从事焊接设备的生产厂家，专注于研制销售高效节能的电阻焊机、自动化焊接设备及行业性非标专用焊接设备，安嘉专注于如何提高焊接品质、焊接效率和降低焊接成本。如果您对我们的电容储能点凸焊机感兴趣，请联系我们：400-8283-566。

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