气缸压力和焊接电压对热镀锌钢板凸点焊质量影响的研究

闵生 赵前进

（珠海格力电器股份有限公司 广东珠海 519070）

气缸压力和焊接电压对热镀锌钢板凸点焊质量影响的研究

闵生 赵前进

（珠海格力电器股份有限公司 广东珠海 519070）

本文主要分别研究了气缸压力和焊接电压对热镀锌钢板凸点焊的质量影响，结果表明在焊接电压270V条件下，1.2mm和1.0mm厚的热镀锌钢板样板凸点焊所需气缸压力为0.13～0.45MPa，空调外机基脚和底盘凸点焊所需气缸压力为0.15～0.4MPa；在气缸压力0.28Mpa条件下，1.2mm和1.0mm厚度的热镀锌钢板样板凸点焊所需的焊接电压为209～290V，空调外机基脚和底盘凸点焊所需的焊接电压为230～290V。

气缸压力；焊接电压；凸点焊；热镀锌钢板

0 引言

随着凸点焊技术的不断发展，凸点焊方法已在机械制造、汽车生产等焊接加中得到了日益广泛的应用，如凸点焊在空调器外机底盘压缩机螺栓焊接中的广泛使用[1]，凸点焊技术在重卡车身生产中的应用[2]等等。凸点焊工艺方法是一种在焊件的贴合面上预先加工出一个或多个凸起点，使其与另一面相接触，加压并通电加热，压塌后使这些接触点形成焊点的电阻焊。从凸点焊原理上就可以看出气缸压力和焊接电压是所有焊接参数中最重要的2个参数，合理的焊接参数是保证焊接质量可靠的基础。

1 研究气缸压力对凸点焊焊接质量的影响

1.1 试验方法

先用样板进行试验，结果确定后再实际零件验证效果。

1.2 试验工具

DRWS-11双头储能焊机（400kVA，电容220*2*1000uF）。

1.3 试验材料

厚度分别为1.0mm、1.2mm的热镀锌钢板样板（双面镀锌量120g/m2，长200*宽20）；空调外机底盘和基脚。

1.4 试验方案、结果和分析

小结：从表1可以看出样板凸点焊所需气缸

压力的范围为0.13～0.45MPa，不合格样件如图1所示。

1.5 基脚试验方案

以样板单点焊试验的结果作为进行实际零件基脚和底盘的焊接试验验证的参考，具体试验结果如表2。

试验结果分析：

（1）在0.1MPa气缸压力焊接时，电极和底盘直接粘在一起，无法工作，且未见任何火花，基脚也未焊上；

（2）在0.15 MPa气缸压力焊接时，全检合格；

（3）在0.4 MPa气缸压力焊接时，全检合格；

（4）在0.45MPa气缸压力焊接时，试验不合格，破坏检验有一个点虚焊（图2红框内）；分析原因为压力过大，导致个别凸包在焊接前的预压阶段就将其部分压平，导致其与其他凸包无法形成均衡的电流通道，最终焊接失败。

小结：基脚和底盘凸点焊焊接所需气缸压力范围为0.15～0.40MPa。

2 研究凸点焊接电压对焊接质量的影响

2.1 样板试验

样板试验方案和结果如表3和表4所示。

试验结果分析：

（1）209V和212V凸点焊后虽然母材撕裂，但都存在熔核偏小的情况，如图3，且焊接强度不高。

（2）285V到295V焊接试验存在样件粘上电极逐渐严重的情况，电压再增加时试验已无法进行，分析原因为电压过大，导致凸包附着的部分材料被融化后与电极粘结。

小结：样板试验确定的焊接电压合格范围为209～290V。

表1 样板单点焊试验

表2 基脚焊接试验

表3 样板焊接电压试验参数

表4 样板焊接电压试验结果

表5 零件焊接试验

图1 不合格样件：虚焊

图2 0.45MPa气缸压力焊接试验不合格

图3 209V和212V焊焊接电压样件的破坏试验

图4 210V和220V焊接电压的破坏试验不合格：虚焊

图5 230V和290V焊接电压的破坏试验合格

图6 300V焊接电压的焊接试验不合格

2.2 基脚零件试验

基脚零件试验方案和结果如表5所示。参考样板试验确定的电压范围，以及实际电压与设置电压存在±5V的偏差，相关参数详见表5。

试验结果分析：

（1）210V和220V电压焊接时出现一个点虚焊，如图4。

（2）230V电压焊接时全检OK，破坏后母材全被撕裂的情况，如图5。

（3）290V电压焊接时全检OK，火花稍大，破坏后母材全被撕裂，如图5。

（4）300V电压焊接时，火花较大，且存在过烧现象，破坏后1个点虚焊，如图6。

小结：基脚和底盘焊接压力范围为230～290MPa。

3 结论

通过综合分析和样板、空调外机底盘和基脚的试验验证，可以得出以下结论：

（1）在焊接电压270V条件下，1.2mm和1.0mm厚热镀锌钢板样板凸点焊所需气缸压力为0.13～0.45MPa，空调外机基脚和底盘凸点焊所需气缸压力为0.15～0.4MPa；

（2）在气缸压力0.28Mpa条件下，1.2mm和1.0mm厚热镀锌钢板样板凸点焊所需的焊接电压为209～290V，空调外机基脚和底盘凸点焊所需的焊接电压为230～290V。

[1] 徐惠乐. 凸点点焊在空调器上的应用. 制冷技术, 1996(4）:29-31

[2] 郑佑孚. 凸点焊技术在重卡车身生产中的应用. 陕西省焊接学术会议论文集，2006（09）:55-58

Study the impact of cylinder pressure and welding voltage on the quality of the convex welding of galvanized steel sheet

MIN Sheng ZHAO Qianjin
(Gree Electric Appliances Inc. of Zhuhai Zhuhai 519070)

This paper studies the impact of cylinder pressure and welding voltage on the quality of the convex welding of galvanized steel sheet. The results show that in the conditions of welding voltage 270V, convex welding of 1.2mm with 1.0mm material thickness galvanized steel sheet needed 0.13～0.45MPa of cylinder pressure, and footings with chassis of the air condition welding needed 0.15～0.4MPa of cylinder pressure; in the conditions of cylinder pressure 0.28Mpa, 1.2mm with 1.0mm material thickness galvanized steel sheet needed 209～290V of welding voltage, footings with chassis of the air condition convex welding needed 230～290V of welding voltage.

Cylinder pressure; Welding voltage; Convex welding; Galvanized steel sheet