四层板焊接应用分析

为了减少汽车设计中的过渡搭接头，降低车身重量，企业在汽车设计中部分应用四层板电阻点焊，本文着重研究了四层板焊接对焊接参数的要求，提出了几点注意事项。

在目前的汽车车身（主要是乘用汽车、小轿车）设计中，为了保证车身焊接质量，通常不允许出现四层板焊接。由于此限制，需要增加过渡搭接头，从而增加了车身重量，影响车的性能，减少了车身设计的自由度。为了有效地对车身进行减重，改善车的性能并提高设计的灵活性，我公司对四层板电阻点焊进行了尝试，使其在汽车焊接中得到应用。

电阻焊的原理

电阻焊是以电阻热为能源的一种焊接方法，焊接所需电阻热的产生遵守公式：Q＝I2Rt，而电阻R由电极与工件的接触电阻Rcw、工件电阻Rw和工件与工件的接触电阻Rc组成：R＝2Rcw＋Rw＋Rc，如图1所示，其中主要为电极与工件的接触电阻Rcw和工件与工件的接触电阻Rc，而这两部分主要取决于焊接压力。

图1 电阻点焊中的电阻组成

四层板点焊试验

1.试验设计

根据电阻点焊焊接原理，将四层板点焊与两层板、三层板的焊接进行比较分析，其差别主要在于四层板的板间间隙难于控制，它的接触电阻相对不稳定，克服这些间隙需要较大的压力。板间的间隙和较大的压力的共同作用会使焊点的表面留下较深的压痕，甚至影响连接强度。

通过上述分析，我们进行试验，并进行比较，寻找合适的焊接参数和合理的检验判定标准。

（1）采用焊相同等效板厚的二层板的焊接参数范围焊接四层板，进行金相分析检查焊点的质量。在电阻点焊中通常以等效板厚作为参考来设定参数，这里以次厚板乘以0.8加上厚板乘以0.2作为等效板厚。

（2）逐步加大焊接压力，再用焊相同等效板厚的二层板的焊接参数（除压力）进行试焊，然后进行金相分析确定焊点的质量。

（3）加大压力，扩大焊接电流和时间范围，进行金相分析，寻找合理的参数范围。

2.试验结果

（1）采用焊相同等效板厚的二层板的焊接参数范围焊接四层板，经过金相分析发现在这种条件下的焊点质量极不稳定，不易形成稳定的熔核直径，且容易出现气孔缺陷。使用与焊相同等效板厚的二层板的焊接压力，其可用参数范围很窄，且不稳定。在逐步加大焊接压力，多次试验后，发现当电极压力是相同等效板厚的二层板焊接时的120%～130%时，可以在一定范围内得到稳定的熔核直径，获得较稳定的焊接质量，但其压痕较深，飞溅不易控制。

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