鍍鋅鋼板點(diǎn)焊工藝技術(shù)分析

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摘 要 鍍鋅鋼板點(diǎn)焊的質(zhì)量存在一定的不足之處，筆者為了解決這一問題，對(duì)鍍鋅鋼板點(diǎn)焊工藝技術(shù)進(jìn)行分析，最后找出焊接電流、焊接時(shí)間和電極壓力等參數(shù)的最佳使用范圍，使鍍鋅鋼板點(diǎn)焊技術(shù)能夠得到推廣使用。

關(guān)鍵詞 鍍鋅鋼板；普通冷軋鋼板；點(diǎn)焊工藝；問題

中圖分類號(hào)：TG457 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-7597（2014）01-0035-01

1 鍍鋅鋼板的焊接性所面臨的主要問題

1）接觸電阻偏小。在點(diǎn)焊鍍鋅鋼板開始的時(shí)候，被焊工件間的接觸面上存在的鋅層無論是電阻率還是硬度都是非常低的，直接導(dǎo)致接觸電阻偏小，這對(duì)熔核的形成是非常不利的。

2）焊接電流密度減小。鍍鋅鋼板在焊接過程中，焊件之間鍍鋅層的熔點(diǎn)是非常低的，這就直接導(dǎo)致在焊接過程中首先先被熔化，然后再被擠出塑性環(huán)，最后才能形成核，這樣的過程將會(huì)在很大程度上使焊件之間的接觸面得到增大，進(jìn)而導(dǎo)致焊接過程中的電流密度偏小，最后導(dǎo)致沒有形成穩(wěn)定的電流場(chǎng)分布圖，這將在很大程度上不利于熔核的形成和大小。

3）鍍層的表面存在兩個(gè)問題，一是非常容易燒毀，致使電極遭到沾污；二是容易由于溫度太高而發(fā)生變形，使電極的使用壽命大大降低。

4）在焊接過程中容易產(chǎn)生飛濺，致使焊接的質(zhì)量受到很大的影響。

5）易出現(xiàn)裂紋、氣孔或軟化組織。在鍍鋅鋼板點(diǎn)焊過程中，接頭中殘留部分鋅及鋅鐵合金在熔核結(jié)晶過程中，由于沒有按照規(guī)定的操作步驟進(jìn)行操作，致使會(huì)產(chǎn)生很多非常小的裂紋或氣孔，并且還會(huì)隨著滯留下的鋅的不斷積累，而形成軟化組織。

2 鍍鋅鋼板點(diǎn)焊工藝技術(shù)分析

并且將焊接技術(shù)能夠達(dá)到所要求的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，筆者進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn)來研究，本實(shí)驗(yàn)是分幾組來研究的，并且所采用的鋼板也是各不相同的，主要有以下四種鋼板，一是選擇我們經(jīng)常用的冷軋鋼板；二是選擇本實(shí)驗(yàn)要研究的鍍鋅鋼板；三和四是選擇兩組在鋅層厚度上有區(qū)別的熱鍍鋅鋼板，并且總結(jié)了各個(gè)試驗(yàn)所得出的結(jié)果，這樣就會(huì)方便人們更容易了解材料不相同它們之間就會(huì)存在點(diǎn)焊工藝性能的差異。

2.1 試驗(yàn)

2.1.1 試驗(yàn)材料

所用的材料分別為：普通冷軋鋼板（A）、電鍍鋅鋼板（B）、熱鍍鋅鋼板（C）、熱鍍鋅鋼板（D），它們的鍍鋅層厚度/（g/m2）分別為：20、100、140；正拉強(qiáng)度/（MPa）分別為：225.0、287.5、284.0、290.0。所有試樣的尺寸均為100 mm×25 mm×0.8 mm。

2.1.2 點(diǎn)焊接頭性能會(huì)受到焊接電流變化的影響

維持通電時(shí)間tw和焊接壓力Fw呈穩(wěn)定狀態(tài)（tw=0.2 s，F(xiàn)w=2.0 kN），在此基礎(chǔ)上，一步步改變焊接電流I示數(shù)的數(shù)值，然后分別對(duì)A-D四組試樣做點(diǎn)焊工藝及接頭拉剪的試驗(yàn)（保證在某一電流下有三個(gè)以上的試樣），最后用D在不同焊接電流的條件下測(cè)得的焊點(diǎn)熔核直徑，F(xiàn)t表示在不同焊接電流的條件下測(cè)得的拉剪斷裂載荷的數(shù)值，最后將這些測(cè)得的數(shù)據(jù)輸入電腦上，使這些數(shù)據(jù)能夠在非線性回歸曲線下進(jìn)行詳細(xì)的分析，這樣就能夠知道不同種類材料的d-I和Ft/F-I的擬合曲線，方便進(jìn)行分析。

在進(jìn)行試驗(yàn)的過程中，每一種材料的焊接電流都必須設(shè)置一定的上限和下限，其中，上限是指能夠使材料內(nèi)部產(chǎn)生飛濺的最小電流，而下限主要是指焊點(diǎn)不能拉開的最大電流。及材料A、B、C、D的Imin/kA分別為：5.6、7.8、9.3、9.3；dmin/mm分別為：3.3、5.7、5.75、6.2；Ft/F（min）分別為：0.2、0.35、0.47、0.52；Imax/kA分別為：8.2、10.2、11.3、11.8；dmax/mm分別為：5.8、6.9、7.2、7.5；Ft/F（max）分別為：0.48、0.58、0.66、0.66。

2.1.3 飛濺臨界曲線測(cè)定

將不同焊接電流和電極壓力下進(jìn)行的點(diǎn)焊工藝技術(shù)處理后測(cè)得的各組數(shù)據(jù)輸入電腦中，就能夠得到A-D四種不同材料的飛濺臨界曲線圖。

2.1.4 焊接時(shí)間變化對(duì)點(diǎn)焊接頭性能影響的測(cè)定

點(diǎn)焊工藝及接頭強(qiáng)度試驗(yàn)，必須確保是在焊接電流和壓力相對(duì)穩(wěn)定的基礎(chǔ)上才能夠進(jìn)行的，這樣才能夠得出焊接時(shí)間tw在不同材料點(diǎn)焊接頭處的強(qiáng)度影響。

2.2 試驗(yàn)結(jié)果與分析

2.2.1 點(diǎn)焊熔核尺寸和接頭強(qiáng)度隨焊接電流變化的規(guī)律

根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：焊接電流的變化對(duì)材料的點(diǎn)焊接頭拉剪強(qiáng)度有一定的影響，但是這種影響是沒有規(guī)律可循的，同樣焊接電流的變化對(duì)熔核尺寸的大小也有一定的影響，但是這種影響也是沒有規(guī)律可循的，具體來說材料A和B熔核直徑和接頭拉剪強(qiáng)度隨著焊接電流的增加在不斷提高，但當(dāng)焊接電流達(dá)到一定值后，熔核直徑基本上會(huì)穩(wěn)定，且保持不變，但是接頭拉剪強(qiáng)度在達(dá)到最大值后，會(huì)隨著焊接電流的增大，接頭強(qiáng)度出現(xiàn)下降的趨勢(shì)；而材料C和材料D的熔核直徑和接頭拉剪強(qiáng)度會(huì)隨著焊接電流的增加，基本上會(huì)呈線性增加，就算是在有飛濺現(xiàn)象產(chǎn)生的情況下，也會(huì)隨著焊接電流的增加，呈線性增加，這跟材料A、B有著很大的區(qū)別。

2.2.2 最佳的點(diǎn)焊電流范圍

根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：材料C和D的可用電流范圍相對(duì)于材料A和B來說，顯得有一點(diǎn)小。經(jīng)過試驗(yàn)研究表明，最佳的焊接電流為在沒有飛濺現(xiàn)象產(chǎn)生情況下的最大電流或者是比這電流數(shù)值稍微偏低的電流，因此，根據(jù)實(shí)驗(yàn)得出的數(shù)據(jù)可以知道，四種材料的最佳焊接電流范圍為：材料A為7.5～8.0 kA；B為9.5～10.0 kA；C為10.5～11.0 kA；D為10.5～11.5 kA這樣就可以大致計(jì)算出B、C、D 三種鍍鋅鋼板焊接時(shí)所采用的最佳電流跟冷軋鋼板A相比分別增加約28%、40%及47%。

2.2.3 點(diǎn)焊時(shí)焊接時(shí)間對(duì)接頭強(qiáng)度的影響

根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)得出的結(jié)果可以得知：鍍鋅鋼板與普通冷軋鋼板接頭強(qiáng)度隨著tw的改變，基本上呈相同的改變趨勢(shì)，接頭強(qiáng)度隨tw的增加呈現(xiàn)明顯增加趨勢(shì)的時(shí)間范圍為0.12 s～0.2 s，隨tw的增加呈現(xiàn)平穩(wěn)變化的時(shí)間范圍為0.2 s以后，因此，可以確定tw在0.2 s～0.24 s范圍內(nèi)是焊接的最佳時(shí)間。

3 結(jié)束語

鍍鋅鋼板點(diǎn)焊具有非常重要的作用，但是就目前技術(shù)而言還有很多不足之處，因此，必須加大對(duì)工藝技術(shù)的研究，找出每個(gè)測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)范圍，使鍍鋅鋼板在需點(diǎn)焊加工的產(chǎn)品上得到推廣使用。

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