基于最佳电阻点焊参数的低碳钢焊接质量研究

电阻点焊由于其低成本、高效性和自动化而在汽车制造行业中的应用尤为突出。汽车上约有4000个焊点，因此有必要考虑最佳的焊接参数，保证汽车质量。此外，汽车制造商为了使汽车具有一定的防腐蚀特性，多使用涂层材料对汽车进行涂装，因而对焊接质量的研究涉及到涂装和未涂装两个方面。对汽车上常用的低碳钢进行了焊接质量研究，选用的焊接工艺为电阻点焊，焊接工件分别为未涂装的SPC 270D低碳钢和涂装的SCGA 270D低碳钢。

首先对所选择的两种焊接工件材料进行了说明。采用SPC 270D低碳钢和SCGA 270D低碳钢两种材料的试样尺寸为110mm× 20mm×0.7mm。两种材料的化学组成和力学特性均采用其供应商日本钢铁工程控股公司（JFE）所提供的数据。焊接采用日本OBARA电阻点焊机，焊接时将焊点的压紧力始终保持在3000N。为了去除试样上吸附的污垢和油性物质，焊接前使用丙酮对试样进行清洗。焊接只改变焊接电流和焊接时间这两个参数。试验先保持焊接时间不变，使焊接电流在4.5～7kA范围内变化，以确定最佳焊接电流。在上述结果基础上，改变焊接时间，焊接时间以焊接循环的形式表现，循环变化范围为7～20次循环。焊接完成后，对焊接后的工件进行熔核直径测量和拉伸剪切负荷测量，以评价焊接质量。对试验结果进行处理时，通过描点作图，将熔核直径和拉伸剪切负荷表示为随焊接电流变化的曲线。从绘制的图形上可以看出，两种试样均表现出随着焊接电流的增加，熔核直径和拉伸剪切负荷也在不断增加；但熔核直径和拉伸剪切负荷增加到一定程度以后，即使焊接电流再增加它们也不再增加。

对于SPC 270D低碳钢与SPC 270D低碳钢的焊接，最佳的焊接电流为5.5kA；对于SPC 270D低碳钢与SCGA 270D低碳钢的焊接，最佳的焊接电流为6.0kA；对于SCGA 270D低碳钢与SCGA 270D低碳钢的焊接，最佳的焊接电流为6.5kA。在这3种情况下，最佳的焊接时间均为循环14次。

Tota Pirdo Kasih et al. 2014 2nd International Conference on Technology，Informatics，Management，Engineering & Environment，Bandung- Aug. 19-21，2014.

编译：陈丁跃