不等厚汽车镀锌钢板点焊工艺实验研究(2)
参考文献 24
1 引言
1．1 选题背景及意义
近年来，如何提高产品的寿命增加材料的抗腐性能已成为汽车领域的重要研究方向。我们经常会对钢板的表面镀上一层其他材料，防止基板本氧化腐蚀，从而起到表面保护的作用，涂覆材料一般选用Zn、Cr、Cu、Sn、Pb、Al-Zn及塑料等，但是镀锌钢板是如今用的最多的材料。镀锌钢板在汽车制造业得到了广泛的应用，我国一些汽车车身不宜喷保护漆的部位、工作环境较差的部位都采用了镀锌钢板来制作。镀锌钢板按照镀锌工艺过程的差异可以分为热镀和电镀两种钢板[ ]。
同时电阻点焊仍然是汽车制造业的主要生产工艺，它高效、易于自动化及价格低廉的特点使得在产品的制造过程中经常会用到电阻点焊，由于不等厚镀锌钢板点焊的需求越来越多，这让不等厚镀锌钢板的点焊成为如今的研究热点之一[ ]。在工业上镀层厚度约12～35μ,抗腐蚀性能好,但镀锌层熔点低（约692K），硬度也低（约91HB），镀层金属物的电性能和物理性能与低碳钢有所不同，这使得镀锌钢板的焊接性发生了很大的变化，点焊时易产生镀层的表面烧损、飞溅和电极的损耗等问题，这给点焊带来较大的困难。我们为了得到更精确优良的点焊工艺参数，必须经过繁杂的点焊焊接试验来进行分析其最佳范围。根据镀锌钢板的使用性能来考虑，它对接头的要求很高，在点焊时我们不仅要合理保护镀层还要保证接头的强度，这使得如何文持较高的生产率与保证点焊质量成为了工厂里的技术难点。电阻点焊又是一个非线性、多个变量共同作用的焊接技术方法，是以存在着焊接电流、电极压力、焊接时间、文持时间的优化匹配，焊接参数直接影响到最后的焊接结果[ ]。
和一般的冷轧钢相比较，镀锌钢板的可焊性有下面几个特点[ ]:
（1） 工件间接触电阻小。在镀锌钢板电阻点焊起始阶段，钢板之间的接触表面的锌层硬度和电阻率都相当低，这样使得焊接过程中的接触电阻变得很小，因而熔核的形成就较为困难[ ]。
（2） 焊接电流密度变化。焊接过程中，钢板的镀锌层在形核之前被挤出，这使得焊件的接触面积增大，从而使得电流密度减小，对熔核的生长过程以及成形都造成了影响。
（3） 镀锌钢板表面的锌层熔化后与电极形成合金，电极表面被沾污，而且电极表面沾污后散热变差从而过热易变形，这样极大地降低了电极的寿命。
（4） 易产生飞溅，严重影响焊点的质量。
（5） 易出现气孔、裂纹和软化组织。焊接过程中，不合理的焊接规范使得接头残留
有锌和少量锌铁合金，这使得焊点在形核过程易产生微小的气孔和裂纹，当残留锌达到一定量时还会造成焊点的组织被软化[ ]。
图1 镀锌钢板的点焊示意图
目前，国内对镀锌钢板的焊接研究远远落后于发达国家，主要是在设备方面存在着较大的差距，因此在镀锌钢板的焊接成产过程中经常出现各种问题。因此，基于以上所述，对于汽车镀锌钢板点焊工艺的研究成为可行的研究方向，同时在汽车制造行业也有重要的意义。然而对不等厚汽车镀锌钢板的点焊工艺却少有报道，为此本次课题对不等厚汽车镀锌钢板点焊工艺展开了研究。本课题通过利用点焊设备来研究不等厚汽车用镀锌钢板的点焊焊接特性。通过对不等厚汽车用镀锌钢板的点焊工艺试验研究工艺试验，研究工艺参数对焊接质量的影响，使点焊接头满足使用要求，为今后继续开展该方向课题研究打下良好基础。