CN1199760C - 一种中厚钢板冲压汽车桥壳的焊接工艺 - Google Patents

一种中厚钢板冲压汽车桥壳的焊接工艺 Download PDF

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一种中厚钢板冲压汽车桥壳的焊接涉及一种汽车桥壳的熔化极气体保护电弧焊技术，属于金属焊接技术领域。该工艺包括：将由12mm～20mm厚度的钢板冲压成型，在汽车桥壳的待焊部位开Y形坡口；对齐、点焊固定；进行熔化极气体保护焊；其中，坡口角度为6°～12°，其钝边高度为0mm～4mm，工艺参数：焊丝直径为1.6mm～2.0mm，焊接电压为32V～360V，焊接电流为500A～600A，气体流量18L/min～25L/min，焊接速度0.3m/min～0.8m/min。本发明采用小角度坡口，使缝隙变小，提高熔合区的结合强度，省时省料；使用大电流的焊接方式保证熔深率要求；通过改变工艺参数，消除飞溅，形成稳定的电离气体罩保护焊接时的熔池和熔滴，避免空气混入造成氮气孔。

Description

一种中厚钢板冲压汽车桥壳的焊接工艺
(一)技术领域
本发明涉及一种中厚钢板冲压汽车桥壳的熔化极气体保护电弧焊技术，属于金属焊接技术领域。
(二)背景技术
目前，中厚钢板冲压汽车桥壳，采用熔化极气体保护焊焊接时，为保证熔深度，现有工艺，均开有大于40°的坡口，并采用常规参数。这种方法，虽然满足了熔深度的要求，但在焊接中会产生飞溅，影响安全、破坏环境；也会在焊缝中易产生氮气孔，影响质量；又因坡口角度大，待填缝隙宽，焊接遍数多，故工作量大，费时、费料；再者，由于自动气体保护焊机的焊嘴不能摆动，始终处于焊缝的中心位置，而熔池热量呈正态分布，高温区宽度有限，焊缝两侧融合区温度明显低于焊缝中心，融合区的母材与填充焊丝金属的结合部位强度明显降低，成为汽车桥壳疲劳寿命中的薄弱点，极易发生疲劳破坏，严重影响质量。
(三)发明内容
本发明针对现有技术中的不足，提供一种能使焊接区的强度提高，且不会产生氮气孔，并能消除焊接时产生的飞溅、节省焊接材料和时间、减少工作量、提高产品质量的一种中厚钢板冲压汽车桥壳的焊接工艺。
本发明是通过以下技术方案实现的。
该工艺包括：
(1)将由12mm～20mm厚度的钢板冲压成型，在汽车桥壳的待焊部位开Y形坡口；
(2)对齐、点焊固定；
(3)进行熔化极气体保护焊；
其中，采用的保护气体为氩气和二氧化碳的混合气体或二氧化碳气体；焊接方式为：平焊或船形焊；焊接电源：直流反接；焊丝方向为逆向；
其中，坡口角度为6°～12°，其钝边高度为0mm～4mm，工艺参数：
焊丝直径为1.6mm～2.0mm，焊接电压为32V～36V，焊接电流为500A～600A，气体流量18L/min～25L/min，焊接速度0.3m/min～0.8m/min。
对接钢板厚度为12mm～14mm，开双边坡口呈Y形，坡口角度为8°～10°，其钝边高度为2mm～3mm，保护气体为二氧化碳，工艺参数为：焊丝直径为1.6mm～2.0mm，焊接电压为32V～34V，焊接电流为500A～550A，气体流量18L/min～20L/min，焊接速度0.4～0.6m/min，焊接方式为船形焊。
对接钢板厚度为16mm～20mm，开双边坡口呈Y形，坡口角度为10°～12°，其钝边高度为3.0mm～4mm，保护气体为氩气、二氧化碳混合气体，比例为4∶1，工艺参数为：焊丝直径为1.6mm～2.0mm，焊接电压为34V～36V，焊接电流为550A～600A，气体流量20L/min～25L/min，焊接速度0.6m/min～0.8m/min，焊接方式为平焊。焊接电源为直流反接，焊丝方向为逆向。
本发明采用小角度坡口，可减小缝隙的宽度，提高熔合区的结合强度，省时省料；使用大电流的焊接方式保证熔深度要求；通过改变工艺参数，消除飞溅，形成稳定的电离气体罩保护焊接时的熔池和熔滴，避免了空气混入而造成氮气孔。
工作原理如下，根据钢板厚度、熔深率要求和保护气体的类型选择坡口角度，坡口呈小角度，使焊缝的宽度变窄，提高了熔合区的结合强度；调整焊接参数使焊丝熔化后向熔池的过渡形式保持在稳定的射流过渡段，消除了熔滴短路和大滴过渡的爆破所致的飞溅，使焊弧不闪烁，焊弧周围形成稳定的电离气体保护罩，使熔池和熔滴始终在稳定的电离气体罩的保护下，隔绝空气，氮气孔便没有机会产生；用大的焊接电流焊接，焊丝电流密度增大，使熔滴热含量增大，焊丝端部熔滴处于沸腾温度，电离的气体罩压缩电弧，使电弧细长，在电弧的吹力和电离气体罩的压力下，沸腾的熔滴形成流状射向熔池，使熔深加大，熔深度达到要求。
本发明可使熔合区的焊接强度提高，消除飞溅且无氮气孔产生，具有保证焊接质量，提高工作效率，节省焊接材料等优点。经测试，使用本发明焊接后的桥壳经疲劳试验检测超过120万次，平均疲劳试验比常规工艺高出30％以上。
桥壳的疲劳试验数据如下：
现有工艺                      本发明工艺
载荷为2.5G                    载荷为2.5G
疲劳寿命90万次                疲劳寿命120万次
G：汽车后桥额定载重量。
(四)附图说明
附图为本发明实施例中的示意图。
其中，1、钢板，2、坡口，α、坡口角度，δ、钢板厚度，P、钝边高度。
(五)具体实施方式
实施例1：在对中厚钢板冲压汽车桥壳进行气体保护焊焊接时，其钢板1厚度δ为12mm，对接钢板1开有双边坡口2呈Y形，坡口角度α为6°，钝边高度P为0mm，保护气体为二氧化碳，其工艺参数为：焊丝直径为1.6mm，焊接电压为32V，焊接电流为500A，焊接速度为0.4m/min，焊嘴高度为20mm，焊接遍数为一遍，气体流量为18L/min，偏心距为8mm，焊接电源为直流反接，焊丝方向为逆向，焊接方式为船形焊，熔深率达100％。
实施例2：在进行气体保护焊焊接时，当对接钢板1厚度δ为20mm，对接钢板开有双边坡口2呈Y形，坡口角度α为12°，保护气体为氩、二氧化碳混合气体，比例为4∶1，其工艺参数为：钝边高度P为4mm，焊丝直径为2.0mm，焊接电压为36V，焊接电流为600A，焊接速度为0、8m/min，焊嘴高度为25mm，焊接遍数为一遍，气体流量为25L/min，焊接电源为直流反接，焊丝方向为逆向，焊接方式为平焊，设计熔深率为66％，熔深率达标。
实施例3：在进行气体保护焊焊接时，当对接钢板1厚度δ为16mm，对接钢板1开有双边坡口2呈Y形，坡口角度α为10°，保护气体为二氧化碳气体，其工艺参数为：钝边高度P为3mm，焊丝直径为1.6mm，焊接电压为34V，焊接电流为550A，焊接速度为0.5m/min，焊嘴高度为20mm，焊接遍数为两遍，气体流量为22mL/min，焊接电源为直流反接，焊丝方向为逆向，焊接方式为船形焊，熔深率达100％。

Claims (3)

1、一种中厚钢板冲压汽车桥壳的焊接工艺，该工艺包括：
(1)将12mm～20mm厚度的钢板冲压成型为汽车桥壳，在其待焊部位开Y形坡口；
(2)对齐、点焊固定；
(3)进行熔化极气体保护焊；
其中，采用的保护气体为氩气和二氧化碳的混合气体或二氧化碳气体；焊接方式为：平焊或船形焊；焊接电源：直流反接；焊丝方向为逆向；
其特征在于，坡口角度为6°～12°，其钝边高度为0mm～4mm，工艺参数：
焊丝直径为1.6mm～2.0mm，焊接电压为32V～36V，焊接电流为500A～600A，气体流量18L/min～25L/min，焊接速度0.3m/min～0.8m/min。
2、根据权利要求1所述的一种中厚钢板冲压汽车桥壳的焊接工艺，其特征在于，对接钢板厚度为12mm～14mm，开双边坡口呈Y形，坡口角度为8°～10°，其钝边高度为2mm～3mm，保护气体为二氧化碳，工艺参数为：焊丝直径为1.6mm～2.0mm，焊接电压为32V～34V，焊接电流为500A～550A，气体流量18L/min～20L/min，焊接速度0.4～0.6m/min，焊接方式为船形焊。
3、根据权利要求1所述的一种中厚钢板冲压汽车桥壳的焊接工艺，其特征在于，对接钢板厚度为16mm～20mm，开双边坡口呈Y形，坡口角度为10°～12°，其钝边高度为3.0mm～4mm，保护气体为氩气、二氧化碳混合气体，比例为4∶1，工艺参数为：焊丝直径为1.6mm～2.0mm，焊接电压为34V～36V，焊接电流为550A～600A，气体流量20L/min～25L/min，焊接速度0.6m/min～0.8m/min，焊接方式为平焊。
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