鍍鋅鋼板燃油箱制造過程中的電阻焊研究
鍍鋅鋼板燃油箱制造過程中的電阻焊研究
摘 要 相對其他普通鋼板來說,鍍鋅鋼板擁有極好的耐腐蝕性,電阻焊是一種重要的生產(chǎn)工藝,在縱多領(lǐng)域得到越來越廣泛的應(yīng)用,如汽車、家電、建筑等。但是鍍鋅鋼板電阻焊的電極的壽命卻是非常短,F(xiàn)如今,新型的電阻焊電極材料也一直在研發(fā)當(dāng)中,人們極力想提高電阻焊的使用壽命。近幾年,各國都對鍍鋅鋼板燃油箱制造過程中的電阻焊進行了大量的研究,力求能夠找到解決能夠克服電阻焊中存在的各種性能問題,從而降低制造電極材料的相關(guān)成本。本文主要就展開了鍍鋅鋼板燃油箱制造過程中的電阻焊相關(guān)的研究,并分析了當(dāng)前在鍍鋅鋼板燃油箱制造過程中遇到的一些難題,并針對這些難題提出相應(yīng)的解決方法。
關(guān)鍵字 鍍鋅鋼板;燃油箱;電阻焊
0 引言
現(xiàn)在我國汽車的燃油箱一般都是采用鍍鉛板進行制造,不僅成本過高,還及其容易導(dǎo)致環(huán)境污染。在將鍍鋅鋼板用來制造燃油箱后,不僅可以大大降低成本,還可以保證減少對環(huán)境的污染以及員工的身體危害,但是必須保證其使用壽命大于原燃油箱。但是,在制造過程中我們遇到一個非常大的挑戰(zhàn),那就是電阻焊難焊的問題,尤其是有氣密性要求的縫焊問題。在制造過程中,國外多是采用鋅附著量較小的電鍍鋅鋼板來代替縫焊,但是這樣將使得燃油箱壽命大大降低。為了找到鍍鋅鋼板電阻焊困難的原因,我們在經(jīng)過反復(fù)研究后,提出了一套確定工藝參數(shù)相關(guān)的理論,經(jīng)過跟蹤調(diào)查發(fā)現(xiàn),效果良好。現(xiàn)將實驗情況進行如下分析。
1 實驗材料與設(shè)備
1)材料情況
燃油箱一般是使用鍍鉛鋼板進行制造,鍍層元素的物理性能決定了鍍鉛板和鍍鋅板電阻焊之間的差異。實驗選用的材料是鍍鉛鋼板,這兩種材料鍍層元素鉛以及鋅的物理性能如見表1所示。
2)設(shè)備情況
在本次試驗中選用了點焊、凸焊以及縫焊設(shè)備,他們的詳細(xì)情況下表2。
2 電阻焊接
2.1 點焊
點焊在汽車燃油箱上主要是用于本體與隔板、加油管支架之間,起到連接的作用。由于鍍層以及電極間在高溫焊接的條件下會發(fā)生合金化反應(yīng),當(dāng)焊接次數(shù)到達一定的數(shù)量后,會在電極的表面形成一層鋅銅合金,這不僅使得電極出現(xiàn)嚴(yán)
重的磨損,還擴大了焊接表面的直徑,導(dǎo)致電流密度變小,焊接質(zhì)量嚴(yán)重下降,甚至還會產(chǎn)生坑蝕[1]。
經(jīng)過詳細(xì)的分析,我們認(rèn)為對點焊進行合理的電極冷卻是十分重要的,必須保證冷卻水流足夠充分,從而保證電極能夠在溫室中工作。試驗告訴我們,水流量應(yīng)該控制在0.5L/min,這是最佳的效果。此外,還要將打點次數(shù)增加大2000點左右,不要超過,這與鍍鉛板點焊差不多[2]。
針對點焊時的飛濺問題,其主要原因是由于鋅的沸點過低造成的,只要在操作時把握好焊接的時間以及冷卻水的流量即可。試點還確定了點焊接頭的工藝參數(shù),詳細(xì)見表3。
2.2 凸焊
燃油箱內(nèi)的放油孔其實是將一個直徑為16mm的六角螺母內(nèi)孔和其自身的沖孔相焊接而形成的。螺母其實也有超薄的鍍層,但是在焊接時,相比點焊或縫焊,其和鍍鋅板之間的鍍層厚度要減少一半,并且焊接起來較前兩者都更加容易,詳細(xì)可見表4其工藝參數(shù)。
2.3 縫焊
縫焊在采用鍍鋅板時對容器氣密性要求比較高,通過分析我們知道, 鍍鋅板與鍍鉛板電阻焊之間的的差異,其實是由鋅和鉛物理性質(zhì)的不同決定的,包括元素的硬度、熔點 等,這些都對焊接性能產(chǎn)生較大的影響。當(dāng)然,其中影響最大的要數(shù)元素沸點溫度了。表5中是縫焊最佳工藝參數(shù),它使用的焊接燃料箱長度達到950mm,有效地避開了滲漏。
3 結(jié)論
通過試驗我們知道,鍍鋅鋼板燃油箱的電阻焊在制造過程中的確存在許許多多的問題,當(dāng)外界條件一定時,我們要考慮其焊接是否規(guī)范合理,這樣不僅能夠理清思緒,然后針對問問,強勢解決。在進行鍍鋅板焊接時,極其容易導(dǎo)致電極磨損,在這里我們建議選擇相對比較廉價的Cu-Cr與Cu-Zr電極。在試驗中,我們確定了工藝參數(shù)的具體措施,采用鍍鋅鋼板制造燃油箱不僅能獲得較好的經(jīng)濟效益,還能得到更好的社會效益。
參考文獻
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[3]Chen Zheng,Zhou Y.Surface modification of resistance welding electrode by electro-spark deposited composite coating :Part 1 Coating characterization[J].Surface and Coating Technology, 2010,2011(6):1503-1510.