汽车板金最小焊接边长度

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焊接搭接边宽度的设计要求

作者：上海汽车集团股份有限公司 张悦    来源：AI汽车制造业


对于一些典型的焊接搭接边上的焊点，如侧围门洞的焊点、顶盖与侧围的焊点以及门窗框处的焊点，在产品设计阶段，设计工程师希望尽量减小搭接边宽度以降低车身重量，同时还可使用小型密封条达到更美观的效果。而制造工艺工程师则希望增大搭接边宽度，以便有更好的焊接工艺性，避免产生毛刺、半点焊等问题。针对这种矛盾，我们通过参考各公司对最小搭接边的要求，经理论分析和试验，找出合理的搭接边宽度范围，为产品设计和制造工艺提供参考。

各公司搭接边设计要求


图1 翻边搭接焊接时的相关尺寸

图1所示为翻边搭接焊接时的相关尺寸，其中t为板厚，b为搭接边宽度，dL为焊点熔核直径, dK为电极帽直径。目前各汽车公司对于焊接搭接边宽度的设计要求各有不同，以最小板厚为t=0.8mm和t=1.0mm的钢板为例，几家公司的要求分别为：

A公司：t=0.8mm时b=11.0mm；t=1.0mm时b=12.0mm；
B公司：t=0.8mm时b=13.0mm；t=1.0mm时b=13.0mm；
C公司：t=0.8mm时b=11.0mm；t=1.0mm时b=11.0mm；
D公司：根据钢板搭接处的不同，b为11～20mm不等；
E公司：根据钢板搭接处的实际情况，b为12～16mm不等。

以上数据可以看出，各公司对搭接边宽度的定义存在着较大不同，且搭接处实际的装配情况也会影响搭接宽度的设计要求。本文将着重介绍使用dK=16mm的电极，人工焊接普通钢板的翻边来得出一些参考结论。

分析和试验

一般情况下，焊接参数设有电流递增功能，即随着焊接点数的增加，电极头的端面直径将增大，通常采用递增一定量的电流来确保焊接质量。在这种情况下，更换电极头前，电极的端面直径会比较大，也就意味着需要较大的搭接边宽度，理论推导如下：

熔核直径dL≥3.5√ˉt ，平均熔核直径为：5√ˉt ，设定最大的电极端面直径最大为6√ˉt ，即此时需要进行更换电极，此时最大的电极端面直径对应的最大熔核直径为7√ˉt 左右，一个完整的焊点（包括塑性环）约是熔核直径的120%，故此时焊点直径dL=8.4√ˉt 左右，加上搭接边的钢板剪裁公差、R角的公差等，建议设计的搭接边宽度如表1所示。


特殊情况下，如焊接参数没有进行电流递增功能的设置，为保证焊接质量，要经常修磨电极使最大电极端面直径小于5√ˉt，此时对应的最大焊点熔核直径为6√ˉt左右，考虑热影响区以及各方面的公差，建议设计的搭接边宽度如表2所示。


如果产品设计上对于焊点熔核直径的要求为dL≥2.5√ˉt，并且经常修磨电极使电极端面直径小于4√ˉt，同样推导，得出建议设计的搭接边值同上述特殊情况，但应在设计图纸中标明。

理论分析之后，我们需要再进行相应的试验来验证。

试验方法：将两块厚度t=1.0mm的钢板搭接在一起，搭接边宽度从13.22～6.86mm呈线性递减（见图2），用端面直径为6mm的电极进行手工焊接（有电流递增功能，并且在正常焊接情况下无飞溅，焊接参数合理），之后观测一个完整的焊点所对应的搭接边宽度的最小要求。

图2 搭接边宽度试验

以搭接边尺寸递减的顺序逐个测量焊点尺寸。在搭边宽度为10.74mm时，焊点仍能保持基本完整（见图3），在焊接位置得当的情况下，不会出现半点焊，焊接飞溅、毛刺等情况。搭接边宽度为10.23mm时，焊点出现了飞溅、毛刺等现象（见图4）。

图3 搭边宽度为10.74mm时的焊点


图4 搭边宽度为10.23mm时的焊点

当搭接边宽度b<10mm时，无法形成完整的焊点，因此，去除各种可能存在的公差误差之后，搭接边宽度b不能小于10mm。

结论

根据以上分析及试验：

1.搭接边的理论宽度b≥10√ˉt ，在特殊情况下可b≥8√ˉt 。

2．在产品设计初期，无论考虑今后是否使用电流递增功能，搭接边宽度理论设计至少为10√ˉt，考虑到制造误差，搭接边宽度设计建议：当t<1mm时，b=10√ˉt + 1.5；而1mm

wanglvip

这个需要根据汽车厂工艺装备决定

czz530

回复 4# hff6salt
如何看出是奇瑞的A1

阿斯顿飞

根据焊接零件材料厚度确定所需的焊核直径（焊枪头直径）先，然后结合工艺水平给出合适的焊接搭接边宽度...一般14mm左右应该差不多，太宽不宜，太小则工艺达不到

lakehua

2mm+焊头直径+2~3mm         一般都要大于12个mm  常用15的

想念昨天的我

这个焊接边太小了吧，应该大于12比较好

xiaodaxiaonao

钣金搭边设计一般考虑供应商的生产设备能力，当然10-15是最普遍的设计尺寸，但是5mm左右的焊接设备还是有的，针式焊接机直径也就在1mm，不过那些都是焊接精密仪器的了

gujin1103

自己算吧，焊点中心到板件边缘的距离是板件厚度的8倍

johai

一般都控制在15以上，但是对于一些特殊的地方也可以采用特殊的焊枪，8的焊接边也可以。对于一些单侧单边焊，焊接边也可以小一些。

fyxth

一般来说在13左右，都能满足焊接要求

cmcheng

这要根据焊枪，焊接部位，焊接件搭接，夹具去设计焊接边，满足14-16差不多了，加油口盖用的是特殊设备焊接的。

hnnjwxnuaa

一般13左右最佳

sdlgdxxx

刚遇到一个搭边的问题，我们车间有个搭边是12的，很容易打半点，建议14~16为佳

hucheng808808

正常焊接宽度16mm左右，在10-16mm之间普通焊钳也能焊，门窗框处的辊压件可以实现最小焊边宽度7-8mm，一般需要特殊焊钳。至于能焊到5.5mm，我公司还没，估计只有选择特殊的焊枪了。

shsonghuash

你说的那个5.5应该是钣金件的翻边宽度 那个这个已经够了它跟焊点直径有关 那个15是常规焊枪放进缝隙的最小距离