小季把凿子插进两块板的缝里,手腕一压,焊点开了。
不是撕裂,是干干净净地分开,像两块从没焊过的板。断面上只有一个很小的凸点,灰白色,周围一圈发蓝。
这是今天抽的第三件。货架横梁和立柱的点焊,一班三百件,抽五件,已经开了三件。
焊工班长老屠凑过来看:这焊点外观挺好啊,压痕圆,也没飞溅。
小季说:外观好有什么用,一撬就开。
工艺员小夏把工件翻过来,看了看板面,手指在上头蹭了一下,指尖发亮。
电阻点焊,靠的是电流通过两块板接触面时产生的电阻热。热量跟电流的平方、通电时间、接触电阻成正比。三者里,电流和时间是设备给的,接触电阻是板面给的。
接触电阻这东西,看不见,摸不着,却最容易被表面状态改写。板面有一层油,电阻上去;有一层锌,电阻下来;有一层氧化膜或者钝化膜,电阻又不一样。电极头压下来,压力大小又决定了实际接触面积。
熔核就是在这样的条件下长出来的。热量够、分布对,熔核直径够大,焊点就结实;热量不够,或者热得不是地方,界面看着粘上了,其实没熔透,这就是虚焊。
很多人判断焊点好坏,看压痕。压痕圆、深浅合适、没飞溅,就签字。
压痕只能说明电极压下来了,不能说明熔核长大了。虚焊的件,外观往往很漂亮:压痕规整,板面干净,一点飞溅都没有。因为热量根本没到该到的地方,没爆发,自然没飞溅。
要判断,得破坏。凿检是最土也最直接的办法:凿子插进板缝,一撬,看断口。熔核够大的,撬开时板要先变形,断面上留下一个圆形的纽扣,边缘有撕裂的毛刺;虚焊的,一撬就开,断面上只有一个小凸点,或者干脆是平的。
再进一步是金相:切开、磨平、腐蚀,量熔核直径和压痕深度。车间的日常抽检用凿检,争议件、关键件用金相。
小夏手指上那点亮,是防锈油。
冷轧板出厂前常要涂油,防锈、润滑、便于开卷。油涂得匀、涂得薄,是好事;涂厚了、涂花了,到了点焊工位就是麻烦。
油是不导电的。板面有油,电流得先把它击穿,或者绕着走。接触电阻变大,热量集中在油膜被挤破的那几个点上,熔核长得歪,还可能伴生飞溅和气孔。油在高温下分解出的气体,留在熔核里,就是空洞。
更麻烦的是不均匀。这卷油多,那卷油少;这张板中间厚,边上薄。参数按油少的那批调好,换到油多的批次,熔核立刻变小。
有的板还贴着保护膜,撕下来留一层胶,比油更黏、更绝缘。这类残胶怎么来的、怎么除,冷轧板、酸洗板贴的那层保护膜,撕下来留一层胶、膜下面反而先锈里讲得比较细,点焊前处理可以照着做。

如果板是镀锌的,麻烦换一种形式。
锌的熔点比钢低得多,焊接时先熔化,先铺开。锌层导电、导热都好,接触电阻比裸板小,同样的参数,热量反而不容易集中在界面。要焊透,电流得往上加,可电流一大,锌先蒸发、爆开,飞溅就来了。
锌还会跟铜电极反应。电极头压下去,锌粘在铜上,端面越粘越大,越粘越不平,电流密度往下掉,熔核跟着变小。一副电极,焊裸板能焊几千点,焊镀锌板可能几百点就得修磨。
所以镀锌板的焊接参数,不能照搬冷轧板。电极材料、修磨频次、通电时间,都要单独定。厂里混料是最怕的:一批活里掺进几张镀锌板,参数没改,焊出来的件一半虚、一半飞。
电极材质也值得换。普通铜电极粘锌快,换成铬锆铜一类,寿命能长一些,但也不是万能,修磨照样不能省。
板面是材料给的,电极和参数是厂里自己给的。
电极头用久了,端面会变大、变平、粘铜屑。端面一大,同样的电流摊在更大的面积上,电流密度不够,熔核长不大。修磨不及时,虚焊是必然的。
电极压力也要看。压力小,板间接触不实,接触电阻忽大忽小,熔核不稳;压力大,接触好了,但压痕深、电极损耗快,镀锌板还容易粘。气压不稳的车间,一个班下来压力漂,焊点质量跟着漂。
通电时间和电流的搭配,得按板厚、镀层、电极端面尺寸来调。有的厂图省事,一个参数焊所有活,薄板飞溅,厚板虚焊,到头来怪材料。
还有分流。点距排得太近,电流会从已经焊好的点旁边绕过去,新点的热量不够,熔核长不大。焊点布置是设计的事,工艺只能在现有间距上补,补不了就得改结构。
小夏后来把参数表贴到了机台上:板厚、镀层、电极端面直径、电流、时间、压力,一行一行写清楚,换活的时候照着调。
虚焊这件事,七分在表面,三分在电极,剩下一分才轮到材料。
清洗放在第一位。油多的板,焊前用干净的布蘸清洗剂擦一遍,或者整卷上线前过清洗机。擦完别用手摸,手上的汗也是污染。板面有锈、有胶、有记号笔的印子,都得处理掉。
修磨要有记录。电极头焊了多少点、什么时候修的、修完端面多大,写在牌子上挂在机台边。没有记录,出了问题只能猜。
首件必须破坏。换料、换卷、换电极、调参数、换班,头一件都要凿开看熔核。这一条最笨,也最省钱。三层板叠焊的更要注意,中间那层最容易被漏掉,凿开时得看三个界面。
还有装配间隙。冲压件有回弹、有翘曲,两块板压不到一起,电流从别处分流,界面热量不够,照样虚焊。夹具该压紧的地方压紧,该加定位的地方加定位,这些都不花钱,却常被跳过。
老屠后来在班前会上说了一句:以后谁再说焊点好看就行,让他自己拿凿子撬。
问:点焊虚焊能从外观上看出来吗?
答:很难。虚焊的焊点往往压痕规整、板面无飞溅,看起来比真焊点还干净。可靠的判断要靠破坏性检验,凿开看断口有没有圆形熔核,或者切金相量熔核直径。外观只能筛掉明显的飞溅、压穿和漏焊。
问:板面上的防锈油要不要擦掉再焊?
答:油厚或不匀时应当处理。油膜会抬高接触电阻,让热量集中在被挤破的少数点上,熔核偏小、偏歪,还容易带气孔。焊前用干净布蘸清洗剂擦一遍即可,擦完不要再用手摸,避免二次污染,也别用压缩空气随便吹。
问:镀锌板和冷轧板能共用一个焊接参数吗?
答:不能。锌层导电导热,接触电阻低,需要更大电流才能把热量集中到界面,而电流大了锌又容易蒸发飞溅;锌还会粘电极,端面很快变大。镀锌板要单独定参数、单独定修磨频次,最好别和裸板混线生产。
问:电极头多久修磨一次合适?
答:没有统一答案,要按焊点数量和端面变化定。焊裸板可以几百到上千点修一次,焊镀锌板要更勤。更稳的做法是每班量一次端面直径,超过规定就修,并把点数、端面尺寸记在机台牌上,出了问题好追溯。
问:虚焊到底是材料问题还是焊接问题?
答:多数是焊接工艺问题,但材料表面状态是重要诱因。GB/T 11253只管交货的尺寸、性能、表面,不管点焊工艺。判定要查三样:板面油和镀层是否异常、电极端面是否超标、参数和压力是否匹配,再往后才看材料的化学成分。
遇到点焊虚焊、表面处理或电极管理的问题,可以到钢管动力发布需求,把板况和工艺写清楚,让做过的人帮你判断。钢管动力,关联公众号:钢标控。