热成型钢板电阻点焊针孔缺陷案例解析【摘要】随着越来越广泛使用高强度钢板、热成型钢板等焊接工艺，加上焊 接板件间广泛使用各种密封或搭接胶等，实际焊接过程中，点焊针孔等缺陷问题 越来越多本文根据热成型钢板特点，结合实际应用案例进行分析，归纳出热成 型钢板电阻点焊针孔缺陷的解决方案关键词】热成型钢板，针孔，熔核偏移Case Analysis of Resistance Spot Welding Pinhole Defect in HotForming Steel PlateDong Qiuhua, Cui YanbinGeely auto group co.LTDAbstract:With the more and more extensive use of high strength steel plate , hot forming steel plate and other welding technology,coupled with the extensive use of various seals or lap adhesive between welding plate ,the actual welding process ,such as spot welding pinhole defects more and more .Based on the characteristics of hot forming steel plate and the analysis of practical cases,the solution of resistance spot welding pinhole defect in hot forming steel plate is summarized.Keywords:hot forming steel plate，pinhole，moltennuclearmigration引言现阶段汽车车身主要是应用低碳钢（LSS）、先进高强度钢（AHSS）、超高强度钢（UHSS）、普通高强度钢（HSS）以及热成型钢（PHS）五种［1。
随着车身 越来越多地使用热成型钢板，实际焊接过程中，点焊针孔等缺陷问题越来越多 针孔是焊点表面肉眼可见的收缩性孔洞，是被定义为焊接缺陷的，会削弱焊点强 度，有密封要求位置焊点的针孔缺陷会影响产品密封性因此，须对点焊针孔进 行严格控制1.车身电阻点焊针孔现状介绍基地侧围门框区域，属于三层板搭接，存在点焊针孔问题，如图 1所示缺 陷主要集中于 A 柱和 B 柱位置，该位置为三层板搭接关系板材搭接关系和现场 使用参数信息，如表 1 所示图 1 焊点针孔表 1 三层板板材搭接关系板材信息材质牌号料厚信息涂胶信息板材1DC07E+Z45/45+预磷化0.7结构胶板材2HC340/590DP1.5无胶板材3B1300HS4无胶通过生产现场观察，总结缺陷发生频次和规律如下：1.平均每台车6〜10个焊点出现针孔缺陷；2.针孔出现焊点位置不固定；3.热成型钢板侧焊点存在严重的毛刺，如图 2 所示；4.A 柱和 B 柱点焊处存在溢胶燃烧现象；5.零件间隙分布在 0.5〜1.5mm 之间；6.手动涂胶，涂胶宽度为 3mm 左右，涂胶量、位置无法保证1图 2 焊点毛刺焊点存在针孔缺陷位置使用焊接参数如表 2 所示表 2 焊接参数信息预热时间冷却时间1Bosch 控制器冷却时间2冷却时间3车身电阻点焊针孔原因分析点焊针孔主要是焊接热量集中，熔融金属冲破塑性环喷出，焊点冷却后液态 金属无法及时补充形成的内缩状焊点，严重时可见明显的孔洞。
该车型A柱和B 柱位置焊接热量集中主要和热成型钢板特性、结构胶和熔核偏移相关2.1 热成型钢板特性热成形钢合金元素含量高，其本身的电导率下降，电阻率升高同等焊接时 间下所需的焊接电流偏小，同时焊接参数窗口较小热成形钢板 B1500HS 屈服强 度可达1200MPa,抗拉强度可达1500MPa，其化学成分如表3所示表 3 热成型钢板 B1500HS 化学成分（单位%）CSiMnCrMoBS0.230.251.350.190.040.00320.006PNiVAlTiCu0.010.020.000.0.0.01584040362.2 结构胶特性结构胶指强度高，能承受较大载荷，耐老化、耐疲劳、腐蚀，在预期寿命内 性能稳定，适于承受强力的结构件粘接的胶粘剂车身用结构胶的特点是不导电 如焊接前未完全清除结构胶，通电瞬间电阻接近无穷大，热量增加，易造成炸电 极、焊点针孔等缺陷2.3 熔核偏移该车型 A 柱和 B 柱位置板材组合属于不等厚度、不同材料点焊，点焊时熔核 向厚板、导电、导热性差的一边偏移，使薄件工件焊透率减小，焊点强度降低 这种现象也被称为熔核偏移偏移的原因是焊接区在加热过程中焊件析热和散热 均不相等所致。
1.车身电阻点焊针孔应对方案结合电阻点焊针孔产生的原因，针对性制定解决对策3.1 热成型钢板应对措施1.由于热成形钢板电阻率高，考虑采用偏小焊接电流或多脉冲工艺2.由于热成型钢板强度高，考虑电极压力增加 20%以上由于板材中同时存在薄板，考虑增加回火处理3.2 结构胶应对措施1.由于结构胶不导电，考虑增加预压时间，优化预热参数进行排胶2.由于手动涂胶，涂胶量、位置无法保证，考虑增加涂胶导向3.3 熔核偏移应对措施1.采用硬规范由于焊接时间短使热量损失下降，散热的影响相对减少，对纠 正熔核偏移现象有利2.采用不同的电极a）采用不同直径的电极b）采用不同材料的电极c） 使用特殊电极3.在薄件上附加工艺垫片工艺垫片由导热性差的材料制作，厚度为0.2〜 0.3mm，降低薄件散热、增加电流密度4.焊前在薄件或厚件上预先加工出凸点或凸缘[2]1.1.点焊针孔应对方案结合热成型钢板 /结构胶和熔核偏移应对措施制定出两种点焊针孔应对方案 两方案对应焊接参数信息如表 4 所示表 4 焊接参数信息参数类别方案1参数值方案2参数值电极压力3600N3600N预压时间300ms300ms预热电流7kA7kA预热时间80ms80ms冷却时间120ms20ms焊接电流8.5kA7.7kA焊接时间40ms240ms脉冲数82冷却时间210ms40ms冷却时间3/20ms回火电流/8.5kA回火时间/80ms保持时间200ms200ms上述方案 1 在左侧围 A 柱和 B 柱进行测试，测试一个修磨周期。
上述方案 2 在左侧围 A 柱和 B 柱进行测试，测试一个修磨周期同时，每台车都使用半破坏 和超声波同时进行强度检查1.车身电阻点焊针孔改善效果方案1和方案2修磨周期内焊点质量均满足强度要求，熔核直径±4.5mm焊后无针孔（如图 3 所示），毛刺明显减小（如图 4 所示）图 4 焊点毛刺改善效果图5结论本文根据热成型钢板特征，结合实际应用案例制定电阻点焊针孔解决方案， 经过验证总结出热成型钢板电阻点焊针孔缺陷的解决方案，对汽车行业热成型钢 板应用时参数设定具有借鉴意义参考文献1.王杰．2019 年第 20期科学工程技术．北京：中原大地传媒股份有限公司， 2003：329．2.钱强．国际焊接工程师培训教材第一分册：焊接工艺及设备．2014 年版．哈 尔滨：机械工业哈尔滨焊接技术培训中心，2014：178．作者简介：董秋花，女，1990 年 4 月生，汉族，河南周口人，助理工程师；就职于吉利汽车集团有限公司制造工程（ME）中心焊装工程部崔艳宾，男，1986 年 2 月生，汉族，重庆人，助理工程师；就职于吉利汽车集团有限公司制造工程（ME）中心焊装工程部。