Cách xác định điểm hàn thép không gỉ: Thông số, khuyết tật và cách thực hành tốt nhất

Thép không gỉcó thể được tham gia một cách hiệu quả bởihàn điểm kháng cựkhi dòng điện hàn, thời gian hàn, lực điện cực và tình trạng điện cực phù hợp với loại vật liệu và xếp chồng các tấm-. Quy trình này được sử dụng rộng rãi cho tủ thép không gỉ, linh kiện thiết bị, giá đỡ ô tô, bộ phận ống xả, thiết bị nhà bếp và các cụm kim loại tấm- khác.

So với thép cacbon thấp{0}}, thép không gỉ có điện trở cao hơn và độ dẫn nhiệt thấp hơn. Do đó, nhiệt dễ dàng phát triển ở khớp nhưng không tiêu tan nhanh chóng. Điều này có thể hỗ trợ quá trình hình thành mối hàn hiệu quả nhưng cũng khiến quy trình trở nên nhạy cảm với lượng nhiệt đầu vào quá mức, khả năng tiếp xúc điện cực kém và các bộ phận-khớp không đồng đều.

Một mối hàn điểm bằng thép không gỉ đáng tin cậy không thể được tạo ra từ một bảng thông số chung. Lịch trình hàn phải được xác minh về cấp độ thực tế, sự kết hợp độ dày, tình trạng bề mặt, hình dạng điện cực và độ bền mối nối yêu cầu.

Đúng. Thép không gỉ Austenitic và Ferit thường được nối bằng phương pháp hàn điểm điện trở. Các lớp điển hình bao gồm:

• thép không gỉ 304 và 304L;
• thép không gỉ 316 và 316L;
• thép không gỉ ferritic 409 và 430;
• Các lớp làm cứng song công và kết tủa- đã chọn, tùy thuộc vào quá trình kiểm tra.

Sự phù hợp của quy trình phụ thuộc vào nhiều thứ hơn là tên lớp. Độ dày tấm, độ cứng, độ hoàn thiện bề mặt, lớp phủ, số lớp và sự khác biệt giữa độ dày tấm trên và dưới đều ảnh hưởng đến sự hình thành mối hàn.

Hàn điểm điện trở thường phù hợp nhất khi:

• Các bộ phận có thể được sắp xếp theo kiểu khớp chồng lên nhau;
• Các điện cực có thể chạm tới cả hai bên khớp;
• Các tấm khớp với nhau mà không có khe hở không khí lớn;
• Vị trí hàn riêng lẻ có thể được xác định rõ ràng;
• Độ bền cần thiết có thể đạt được bằng một hoặc nhiều chốt hàn;
• Vết lõm bề mặt được chấp nhận trong đặc điểm kỹ thuật của sản phẩm.

Nếu chỉ có thể tiếp cận từ một phía hoặc nếu mối nối phải liên tục và{0}}chặt không bị rò rỉ thì có thể cần phải có một quy trình hàn khác hoặc cách bố trí hàn gián tiếp được thiết kế đặc biệt.

Điện trở cao hơn

Thép không gỉ cản dòng điện mạnh hơn thép-cacbon thấp. Do đó, nó có thể tạo ra nhiệt đáng kể ở cùng mức dòng điện.

Điều này không có nghĩa là mọi ứng dụng thép không gỉ đều phải sử dụng dòng điện cao hơn. Trong nhiều tổ hợp tấm, dòng điện thấp hơn hoặc được kiểm soát cẩn thận hơn có thể phù hợp. Cài đặt yêu cầu phụ thuộc vào độ dày tấm, đường kính điện cực, lực và thời gian hàn.

Độ dẫn nhiệt thấp hơn

Thép không gỉ truyền nhiệt ra khỏi mối hàn chậm hơn thép cacbon. Nhiệt có thể vẫn tập trung xung quanh bề mặt mối hàn, giúp hình thành các điểm hàn nhưng làm tăng nguy cơ:

• Trục xuất kim loại;
• Đánh dấu bề mặt quá mức;
• Dính điện cực;
• Vùng chịu ảnh hưởng nhiệt lớn{0}}không cần thiết;
• Sự biến dạng của các thành phần mỏng.

Lịch trình hàn ngắn hơn, được kiểm soát chính xác thường hữu ích nhưng lịch trình cuối cùng phải được xác nhận thông qua thử nghiệm.

Tình trạng bề mặt ảnh hưởng đến điện trở tiếp xúc

Dầu, oxit, dấu vân tay, cặn đánh bóng và sự thay đổi độ hoàn thiện bề mặt có thể thay đổi điện trở tiếp xúc ban đầu. Ngay cả khi chương trình hàn không thay đổi, các bề mặt không nhất quán có thể gây ra những thay đổi về kích thước đầu hàn, vết bắn và tuổi thọ điện cực.

Các bộ phận phải sạch và khô, nhưng tránh mài mạnh trừ khi quy trình yêu cầu. Việc mài có thể làm thay đổi độ dày tấm và độ nhám bề mặt, tạo ra một nguồn biến đổi khác.

Thép không gỉ vẫn giữ được độ bền ở nhiệt độ cao

Thép không gỉ có thể yêu cầu lực điện cực đủ để duy trì sự tiếp xúc chặt chẽ và chứa hạt nóng chảy. Tuy nhiên, lực quá lớn có thể làm giảm điện trở tiếp xúc, tăng vết lõm hoặc làm biến dạng một bộ phận mỏng.

Cài đặt chính xác là một cửa sổ quy trình-không chỉ đơn giản là lực cao nhất mà máy có thể cung cấp.

Các bảng thông số được công bố có thể cung cấp tài liệu tham khảo ban đầu nhưng chúng không thể thay thế các thử nghiệm hàn. Một quy trình thiết lập thực tế như sau.

Bước 1: Ghi lại thông tin phôi

Trước khi điều chỉnh máy, ghi lại:

• Lớp thép không gỉ;
• Độ dày của mỗi tấm;
• Số lớp;
• Bề mặt hoàn thiện hoặc lớp phủ;
• Chồng chéo chung;
• Khoảng cách hàn yêu cầu;
• Thụt lề chấp nhận được;
• Độ bền bóc, cắt hoặc kéo cần thiết;
• Chu kỳ sản xuất và sản lượng hàng ngày.

Tránh ghi lại ngăn xếp-chỉ dưới dạng "thép không gỉ 2 mm". Mối nối được làm từ hai tấm 1 mm khác với mối nối được làm từ các tấm 0,5 mm và 1,5 mm.

Bước 2: Kiểm tra độ khít của bộ phận-và dụng cụ

Các tấm phải ngồi với nhau một cách nhất quán trước khi hàn. Những khe hở lớn đòi hỏi các điện cực phải làm biến dạng các bộ phận trước khi dòng điện ổn định có thể bắt đầu.

Kiểm tra xem:

• Các phôi được đặt hoàn toàn trong vật cố định;
• Các điện cực trên và dưới thẳng hàng;
• Các mặt điện cực song song;
• Vật cố định không bị uốn cong dưới lực;
• Không có gờ hoặc tính năng đóng dấu ngăn cản sự tiếp xúc;
• Vị trí mối hàn vẫn nhất quán giữa các bộ phận.

Bước 3: Thiết lập lực điện cực ổn định

Đặt đủ lực để đóng mối nối và giữ mối hàn mà không gây ra biến dạng-mối hàn không thể chấp nhận được.

Tạo ra một số mẫu và xác nhận rằng các vết điện cực xuất hiện ở cùng một vị trí và có độ sâu tương tự. Nếu các dấu hiệu thay đổi trước khi điều chỉnh dòng điện, trước tiên hãy kiểm tra dụng cụ và đầu hàn.

Bước 4: Thiết lập thời gian hiện tại và hàn

Sử dụng lịch trình đã được kiểm tra của nhà cung cấp thiết bị, thông số kỹ thuật hàn hiện hành hoặc bảng tham chiếu đủ tiêu chuẩn làm điểm bắt đầu.

Tăng lượng nhiệt đầu vào trong các bước được kiểm soát. Không thay đổi dòng điện, thời gian và lực cùng một lúc. Sau mỗi lần điều chỉnh, ghi lại:

• Dòng hàn;
• thời gian hàn;
• Lực điện cực;
• Bóp và giữ thời gian;
• Tình trạng đầu điện cực;
• Bề mặt xuất hiện;
• Kích thước nugget hoặc nút;
• Kết quả thử nghiệm phá hủy.

Mục tiêu là tìm ra phạm vi ổn định giữa phản ứng tổng hợp không hoàn toàn và trục xuất-chứ không chỉ đơn thuần là một cài đặt tạo ra một mẫu có thể chấp nhận được.

Bước 5: Xác minh cửa sổ quy trình

Sau khi thiết lập cài đặt trung tâm có thể chấp nhận được, hãy kiểm tra các biến thể được kiểm soát xung quanh nó.

Ví dụ: đánh giá xem các mối hàn có còn được chấp nhận hay không khi:

• Hiện tại ở trên hoặc dưới mục tiêu một chút;
• Lực điện cực thay đổi trong phạm vi dung sai của máy;
• Điện cực đã hoàn thành một phần tuổi thọ sản xuất dự kiến;
• Nguyên liệu đến từ một lô khác đã được phê duyệt;
• Sản xuất hoạt động ở tốc độ chu kỳ dự kiến.

Một quy trình có cửa sổ hoạt động khả dụng sẽ đáng tin cậy hơn quy trình chỉ hoạt động ở một cài đặt hẹp.

Tham khảo thông số hàn điểm thép không gỉ

Bảng sau giải thích cách điều chỉnh quy trình. Nó không phải là một lịch trình hàn phổ quát.

Cài đặt cuối cùng phải được chấp nhận theo bản vẽ, thông số kỹ thuật của khách hàng hoặc tiêu chuẩn hàn-điện trở hiện hành.

Mối hàn yếu hoặc không hoàn chỉnh

Mối hàn yếu có thể do:

• Dòng điện hoặc thời gian hàn không đủ;
• Diện tích bề mặt điện cực quá mức;
• Tiếp xúc cơ học không đầy đủ;
• Lực điện cực quá mức đối với đầu vào nhiệt đã chọn;
• Bề mặt vật liệu bị ô nhiễm;
• Dòng điện chạy qua các mối hàn gần đó;
• Cáp hoặc kết nối điện bị mòn.

Đừng tăng dòng điện ngay lập tức. Trước tiên, hãy xác định xem máy có đang cung cấp dòng điện được lập trình hay không và liệu các bộ phận có tiếp xúc chính xác hay không.

Bắn tung tóe hoặc trục xuất quá mức

Sự đẩy ra ngoài xảy ra khi kim loại nóng chảy thoát ra khỏi bề mặt mối hàn.

Các nguyên nhân phổ biến bao gồm:

• Dòng điện quá mức;
• Thời gian hàn quá mức;
• Lực điện cực không đủ hoặc không ổn định;
• Phần{0}}khớp kém;
• Điện cực bị lệch;
• Mặt điện cực nhỏ hoặc bị hư hỏng;
• Ô nhiễm giữa các tấm.

Nếu vết loang xuất hiện đột ngột sau khi sản xuất ổn định, hãy kiểm tra các điện cực, lô vật liệu và đồ gá trước khi viết lại chương trình hàn.

Vết lõm điện cực sâu

Việc thụt lề có thể bị ảnh hưởng bởi:

• Đầu vào nhiệt quá mức;
• Lực quá mức;
• Đầu điện cực quá nhỏ;
• Điện cực bị mềm hoặc quá nóng;
• Làm mát không đầy đủ;
• Tấm mỏng bên dưới một thành phần giao phối dày.

Một số vết lõm là bình thường trong hàn điểm điện trở. Mức độ chấp nhận được phải được xác định bởi các yêu cầu về hình thức và kích thước của thành phần.

Sự đổi màu bề mặt

Màu nhiệt xung quanh mối hàn có thể cho thấy sự lan truyền nhiệt quá mức, làm mát không đủ hoặc bề mặt bị nhiễm bẩn. Bản thân sự đổi màu không chứng tỏ rằng mối nối bên trong bị lỗi nhưng có thể không được chấp nhận đối với các bộ phận có thể nhìn thấy được hoặc các sản phẩm-nhạy cảm với sự ăn mòn.

Sử dụng thử nghiệm cơ học và, nếu cần, kiểm tra kim loại để xác định chất lượng mối hàn.

Dính điện cực

Dính điện cực có thể do nhiệt độ quá cao ở bề mặt điện cực-với- tấm, bề mặt bị ô nhiễm, vật liệu điện cực không phù hợp hoặc nước làm mát không đủ.

Việc dán nhiều lần sẽ làm hỏng bề mặt và thay đổi bề mặt điện cực, dẫn đến sự biến đổi nhiều hơn. Ngừng sản xuất và khắc phục nguyên nhân thay vì tiếp tục tăng tần suất thay điện cực.

Độ bền mối hàn không nhất quán

Khi các cài đặt máy giống hệt nhau tạo ra các kết quả khác nhau, hãy kiểm tra các biến không được kiểm soát:

Sự thay đổi về độ dày hoặc cấp độ tấm;

• Thay đổi bề mặt hoàn thiện;
• Ô nhiễm dầu hoặc oxit;
• mòn điện cực;
• Làm mát-nhiệt độ và lưu lượng nước;
• Sự dao động áp suất không khí-;
• Chuyển động cố định;
• Điện trở cáp hoặc mạch thứ cấp-;
• Hàn quá gần mối hàn hiện có.

Chỉ kiểm tra trực quan không thể xác nhận độ bền của mối hàn. Một mối hàn có thể trông sạch sẽ khi có một điểm hàn bên trong có kích thước nhỏ hơn.

Tùy thuộc vào thành phần, việc kiểm tra có thể bao gồm:

• Kiểm tra vỏ;
• Thử nghiệm đục;
• Thử kéo-cắt;
• Thử nghiệm sức căng chéo;
• Đo nút hàn;
• kiểm tra mặt cắt ngang{0}}kim loại;
• Đo thụt đầu dòng;
• Kiểm tra siêu âm dành cho sản xuất quan trọng có khối lượng-cao.

Việc chấp nhận nút Nugget hoặc mối hàn-phải tuân theo bản vẽ, quy trình hàn hoặc tiêu chuẩn hiện hành của khách hàng. Tránh áp dụng một công thức cho mọi loại thép không gỉ và sự kết hợp độ dày.

Hồ sơ sản xuất phải bao gồm lịch trình hàn đã được phê duyệt, cách sắp xếp vật liệu-, thông số điện cực, phương pháp thử và khoảng thời gian bảo trì điện cực-.

Cả máy AC và MFDC đều có thể hàn thép không gỉ. Việc lựa chọn phụ thuộc vào độ phức tạp của bộ phận, tính nhất quán cần thiết, khối lượng sản xuất và yêu cầu tự động hóa.

Máy hàn điểm AC

Máy hàn điểm AC có thể phù hợp với:

• tấm kim loại-khớp nối đơn giản;
• Cửa sổ quy trình tương đối rộng;
• Khối lượng sản xuất vừa phải;
• Các ứng dụng có yêu cầu giám sát quy trình ít hơn;
• Các dự án mà chi phí thiết bị là mối quan tâm hàng đầu.

Máy hàn điểm MFDC

Máy hàn điểm MFDC cung cấp khả năng điều chỉnh dòng điện nhanh và đầu ra gần{0}}DC. Nó thường được chọn cho:

• Thành phần thép không gỉ mỏng;
• Sản xuất số lượng lớn-;
• Nhiều{0}}lớp hoặc xếp chồng lên nhau-không đồng đều;
• Các ứng dụng yêu cầu giảm sự bắn tung tóe;
• trạm hàn tự động;
• Các chương trình yêu cầu theo dõi hiện tại và ghi dữ liệu;
• Các bộ phận có cửa sổ hàn tương đối hẹp.

Công nghệ MFDC không loại bỏ nhu cầu bảo trì lực, dụng cụ và điện cực chính xác. Ưu điểm chính của nó là kiểm soát việc cung cấp năng lượng chính xác hơn và lặp lại.

Tìm hiểu thêm về dòng máy hàn điểm của HAIFEI và máy hàn điểm chuyên dụng bằng thép không gỉ.

Cần khẳng định quyềnHàn điểm thép không gỉQuá trình?

Gửi cho HAIFEI bản vẽ phôi của bạn, loại thép không gỉ, độ dày tấm, cường độ hàn yêu cầu và mục tiêu sản xuất. Các kỹ sư của chúng tôi có thể đánh giá mối nối, sắp xếp mối hàn mẫu và đề xuất cấu hình máy móc và dụng cụ phù hợp.

Yêu cầu kiểm tra hàn mẫu thép không gỉ