⚙️ BS 7670 是英国标准协会(BSI)为电阻凸焊(resistance projection welding)用钢制螺母与螺栓制定的规范标准系列,由通用机械工程标准政策委员会(GME/-)与工程部门委员会(Engineering Sector Board)组织,技术委员会 GME/9 与 WEE/29 负责,参与方包括 BEAMA、英国焊接研究所等。这类焊接螺母(weld nut)与焊接螺栓(weld bolt)通过焊接凸点(projections)与钢板进行电阻凸焊,广泛用于汽车、家电、钣金结构与电气设备中,实现从薄板一侧焊接紧固件。本批次收录两个分部:BS 7670-1:1993(尺寸与性能规范)与 BS 7670-2:1997(凸焊螺母与螺栓焊接规范)。
💡 电阻凸焊的原理是:电流通过凸点产生电阻热,凸点熔化并被电极压力压溃,形成焊点。与电弧焊相比,凸焊不需填充材料、热影响区小、适合薄板与自动化批量生产,是钣金连接的重要工艺。
一、系列概述与适用范围 📌
该系列适用于在钢制构件(薄板、型材等)上进行电阻凸焊的焊接螺母与焊接螺栓。两个分部分工为:
- Part 1(尺寸与性能规范):规定焊接螺母与焊接螺栓的尺寸、材料、机械性能与焊接凸点,包括螺纹规格、凸点数量与位置、硬度与强度等级。
- Part 2(焊接规范):规定凸焊工艺,包括焊接电流、电极压力、通电时间、电极与工装、以及焊接质量检验(如扭矩/剥离试验、焊点剪切强度)。
该系列适用于批量生产中的紧固件预置(如将焊接螺母焊到钣金件背面,再从正面拧入螺栓),是汽车、家电、机柜、电器行业的标准工艺依据。
二、系列构成与技术要点 🔧
| 分部 | 主题 | 关键内容 |
| BS 7670-1:1993 | 尺寸与性能规范 | 焊接螺母/螺栓的尺寸、螺纹、材料、机械性能、凸点结构与试验 |
| BS 7670-2:1997 | 凸焊螺母与螺栓焊接规范 | 焊接工艺参数、电极与工装、焊接质量检验与判定 |
电阻凸焊的关键在于凸点的设计:凸点保证电流与压力集中在局部,熔化后压溃形成牢固焊点。Part 1 规定凸点的数量、形状(如环形、点状)、高度与位置,以及螺母/螺栓的螺纹、支承面与导向结构;Part 2 规定实现可靠焊接所需的电流、压力、时间与检验方法。
⚠️ 凸焊质量受焊接电流、电极压力、通电时间、电极材料与工件表面状态共同影响。表面有油污、锈蚀或涂层异常时,会因接触电阻变化导致焊点虚焊或飞溅,因此焊前表面处理与焊接参数稳定至关重要。
三、关键技术要求:尺寸与性能(Part 1)🔍
Part 1 规定的关键要素包括:
- 螺纹规格:规定螺母/螺栓的螺纹公称尺寸与公差(如 M6、M8、M10 等),保证与配套螺栓/螺母配合。
- 凸点结构:规定凸点的数量(如单点、双点、多点)、形状(环形/点状)、高度与分布,确保电流密度与焊点强度。
- 材料与性能:规定钢材牌号、硬度、抗拉强度与镀层(如镀锌),并给出机械性能等级。
- 导向与支承面:规定导向柱/导向孔(定位用)与支承面结构,保证焊接时定位准确、贴合良好。
- 试验:规定硬度、尺寸与凸点质量的检验方法。
四、关键技术要求:焊接工艺与检验(Part 2)🛠️
Part 2 规定的关键要素包括:
- 焊接设备:电阻凸焊机(单相/三相、电容储能或逆变式)的电流、压力与时间控制能力。
- 焊接参数:规定焊接电流、电极压力、通电时间、焊接功率与电极尺寸的合理范围。
- 电极与工装:规定电极材料(如铬锆铜)、形状与冷却,以及定位工装以保证工件与电极对中。
- 表面处理:规定焊前工件表面清洁度,避免油污、氧化层影响焊接。
- 质量检验:规定焊点外观(无飞溅、无裂纹)、扭矩/剪切试验与破坏性剥离试验,判定焊接质量。
✅ 实践要点:焊接质量以焊点强度为核心判据。常用检验为对焊接螺母施加规定扭矩(或轴向拉力),或进行剥离/剪切破坏试验;若焊点在规定载荷下保持不脱落,则焊接合格。
五、工程实践应用 🏭
- 汽车制造:车身钣金上预焊焊接螺母,供总装拧入螺栓。
- 家用电器:洗衣机、冰箱、空调等钣金壳体与内部件的紧固。
- 电气设备:机柜、配电箱、控制柜的安装板与门板紧固。
- 钣金结构:薄板构件、支架、外壳上固定螺母/螺栓的批量生产。
- 机械与设备:需要从单侧安装紧固件的场合。
六、常见问题解答 ❓
❓ 问:为什么用凸焊而不是电弧焊焊螺母?
答:凸焊不需填充材料、热影响区小、变形小、适合薄板与自动化批量生产,且可在薄板背面焊螺母而不损坏正面表面;电弧焊需焊工、易烧穿薄板。
❓ 问:焊接凸点的作用是什么?
答:凸点把电流与压力集中在局部,产生高电流密度与电阻热,熔化后压溃形成焊点;凸点数量与形状决定焊点强度与焊接稳定性。
❓ 问:焊接质量如何检验?
答:通过外观检查(无飞溅、无裂纹、无未熔合)与破坏性试验(扭矩、剪切、剥离)判断;必要时进行金相检查焊点熔核尺寸。
❓ 问:表面油污会影响焊接吗?
答:会。油污、锈蚀或涂层异常会改变接触电阻,导致虚焊、飞溅或焊点强度不足;焊前应清洁并保持工件与电极表面状态稳定。