第二章电阻电焊-8.ppt

电阻点焊一.电阻电焊的特性二.电阻电焊的设备三.焊接方法四.焊接质量检验 1．原理和特性 点焊是属于压力焊中的电阻焊接类，其原理是对被电极加压的叠加钢板进行焊接。以大电流通过叠加的金属板，利用金属本身之电阻产生热量，待局部成半熔融状态加压、冷却后即接合成一体。 点焊有加压、通电、保持三道程序 加压：母材置于两电极间，在通电前先加压，使大电流能集中由某一小区域通过 通电：接合部位产生焦耳热 当停止通电时，母材的接合部位将逐渐地冷却，然后形成焊点。 从电阻点焊有下列特性： （1）焊接成本低。焊接时无需焊剂或气体保护，也不需使用焊丝、焊条等填充金属，便可获得质量较好的焊接接头。 （2）由于热量集中，加热时间短，故热影响区小，变形和应力也小。通常焊后不必考虑矫正或热处理工序。 （3）操作简单，操作者不需要很熟练的经验。 （4）因为需要大电流，电缆直径较大所以点焊机的重量较重。 （5）因为是在母材的重叠面结合，所以很难以外观判断接合状况的好坏。 2．电阻点焊工艺参数 为了得到良好的焊接效果，须注意许多因素，其中以所加压力、焊接电流、通电时间的影响最大，而其他的因素则有电极和母材的状况等。 （1）焊接电流 焊接电流是影响热量大小的主要因素，热量与电流的平方成正比。随着焊接电流增大，熔核的尺寸或焊透率将增加 在正常情况下，焊接区的电流密度应有一个合理的上、下限。低于下限，热量过小，不能形成熔核；高于上限，加热速度过快，会发生飞溅，使焊点质量下降。 需要注意的是当电极压力增大时，产生飞溅的焊接电流上限值也增大。 可以观察焊点部位的颜色变化判断电流的大小，电流正常时焊点中间电极触头接触部分的颜色不会发生变化，与未焊接之前的颜色相同；电流过大时焊点中间电极触头接触部分呈蓝色。 通过焊点的压痕深度也可以判断电流的大小，正常的压痕深度不能超过板件厚度的一半。当电流较大时由于飞溅较多，压痕很深，电流较小时熔化的金属较少压痕较浅。前提条件是电极压力正常。 （2）电极压力 电极压力既影响焊点的接触电阻（因此影响热源的强度与分布），又影响电极散热的效果和焊接区塑性变形及核心的致密程度。 当其它参数不变时，增大电极压力，则接触电阻减小，散热加强，因而总热量减少，熔核尺寸减小，特别是焊透率降低很快，甚至没焊透；若电极压力过小，则板间接触不良，其接触电阻虽大却不稳定，甚至出现飞溅和烧穿等缺陷。 电极压力取决于被焊材料种类、厚度和焊接规范。若被焊材料的高温强度大，则必须加大电极压力，若材料的厚度增大，则必须加大电极压力；若选择的材料太硬，塑性变形困难，同时为防止飞溅，也必须加大电极压力。 在一般情况下，若焊机容量足够大，就可以在采取增大电极压力的同时，相应地也增大焊接电流，以提高焊接质量的稳定。 （3）焊接时间和加压时间 焊接时间是指焊件通电时间，它既影响热量的产生又影响散热。在规定焊接时间内，焊接区产生的热量除部分散失外，将逐渐积累用于加热焊接区，使熔核逐渐扩大到所需的尺寸。所以焊接时间对熔核尺寸的影响也与焊接电流的影响基本相似，焊接时间增加，熔核尺寸随之扩大，但过长的焊接时间就会引起焊接区过热、飞溅和搭边压馈等。 通常是按焊件材料的物理性能、厚度、装配精度、焊机容量、焊前表面状态及对焊接质量的要求等确定通电时间长短。 加压时间是指从焊件通电之前开始加压直至焊点处的金属冷却形成焊核所需的时间。这个时间必须保证焊点位置形成一个圆形、呈扁平状的焊核。 （4）电极工作面的形状和尺寸及状况 电极端面和电极本体的结构形状、尺寸及其冷却条件影响着熔核几何尺寸与焊点强度。 对于常用的圆锥形电极，其电极越大，电极头的圆锥角α越大，则散热越好。但α角过大，其端面不断受热磨损后，电极工作面直径D迅速增大；若α过小，则散热条件差，电极表面温度高，更易变形磨损。为了提高点焊质量的稳定性，要求焊接过程电极工作面直径D变化尽可能小。为此，α角一般在90o～150o范围内选取。 电极工作面直径D=2T+3mm。 在点焊实施期间，电极的表面会产生烧损和脏污的现象；若过度脏污，则电极和母材之间的电阻将会变大，而无法供给熔化母材所需要的电流。若是电极于此种状态下继续使用，电极不但会因过热而使电阻增大，而且会使电极提早磨损，而无法得到良好的焊接强度。 实施点焊作业时，要时常注意电极的状况，若有磨损时，必须使用电极头刮刀将电极头修整至适当的尺寸。 为了冷却电极，必须在焊接数点后，用压缩空气或湿布使电极冷却。 （6）点焊的位置 虽然每个焊点的强度受到三个要素（压力、焊接电流、通电时间）的影响，但是整个焊接强度则是受到点焊间距（两焊点之间的距离）和边距（焊点至母材边缘的距离）的影响。 点焊的间距愈小，其焊接强度愈强。若间距小于某个限度时，焊接强度将不会