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第一章 第一节 概述 第一章 引 言 第一节 概 述 电阻焊是将被焊工件压紧于两电极之间，并通以电流，利用电流流经工件接触面及邻近区域产生的电阻热将其加热到熔化或塑性状态，使之形成金属结合的一种方法。 电阻焊方法主要有四种，即点焊、缝焊、凸焊、对焊。 点焊时，工件只在有限的接触面上，即所谓“点”上被焊接起来，并形成扁球形的熔核。点焊又可分为单点焊和多点焊。多点焊时,使用两对以上的电极，在同一工序内形成多个熔核。 凸焊是点焊的一种变型。在一个工件上有预制的凸点。凸焊时，一次可在接头处形成一个或多个熔核。 电阻焊有下列优点： 熔核形成时，始终被塑性环包围，熔化金属与空气隔绝，冶金过程简单 加热时间短、热量集中。故热影响区小，变形与应力也小，通常在焊后不必安排校正和热处理工序。 不需要焊丝、焊条等填充金属，以及氧、乙炔、氦等焊接材料，焊接成本低。 操作简单，易于实现机械化和自动化，改善了劳动条件。 生产率高，且无噪声及有害气体，在大批量生产中，可以和其他制造工序一起编到组装线上。但闪光对焊因有火花喷溅，需要隔离。 电阻焊缺点： 目前还缺乏可靠的无损检测方法，焊接质量只能靠工艺试样和工件的破坏性试验来检查，以及靠各种监控技术来保证。 点、缝焊的搭接接头不仅增加了构件的重量，且因在两板间熔核周围形成夹角，致使接头的抗拉强度和疲劳强度均较低。 设备功率大，机械化、自动化程度较高，使设备成本较高、维修较困难，并且常用的大功率单相交流焊机不利于电网的工常运行。 随着航空航天、电子、汽车、家用电器等工业的发展，电阻焊越来越受到社会的重视，同时，对电阻焊的质量也提出了更高的要求．可喜的是，我国微电子技术的发展和大功率可控硅、整流器的开发，给电阻焊技术的提高提供了条件。目前我国已生产了性能优良的次级整流焊机．由集成元件和微型计算机制成的控制箱已用于新焊机的配套和老焊机的改造。恒流、动态电阻，热膨胀等先进的闭环监控技术已开始在生产中推广应用。这一切都将有利于提高电阻焊质量，并扩大其应用领域。 第一章 第二节 电阻焊基本原理 第二节 电阻焊基本原理 焊接热的产生及影响产热的因素 点焊时产生的热量由下式决定： Q =I2Rt（J） （1） 式中 Q——产生的热量（J） I——焊接电流（A） R——电极间电阻（Ω） t——焊接时间（s） 电阻R及影响R的因素 式（1）中的电极间电阻包括工件本身电阻Rw两工件间接触电阻Rc。电极与工件间接触电阻Rew。 R＝2Rw+Rc+2Rew （2） 当工件和电极已定时，工件的电阻取决于它的电阻率。由此，电阻率是被焊材料的重要性能．电阻率高的金属其导热性差（如不锈钢），电阻率低的金属其导热性好（如铝合金）。因此，点焊不锈钢时产热易而散热难，点焊铝合金时产热难而散热易。点焊时，前者可以用较小电流（几千安培），后者就必须用很大电流（几万安培）。 电阻率不仅取决于金属种类，还与金属的热处理状态和加工方式有关。通常金属中含合金元素越多，电阻率就越高。淬火状态的又比退火状态的高。例如退火状态的LY12铝合金电阻率为4.3μΩ·cm，淬火时效的则高达7.3μΩ·cm。金属经冷作加工后，其电阻率也增高。 各种金属的电阻率还与温度有关，随着温度的升高电阻率增高，并且金属熔化时的电阻率比熔化前高1～2倍。 随着温度升高，除电阻率增高使工件电阻增高外。同时金属的压溃强度降低，使工件与工件、工件与电机间的接触面增大，因而引起工件电阻减小。点焊低碳钢时。在两种矛盾着的因素影响下，加热开始时工件电阻逐渐增高。熔核形成时又逐渐降低。这一现象，给当前已开始应用于生产的动态电阻监控提供了依据。 电极压力变化将改变工件与工件、工件与电极问的接触面积，从而也将影响电流线的分布。随着电极压力的增大，电流线的分布将较分散，因之工件电阻将减小。 熔核开始形成时，由于熔化区的电阻增大，将迫使更大部分电流从其周围的压接区（塑性焊接环）流过。使该区再陆续熔化，熔核不断扩展，但熔核直径受电极端面直径的制约，一般不超过电极端面直径的20%，熔核过分扩展，将使塑性焊接环因失压而难以形成，而导致熔化金属的溅出（飞溅）。 第一章 第二节 电阻焊基本原理 式（2）中的接触电阻Rc由两方面原因形成： 工件和电极表面有高电阻系数的氧化物或脏物层，使电流受到较大阻碍。过厚的氧化物和脏物层甚至会使电流不能导通。 在表面十分洁净的条件下，由于表面的微观不平度，使工件只能在粗糙表面的局部形成接触点。在接触点处形成电流线的收拢，由于电流通道的缩小而增加了接触处的电阻。 电极压力增大时．粗糙表面的凸点将被压溃。凸点的接触面增大，数量增多，表面上的氧化膜也更易被挤破。温度升高时，金属的压溃强度降低（低碳钢600℃时，铝合金350℃时，压溃强度趋于0），即使电极