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电阻焊


电阻焊

任务一
【学习目标】

点焊

1.能够正确描述电阻焊的实质、分类及特点 2.能够正确描述电阻焊的基本原理 3.能够正确描述点焊的设备结构与工作原理 4.能够正确描述点焊的焊接原理 5.能够准备点焊操作的各种劳动保护 6.能够正确选择点焊的参数,并使用电阻焊设 备规范地进行焊接操作

/> 一、任务分析
点焊(电阻点焊)是在电极压力作用下,通过电阻热来加 热熔化金属,断电后在压力下结晶而形成焊点焊接方法。 汽车制造时,车辆各类钢板制件大多使用点焊方式连接。 在对汽车车身进行板件更换、挖补等方式修理时,也应使 用点焊。

二、相关知识
(一)电阻焊的分类

电阻焊(resistance welding)的实质 定义:将被焊工件压紧于两电极之间,利用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,使之形成接头的 一种焊接方法。与电弧焊相比有热效率高/焊缝致密两个特征。

按电流形式分: 按接头特点分:

交流、二次整流、脉冲 点焊、缝焊、对焊、凸焊

(三)电阻焊的特点 优点:生产率高 焊缝质量好 焊接成本低
缺点:

劳动条件好

对参数波动敏感
无易行的检测手段 设备复杂价格高 结构受较多限制

电阻焊的应用

材料:碳素钢、合金钢、铝、铜及其合金等
结构:广泛(多为轻型接头) 发展:电阻焊工艺将会得到越来越多的应用

(三)电阻焊的基本原理
1.电阻热及影响因素 (一)电阻热的产生 1、电阻热——电阻焊的热源: Q=I2Rt

2、影响产热的因素:
⑴电阻 R=2Rw+RC+2Rew

焊件本身电阻RW=ρ L/s

其中ρ 是一个重要参数且会随温

度的升高而增大。

接触电阻RC(焊件表面氧化膜或污物层、表面的凹凸不平)

当表面清理十分洁净时,RC仅在通电开始极短的时间内 存在,随后会迅速消失。但它在焊接时间很短的情况下(如焊 薄铝),对熔核的形成和焊点强度的稳定性仍有显著影响。
焊件与电极间的电阻Rew
由于铜合金电阻率比较低,因此,Rew更小,对熔核的形成 影响更小。

⑵焊接电流

焊接电流(密度)对产热的影响最大,

比电阻和时间两者都大,在焊接过程中是一个必须严格控制的 参数。
⑶通电时间

与焊接电流在“一定范围内”可互为补



i

压力 电流 t

i

t

硬规范(强规范):大电流、短时间

软规范(弱规范):小电流、长时间

⑷电极压力 对总电阻R影响显著,压力增大,R减小。 ⑸电极材料及端面形状

主要是电阻率和导热性,随着电极 的变形与磨损,接触 面积将增大,焊点的强度将有所降低。 ⑹焊件表面状况 主要影响接触电阻。彻底清理工件表 面是保证获得优质接头的必要条件。

2.热平衡及温度分布 (一)热平衡:热量小部分(10~30%)有用,大部分散 失,其中主要通过电极的热传导而散失。 Q=Q1+Q2 (Q1=10%~30%) 电阻率低、散热能力强的金属取限低

电阻率高、散热能力弱的金属取限高
损失的热量主要包括经电极传导的热能和经焊件传导的热能, 辐射到空气中热能只占很少的一部分。

经电极传导的热量时主要的散热损失,损失多少与电极材料、 电极形状、冷却条件及所采用的焊接工艺有关。
损失热量随焊接时间的延长和金属温度的升高而增加,因此, 选用小电流时,只通过延长焊接时间将无助于熔核的增大,说 明小功率的焊机不能焊厚板及铝合金。

温度分布: 点(对)焊——中心高,四周低

缝焊——由于焊点间相互影响,温度分布比点焊的平坦,且前后 不对称。温度分布曲线越平坦,接头HAZ越宽,工件表面越容易过热, 电极越容易磨损。

3. 焊接循环(点焊)
预压时间:从电极开始下降到焊接电流接通的时间 通电时间:焊接电流通过焊件并产生熔核的时间 维持时间:焊接电流切断后,压力保持的一段时间 休止时间:电极开始提升到准备下次焊接的时间

简单循环 复杂循环 为了改善接头的性能,有时会增加一项或多项基本循环 1)加大预压力,以消除厚焊件之间的间隙 2)用预热脉冲提高金属的塑性。 3)加大锻压力,以使熔核致密,防止产生裂纹和缩孔 4)用回火或缓冷脉冲消除合金钢的淬火组织,提高接头的力学性能。

4.焊接电流的种类和适用范围

交流电 通常是单相50HZ的交流电,常用的电压为1~5V,
电流为1~100KA。交流电可通过调幅使电流缓升与缓降, 以达到预热和缓冷的 作用,对铝的焊接有利。还可以用 于脉冲电焊。 直流电 主要用于需要大电流的场合。

5.电阻焊对金属的要求

性越差。

1、材料的导电性和导热性 2、材料的高温强度

导电性和导热性越高,焊接

焊接性越差。

高温(0.5~0.7Tm)屈服强度越高, 塑性温度范围越窄,对参数波

动越敏感,焊接性越差。

3、材料的塑性温度范围

4、材料对热循环的敏感性 敏感性越强,焊接性越差。 另外,熔点高、线膨胀系数大、易形成致密氧化膜的金属, 其焊接性一般较差。

(四)点焊焊点的形成过程
普通的点焊循环包括预压、通电加热、锻压和休止四个相 互衔接的阶段。通电前的加压为预压阶段;加热熔化金属形 成熔核称为通电加热阶段; 断电后焊点在压力作用下冷却 结晶称为锻压阶段;一个焊点焊完并转向下一个焊点的间隔 时间称为休止阶段。
点焊循环:

预压 通电
锻压 休止

预压阶段
?

?
?

目的是为了在通电前使焊件之间紧密接触,并使接触面的凸点处产生 塑性变形,破坏表面的氧化层,以获得稳定的接触电阻。 初期火花飞溅 加辅助电流,通过预热使焊件产生塑性变形

通电阶段
?
?

预压使工件紧密接触后,即可通电焊接 通电时有飞溅产生:在过程开始时加热过快且电极压力过 小,导致塑性环形成前金属开始熔化;在点焊过程结束时, 由于熔核过大,较薄的塑性环开始弯曲。出现飞溅。

锻压阶段(冷却结晶阶段)
? ? ?

当熔核达到合适尺寸,切断电源,熔核在电极的作用下冷却 结晶。 从温度较低、散热能力强、首先达到结晶温度的熔核边界开 始 熔核结晶在封闭的金属模内进行,结晶时不能自由收缩,用 电极挤压就可使正在结晶的金属变的紧密,使之不产生缩孔 和裂纹。

休止阶段

(五) 接头形式及点焊接头结构
接头形式: 搭接 折边 接头设计时应注意考虑:点距、边距、搭接量、分流、装配 间隙等。

点距最小值主要是考虑分流影响。 点距小时,接头会因分流而影响其强度;大的点距又会 限制可安排的点焊数量。因此,必须兼顾点距和焊点数量, 才能获得最大的接头强度。 多列焊点最好交错排列而不要作矩形排列。 采用强条件和大的电极压力时,点距可以适当减小。 若采用热膨胀监控或可能够顺序改变各点电流的控制器 时,以及采用能有效地补偿分流影响的其它装置时,点距可 以不受限制。 如果受工件尺寸限制,点距无法拉开而又无上述控制手 段时,为保证榕核尺寸一致,就必须以适当电流先焊各工件 的第一点,然后调大电流,再焊其相邻点。

搭接量是边距的两倍。 焊件厚 度 /mm 2焊件重叠 1 2 3 4 12 18 26 36 最小节距/mm 3焊件重叠 20 30 40 50 从焊点中 心到折边 的最小距 离/mm 8 12 18 25 从焊点中心 到焊件边缘 的最小距离 /mm 6 9 10 12

装配间隙必须尽可以能小,通常为0.1~0.2mm。刚度、厚 度越大,许用间隙越小。

单个焊点的抗剪强度取决于两板交界面上熔核的面积。 焊透率应介于20%~80%之间(两板上的焊透率应分别测 量)。焊接不同厚度工件时,每一工件上的最小焊透率可为 接头中薄件厚度的20%,压痕深度不应超过板件厚度的15% 。

在焊接结构的设计要遵循以下原则:
? ? ? ? ?

深入焊机回路内的铁磁体焊件或夹具的长度a应尽可能小, 并在焊接过程中不能剧烈的变化 尽可能采用有强制水冷却的通用电极进行焊接, 可任意调整焊接顺序,以防止变形 焊点到焊件边缘距离不宜过小 焊点不应布置在难以进行变形的部位

3. 应用范围 可焊接多层构件;连接精密零件;批量生产时,最好采用多点焊机

(六)点焊设备

电流形式:交流、低频、电容储能、直流
加压机构:脚踏式 电动滚轮式 气压式、液压式、复合式 电极运动轨迹:垂直行程式 圆弧行程式 焊点数目:单点、多点

电极 材料:要求导电、导热好 高温强、硬度高 耐磨 形 成合金倾向小 结构:端部、主体、尾部、冷却水孔

形式:标准 特殊
标准电极的五种形式 (下图)

标准电极帽的五种形式(下图)

电极与电极握杆的结合形式见右图

电极通常用铜合金制造

电阻焊各种形式的电极



三、任务实施
(一)焊接前的工件清理
焊前清理:清理方法分机械清理和化学清理两种 常 用的机械清理方法有喷砂、喷丸、抛光以及用砂布、钢丝刷 清理等。不同的金属和合金,须采用不同的清理方法。 (1)铝及其合金 (2)镁合金 (3)铜合金 (4)不锈钢、高温合金

(5)钛合金
(6)低碳钢和低合金钢

(二)点焊方法的选择
双面单点焊、单面双点焊、单面单点焊、双面双点焊、多点焊

通常是根据工件的材料和厚度,参考该种材料的焊接条件表 选取。 首先确定电极的端面形状和尺寸,其次初步选定电极压力和 焊接时间,然后调节焊接电流,以不同的电流焊接试样。经检验 熔核直径符合要求后,再在适当的范围内调节电极压力、焊接时 间和电流,进行试样的焊接和检验,直到焊点质量完全符合技术 条件所规定的要求为止。

以试样选择工艺参数时,要充分考虑试样和工件在分流、铁 磁性物质影响以及装配间隙方面的差异,并适当加以调整。 ☆点焊工艺参数之间互相影响,而且还受外界因素(如材料、
结构、设备等)的影响,参数之间要合理匹配,比较复杂,所以, 已将焊接参数标准化,可查阅相关手册、必要时加以修正而得。

7. 点焊设备 (1)点焊机(P194,表8—6) 通用、专用、特殊型/固定式、移动式、轻便式
固 定 式 专 用 多 点 焊 机 固定式通用点焊机

移 动 式 点 焊 机

轻 便 式 点 焊 机

(三)焊接工艺参数的确定
对于电极压力不变的单脉冲点焊循环,工艺参数主要包括焊 接电流、通电时间、电极压力、电极工作面的形状和尺寸。 1.焊接电流 电流过小、能量过低,不能形成熔核;而电流过大,会产生 飞溅。

2.通电时间 焊接电流决定析热量,而通电时间则同时对析热及散 热产生影响。通常在规定的通电时间内,焊接区析出的热量 除部分散失外,将逐渐积累,用来加热焊接区,使熔核逐渐 扩大到所要求的尺寸。通电时间对焊点的熔核尺寸的影响规 律,基本上与焊接电流对熔核的大小的影响相同。

3.电极压力 此力将影响到焊接区的加热程度和塑性变形程度。随电极 压力的增大,焊件间接触电阻和本身电阻会减小,电流密度 也会降低。在其他参数不为的条件下,增大电极压力将减慢 加热速度,并使焊点熔核尺寸减小而导致焊点抗剪强度降低。

4.电极工作端面的形状和尺寸 锥形电极端面直径(de)对熔透率(A)和熔核直径(ds) 的影响。平面电极工作面尺寸用电极与焊件接触面直径(de) 表示;球面电极工作面尺寸用球半径(R)表示。

球面头部体积大,散热效果好,焊件表面压痕较浅,且为圆 滑过渡,不会引起较大的应力集中。此外,上、下电极安装 时对准要求低,偏斜时对焊点的质量影响较小。电极的工作 面形状与尺寸通常按焊件结构形式、焊件厚度及表面质量要 求等因素选取。

(四)各类常用材料的点焊工艺特点
1.低碳钢及低合金钢
低碳钢的w(c)低于0.25%,具有良好的焊接性,其焊接电流、 电极压力和通电时间等工艺参数具有较大的调节范围。可采用工 频交流、简单循环,无须特殊工艺措施;磁性材料,注意其对焊 接电流的影响。低碳钢和低合金钢如果表面的涂油未被车间的脏 物或其他不良导电材料所污染,在电极压力下,油膜容易被挤开, 不会影响接头质量。

2.淬火钢
由于冷却速度极快,在点焊淬火钢时必然产生硬脆的马氏组 织,在应力较大时还会产生裂纹。为了消除淬火组织、改善接头 性能,通常采用电极间焊后回火的双脉冲点焊方法。

3.不锈钢 导电、导热率低,高温强度大。必须采用较高的电极 压力,通常采用较短的焊接时间、强有力的内部和外部水 冷却,并且要准确地控制加热时间和焊接电流,以防止热 影响区晶粒长大和出现晶间腐蚀现象。 马氏体不锈钢由于有淬火倾向,点焊时要求采用较长 的焊接时间。为消除淬硬组织,最好采用焊后回火的双脉 冲点焊。点焊时一般不采用电极的外部水冷却,以免因淬 火而产生裂纹。

4.铝合金 导电、导热率高,强度低,易氧化,焊接性较差; 焊前严格清理后迅速施焊; 必须采用大功率焊机以硬规范焊接(较大电流和较短的 时间、较大的电极压力,电极随动性还要好)。点焊铝合金 时应选用具有下列特性的焊机:

1)能在短时间内提供大电流;
2)电流波形最好有缓升缓降的特点; 3)能精确控制工艺参数,且不受网路电压波动的影

响;
4)能提供阶梯形和马鞍形电极压力; 5)机头的惯性和摩擦力小,电极随动性好。

当前国内使用的300~1000KVA的直流脉冲、三相低频 和二次整流焊机均具有上述特性;单相交流焊机仅限于点 焊不重要薄件。

选用导电、导热率高的1类电极合金材料,球面电极。
可考虑采用复杂循环。 很容易产生电极沾着,为此需经常修整电极。 防锈铝如3A21强度低、延性好,有较好的焊接性,不 产生裂纹,通常采用固定不变的电极压力,而硬铝、超硬 铝必须采用阶形曲线的压力,否则容易产生裂纹。

6.点焊质量的检验
最常用的检验试样的方法是撕开法。优质焊点的标志是:在撕 开试样的一片上有圆孔,而另一片上有圆凸台。厚板或淬火材料 有时不能撕出圆孔和凸台,但可通过剪切的断口判断熔核的直径, 必要时,还需进行低倍测量、拉伸试验和X射线检验等,以判定熔 透率、抗剪强度和有无缩孔、裂纹等缺陷。 异种材料及不等厚板点焊的工艺措施: 不等厚及异种材料焊接时、熔核偏向(产热多、散热难)一边 调整原则:增加薄料或导电、热好工件的产热,减小其散热。 具体方法:①薄件一侧电极端面小直径 ②薄件一侧同导热性较差之合金作电极材料 ③采用工艺垫片 ④采用硬规范

任务二
【学习目标】

凸焊

1.能够正确描述凸焊接头的形成过程 2.能够正确描述常用材料凸焊工艺特点 3.能够准备凸焊操作的各种劳动保护 4.能够正确选择凸焊的工艺参数,并使用电阻焊设备规 范地进行凸焊操作

一、任务分析
凸焊是点焊的一种特殊形式。在焊 接过程中充分利用“凸出点”的作用, 使焊接易于达成且表面平整无压痕 。

凸焊的特点: ①提高了单位面积上的压力和电流;

②多个焊点可同时焊接,生产率高;
③小电流焊接可以可靠地形成小熔核; ④凸点位置、尺寸准确,强度均匀; ⑤压痕浅,电极磨损少; ⑥焊前对表面质量要求(比点焊)低。 缺点是结构需要有凸点(往往需要专门冲制)、电极复 杂,需要高电极压力、高精度大功率焊机。

凸焊的适用范围:

凸焊主要用于焊接低碳钢和低合金钢的冲压件,最适宜的厚 度为0.5~4mm。另外,铁线制品等的焊接也属于凸焊。下 图是其它一些凸焊结构。

二、相关知识
凸焊接头形成过程:
预压:形成导电回路 通电加热:凸点压溃





冷却结晶:压力维持

凸焊接头准备

凸焊接头设计
凸焊搭接接头的设计与点焊相似。但通常凸焊接头的搭 接量比点焊的小,凸点间的间距没有严格限制。

凸点设计
凸点的作用是将电流和压力局限在工件的特定位置上, 其形状和尺寸取决于应用的场合和需要的焊点强度,有各种 各样的形式。 凸点的形状通常有圆球形和圆锥形两种,一般多用圆球 形凸点。防止挤出金属残留在凸点周围形成板间间隙,可用 带环形溢出槽的凸点。

凸焊的工艺特点和工艺参数

凸焊的工艺特点
由于电流集中,克服了点焊时熔核偏移的缺点,因此凸 焊工件的厚度比可以≧6:1。 凸焊时,电极必须随着凸点的压溃而迅速下降,所以应 采用电极随动性好的焊机。 多点焊时,还要采取措施防止凸点移位。 厚度小于0.25mm的薄板采用点焊比凸焊容易。

凸焊的工艺参数
凸焊的工艺参数主要有: 电极压力、焊接时间、焊接电流。

电极压力:取决于被焊金属的性能、凸点尺寸和一次焊 成的凸点数量,应使凸点在达到焊接温度时被完全压溃,并 使工件贴合紧密。 焊接时间:确定合适的电极压力和焊接电流后,再调节 焊接时间。通常凸焊的焊接时间比点焊长,而电流比点焊小, 多点凸焊的时间应适当延长。

焊接电流:一般比点焊的小。应采用在合适的电极压力 下不致于挤出过多金属的最大电流。
☆由于材料、结构和凸点的不同,凸焊的焊接工艺参数 差异较大,建议参考相关手册上的数据来确定焊接工艺参数, 必要时作适当调整。

凸焊设备: 可在点焊机上实现凸焊,也可用专用的凸 焊机如TNXX、TRXX等。

任务三
【学习目标】

缝焊

1.能够正确描述缝焊的特点和缝焊的基本形式 2.能够准备缝焊操作的各种劳动保护 3.能够正确选择缝焊的工艺参数,并使用电阻 焊设备规范地进行缝焊操作

一、任务分析
工件装配成搭接接头,并置于两滚轮电极之间,滚轮加 压工件并滚动,连续或断续送电,形成一条连续焊缝的电阻 焊方法。

二、相关知识
缝焊的分类及特点
形 式 连续缝 焊 断续缝 焊 步进缝 焊 电 流 电极 特 点 应 用

连续导 通 断续导 通 断续

连续旋转 连续旋转 断续

设备简单、生产率 高, 但电极磨损严重

小功率焊 机/非重 要结构 应用广泛, (黑色金 属) 设备复杂,要求高, 多 用 于 铝 , 电 极 磨 损 少 , 焊 接 镁合金) 质量高

缝焊设备
焊件移动方向(下图):纵缝(左) 横缝(中) 圆缝(右)
馈电方式:双侧 单侧 滚轮数目:单轮 双轮

加压机构:脚踏式 电动凸轮式 气压式 安装方式:固定式 移动式 电极(滚盘):近年多用3~5mm的窄边滚轮

窄轮缝焊 宽轮缝焊

滚轮通常采用外部冷却方式。焊接有色金属和不锈钢时,用 清洁的自来水即可;焊接一般钢时,为防止生锈,常用含5%硼 砂的水溶液冷却。
其它缝焊方式 压平缝焊(下左) 常用于低碳钢和不锈钢制成的食品 容器等产品的焊接,外观平整。
垫箔对接缝焊(下中) 是解决厚板缝焊的一种方法。 铜线电极缝焊(下右) 有效方法。 是解决镀层钢板缝焊时,镀层粘着滚轮的

缝焊的适用范围:广泛应用于1.5mm以下的各种钢、高 温合金和钛合金的缝焊,很容易产生表面过热、缩孔和裂纹。 缝焊最常用的接头形式是卷边接头和搭接接头 缝焊的焊接过程

三、任务实施
(一) 缝焊工艺参数及选择
焊接参数:焊接电流、电极压力、焊接时间 、休止时间 、 焊接速度 、滚轮直径宽度和焊前工件的清理与定位等。
电流:比点焊大15%~40%。 电极压力:对熔核的影响与电焊一致,数值通常比点焊大 20%~50%。 焊接时间和休止时间:主要通过时间控制熔核尺寸,通过 休止时间控制重叠量(不小于焊点直径的一半)。低速焊接时 ,焊接/休止时间之比1.25:1~2:1,高速焊时则≥3:1。 焊接速度:焊接速度与被焊金属、板件厚度以及焊缝强度 、质量的要求等有关。通常较低。

脉冲通电时间过短,则熔核过小;休止时间过短,则焊 件及焊轮 易过热。 焊轮的工作表面有圆柱形和球面形。前者常用于焊低 碳钢、低合金钢,后者多用于焊接铝合金。 缝焊时,焊件毛坯的精度、表面清洗程度及装配的精 度,对于保证焊点的质量起重要作用。 焊件间的缝隙,尽量可能沿着其周边均匀,重要零件 的环形焊缝,在点焊定位焊后间隙要小于0.1mm,以保证质 量。为了保证焊接质量和见焊轮磨损,在缝焊前要用金刚 砂轮或钢丝刷把定位焊处的氧化膜清除。 焊缝可以从一端焊到另一端,长缝也可从中间向两端 施焊。缝焊同样会导致焊件产生显著的变形,如果变形较 大时,应进行矫正。

另外,不同厚度或不同材料缝焊时,滚盘不像点焊电极 那样可以做成特殊形状,因此设计缝焊结构时,必须注意滚 盘的可达性。应避免设计曲率半径过小的工件。

2. 常用金属材料的缝焊
(1)低碳钢:低碳钢是焊接性最好的缝焊材料,有高速、 中速、低速三种方案。手工移动工件时,多采用中速;自动 焊接时可以采用高速;焊机的容量不够,只能采用低速。应 注意其磁性在焊接回路中对电流的影响并采取相应措施。 (2)不锈钢:小电流,短时间,大电极压力,中焊速, 外部水冷 (3)铝合金:焊接性差,应用强规范;电极粘连严重, 加强电极清理修整;建议用步进缝焊。 (4)镀层钢:镀层钢缝焊时的难度与点焊时相似,只是 镀层熔化范围更宽,分流更严重,此时需要更大的焊接电流 。常见的有镀锌板。

任务四
【学习目标】

电阻对焊

1.能够正确描述对焊的应用及电阻对焊的特点 2.能够准备电阻对焊操作的各种劳动保护 3.能够正确选择电阻对焊的工艺参数,并使用电 阻对焊设备规范地进行电阻对焊操作

一、对焊的特点和方式 对焊:以整个对接接触面焊合的电阻焊方法。 特点:效率高、易于实现自动焊 形式:电阻对焊 闪光对焊
二、电阻对焊(upset butt welding) 接头形成过程: 预压——形成导电回路,保证接头紧密 接触 通电加热——使接头一定范围内达到塑 性状态 顶锻——挤出氧化物、使接头在压力下 形成共同晶粒

点击观看电阻对焊的焊接过程。

焊接工艺参数:焊接电流(密度) 、通电时间、焊接压
力、伸出长度、顶锻压力等。 特点:操作过程简单,外形光滑、毛刺小,但焊前准备要求 高,接头强度和冲击值低。 应用:小尺寸及要求不高之零件,氧化物应容易被挤出。 附加措施:

1)中碳钢及合金钢对焊后,在同一设备上进行回火,以提 高韧性,回火时的伸出长度应为焊接时的10~40倍。
2)直径小于0.5MM的钢丝或直径小雨1MM的铜、铝对焊时 ,常套上一段内径比焊件直径大102~0.5MM的玻璃或陶瓷管,一 增加刚度,防止错位。 3)管子对焊时,特别是重要零件和有色金属时,要在管内通 保护气体。

三、闪光对焊(FBW :flash butt welding)

接头形成过程

连续闪光对焊:闪光 顶锻
预热闪光对焊:预热 闪光 顶锻

特点:对焊前准备要求低,可焊材料广,焊接质量好,可焊大 截面工件。

应用:①杆件的接长,如钢筋、钢轨的接长等;
②环形工件的对焊,如锚链、车轮钢圈的对接焊等; ③部件的组焊,如发动机排气阀体与阀杆的对接焊等; 对接焊等。

④异种金属的对焊,如铝/铜导电接头、刀头与刀杆的

预热的作用: ①减小焊机需用功率;②降低焊后冷却速度;③缩短 闪光时间。

但预热又延长了焊接周期、降低生产效率,同时使焊接过程更复杂, 而且预热的控制比较困难。

闪光的作用:主要是加热工件,同时形成的液态金属(过梁)通过 闪光被排出,对接头起到清理作用;形成的气氛对接头产生一定的保护 作用,有利于提高焊接质量。 闪光必须稳定而强烈,尤其在闪光后期。

稳定——闪光过程中不短路(会使工件过烧甚至报废)、不断路 (会失去保护作用)。
强烈——闪光越强烈,自保护作用越强。 顶锻的作用:封闭工件端面间隙和液体金属过梁爆破后留下的火口, 挤出端面的液体金属及氧化物夹杂,同时使接头在压力下结晶。 焊接工艺参数: 预热参数(预热次数和短路时间) 闪光参数(闪光模式、闪光留量、空载电压和平均闪光速度) 顶锻参数(顶锻力、顶锻留量、顶锻速度、夹钳夹持力) 伸出长度等。

典型材料焊接 ? 低碳钢 有窄的结晶区间,不易淬火,易于焊接。 ? 中、高碳钢 由于碳含量的增加,在闪光过程中产生大量的CO,有 利于防止端面氧化,故可用于中等闪光速度 及顶锻速度的焊接。 ? 珠光体合金钢 这类钢有较高的淬硬倾向及抗塑性变形能力,一般 均需提高顶锻力和有电顶锻时间,有时也需焊后处理。 ? 奥氏体钢 钢中含铬较多,铬的熔点较高,故需加剧顶锻前的闪 光速度以减少氧化,并且还需要提高顶锻速度和顶锻力。 ? 铝合金 由于导热快,很难在接口端面形成完整的液态金属层, 故需要极大的闪光速度,大的顶锻留量和顶锻速度。 典型零件闪光对焊 ? 棒材对焊 ? 管子对焊 ? 钢轨对焊 ? 环形零件对焊

四、对焊设备

闪光对焊新技术
1、程控降低电压闪光对焊 闪光开始阶段采用较高的二次空载电压(利于激起闪光),当端面温 度升高后,再采用低电压闪光(以提高热效率),接近顶锻时又提高二次 电压(使闪光强烈,增强自保护作用)。 与预热闪光对焊相比,焊接时间短、需用功率低、加热均匀。 2、脉冲闪光对焊

通过液压振动装置,在动夹钳电极送进的行程上再叠加一个振幅 0.25~1.2mm、频率3~35Hz均匀可调的往复振动行程,使端面交替地 短路和拉开,形成脉冲闪光。
与普通闪光对焊相比,脉冲闪光对焊无过梁自发爆破,喷溅微粒小、 火口浅,热效率可提高1倍多,顶锻留量可缩小1/3~1/2。

以上两种方法主要是为了满足大断面工件的闪光对焊。

3、矩形波闪光对焊
以矩形波交流取代工频正弦波交流,可在整个周期内产生与电压相位 无关的稳定、均匀的闪光,单位时间内的闪光次数比工频交流提高30%, 喷溅微粒小、火口浅,热效率高。

多用于薄板和铝合金轮圈的连续闪光对焊。

电阻焊机的调试

(1)通电前的检查 按照说明书检查连接线是否正确;测量各个带电部位对机身的绝缘 电阻是否符合要求;检查机身的接地是否可靠;水和气是否畅通;测量 电网电压是否与焊机铭牌数据相符。 (2)通电检查 确认焊机安装无误,便可进行通电检查。主要是检查控制设备各个 电流下的机械动作运行,即拔出电压级数调节组的手柄或把控制设备上 焊接电流通断开关放在断开的位置。启动焊机,检查工作程序和加压过 程。 (3)焊接参数的选择 使用与工件相同材料和厚度裁成的试件进行试焊。试验时通过调节 焊接工艺参数(电极压力、二次空载电压、通电时间、热量调节、焊接 速度、工件伸出长度、烧化量、顶锻量、烧化速度、顶锻速度、顶锻力 等)以获得符合要求的焊接质量。

对一般工件的焊接,用试件焊接一定数量后,经目视检查 应无过深的压痕、裂纹和过烧,再经撕破试验检查,焊核直径 合格且均匀,即可正式焊接几个工件。经过产品的质量检验合 格,焊机即可投入生产使用。 对工件要求严格的航空和航天等领域,当焊机安装、调试 合格后,还应按照有关技术标准,焊接一定数量的试件并经目 测、金相分析、X射线检查、机械强度测量等试验,评定焊机工 作的可靠性。


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