1、电阻焊电阻焊 任务一任务一 点焊点焊【学习目标】【学习目标】1能够正确描述电阻焊的实质、分类及特点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
2、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 (resistance welding) 定义定义：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种焊接方法。与电弧焊相比有热效率高/ /焊缝致密两个特征。焊缝致密两个特征。按电流形式分：按电流形式分： 交流、二次整流、脉冲交流、二次整流、脉冲 点焊、缝焊
3、、对焊、凸焊点焊、缝焊、对焊、凸焊 按接头特点分：按接头特点分：缺点缺点：优点优点：生产率高生产率高 焊缝质量好焊缝质量好 焊接成本低焊接成本低 劳动条件好劳动条件好 对参数波动敏感对参数波动敏感 无易行的检测手段无易行的检测手段 设备复杂价格高设备复杂价格高 结构受较多限制结构受较多限制 材料材料：碳素钢、合金钢、铝、铜及其合金等碳素钢、合金钢、铝、铜及其合金等结构结构：广泛（多为轻型接头）广泛（多为轻型接头） 发展发展：电阻焊工艺将会得到越来越多的应用电阻焊工艺将会得到越来越多的应用（一）电阻热的产生（一）电阻热的产生 1 1、电阻热、电阻热电阻焊的热源：电阻焊的热源： Q=IQ=I2 2
4、RtRt 2 2、影响产热的因素：、影响产热的因素： 电阻电阻 R=2Rw+RR=2Rw+RC+2R2Rew 焊件本身电阻焊件本身电阻R RW W=L/s=L/s其中其中是一个重要参数且会随温是一个重要参数且会随温度的升高而增大。度的升高而增大。 焊件与电极间的电阻焊件与电极间的电阻RewRew 由于铜合金电阻率比较低，因此，由于铜合金电阻率比较低，因此，RewRew更小，对熔核的形成更小，对熔核的形成影响更小。影响更小。焊接电流焊接电流 焊接电流（密度）对产热的影响最大，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比电阻和时间两者都大，在焊接过程中
5、是一个必须严格控制的参数。参数。通电时间通电时间 与焊接电流在与焊接电流在“一定范围内一定范围内”可互为补充可互为补充接触电阻接触电阻RCRC（焊件表面氧化膜或污物层、表面的凹凸不平）（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，当表面清理十分洁净时，RCRC仅在通电开始极短的时间内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。薄铝），对熔核的形成和焊点强度的稳定性仍有显著影响。电极压力电极压力 对总电阻对总电阻R影响显著，压力增大，影响
6、显著，压力增大，R减小。减小。电极材料及端面形状电极材料及端面形状 主要是电阻率和导热性，随着电极主要是电阻率和导热性，随着电极 的变形与磨损，接触的变形与磨损，接触面积将增大，焊点的强度将有所降低。面积将增大，焊点的强度将有所降低。焊件表面状况焊件表面状况 主要影响接触电阻。彻底清理工件表主要影响接触电阻。彻底清理工件表面是保证获得优质接头的必要条件。面是保证获得优质接头的必要条件。压力电流ttii硬规范（强规范）硬规范（强规范）:大电流、短时间大电流、短时间软规范（弱规范）：小电流、长时间软规范（弱规范）：小电流、长时间（一）热平衡：热量小部分（一）热平衡：热量小部分（1030%）有用，大
7、部分散）有用，大部分散失，其中主要通过电极的热传导而散失失，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，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。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、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。电极形状、冷却条
8、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，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。明小功率的焊机不能焊厚板及铝合金。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，接头温度分布曲线越平坦，接头HAZ越宽，工件表面越容易过热，越宽，工件表面越容易过热，电极越容易磨损。电极越容易磨损。温度分布：温度分布： 点（对）焊点（对）焊中心高，四周低中心高，四周低预压时间：从电极开始下
9、降到焊接电流接通的时间预压时间：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）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。）用预热脉冲提高金属的塑性。3）加大锻压力，
10、以使熔核致密，防止产生裂纹和缩孔）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。）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。交流电交流电 通常是单相通常是单相50HZ的交流电，常用的电压为的交流电，常用的电压为15V，电流为电流为1100KA。交流电可通过调幅使电流缓升与缓降，。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以达到预热和缓冷的 作用，对铝的焊接有利。还可以用作用，对铝的焊接有利。还可以用于脉冲电焊。于脉冲电焊。直直流电流电 主要用于需要大电流的场合。主要用于需要大电流的场合。 1、材料的导电性和导
11、热性、材料的导电性和导热性导电性和导热性越高，焊接导电性和导热性越高，焊接性越差。性越差。 2、材料的高温强度、材料的高温强度高温（高温（0.50.7Tm）屈服强度越高，）屈服强度越高，焊接性越差。焊接性越差。 3、材料的塑性温度范围、材料的塑性温度范围塑性温度范围越窄，对参数波塑性温度范围越窄，对参数波动越敏感，焊接性越差。动越敏感，焊接性越差。 4、材料对热循环的敏感性、材料对热循环的敏感性敏感性越强，焊接性越差。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，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。其焊接性一般较差。普通的点焊循环
12、包括预压、通电加热、锻压和休止四个相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；成熔核称为通电加热阶段； 断电后焊点在压力作用下冷却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。时间称为休止阶段。点焊循环：点焊循环： 预压预压 通电通电 锻压锻压 休止休止预压阶段预压阶段n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目的是为了在通电前使焊件之间紧
13、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。塑性变形，破坏表面的氧化层，以获得稳定的接触电阻。n初期火花飞溅初期火花飞溅n加辅助电流，通过预热使焊件产生塑性变形加辅助电流，通过预热使焊件产生塑性变形通电阶段通电阶段n预压使工件紧密接触后，即可通电焊接预压使工件紧密接触后，即可通电焊接n通电时有飞溅产生：在过程开始时加热过快且电极压力过通电时有飞溅产生：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，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。由于熔核过大，较薄的塑性环开
14、始弯曲。出现飞溅。锻压阶段（冷却结晶阶段）锻压阶段（冷却结晶阶段）n当熔核达到合适尺寸，切断电源，熔核在电极的作用下冷却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。结晶。n从温度较低、散热能力强、首先达到结晶温度的熔核边界开从温度较低、散热能力强、首先达到结晶温度的熔核边界开始始n熔核结晶在封闭的金属模内进行，结晶时不能自由收缩，用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。和裂纹。休止阶段休止阶段（五）五） 接头形式及点焊接头结构接头形式及点焊接头结构接头形式
15、：接头形式： 搭接搭接 折边折边接头设计时应注意考虑：点距、边距、搭接量、分流、装配接头设计时应注意考虑：点距、边距、搭接量、分流、装配 间隙等间隙等。点距最小值主要是考虑分流影响。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，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。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。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。采用强条件和大的
16、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。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。的第一点，然后调大电流，再焊其相邻点。 搭接量搭接量是边距边距的两倍。装配间隙装配间隙必须尽可以能小，通常为
17、0.10.2mm。刚度、厚度越大，许用间隙越小。 焊件厚度/mm最小节距/mm从焊点中心到折边的最小距离/mm从焊点中心到焊件边缘的最小距离/mm2焊件重叠3焊件重叠112208621830129326401810436502512单个焊点的抗剪强度取决于两板交界面上熔核的面积。单个焊点的抗剪强度取决于两板交界面上熔核的面积。焊透率应介于焊透率应介于20%80%之间（两板上的焊透率应分别测之间（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接头中薄件厚度的20%，压痕深度不应超过板件厚度的，压痕深度
18、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在焊接结构的设计要遵循以下原则：n深入焊机回路内的铁磁体焊件或夹具的长度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，应尽可能小，并在焊接过程中不能剧烈的变化并在焊接过程中不能剧烈的变化n尽可能采用有强制水冷却的通用电极进行焊接，尽可能采用有强制水冷却的通用电极进行焊接，n可任意调整焊接顺序，以防止变形可任意调整焊接顺序，以防止变形n焊点到焊件边缘距离不宜过小焊点到焊件边缘距离不宜过小n焊点不应布置在难以进行变形的部位焊点不应布置在难以进行变形的部位3. 应用范围应用范围 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
19、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（六）点焊设备电流形式：交流、低频、电容储能、直流电流形式：交流、低频、电容储能、直流加压机构：脚踏式加压机构：脚踏式 电动滚轮式电动滚轮式 气压式、液压式、复合式气压式、液压式、复合式电极运动轨迹：垂直行程式电极运动轨迹：垂直行程式 圆弧行程式圆弧行程式焊点数目：单点、多点焊点数目：单点、多点电极电极 材料：要求导电、导热好材料：要求导电、导热好 高温强、硬度高高温强、硬度高 耐磨耐磨 形形成合金倾向小成合金倾向小 结构：端部、主体、尾部、冷却水孔结构：端部、主体、尾部、冷却水孔 形式：标准形式：标准 特殊特殊 标准电极
20、的五种形式标准电极的五种形式 （下图）（下图） 标准电极帽的五种形式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与电极握杆的结合形式见右图电极通常用铜合金制造电极通常用铜合金制造电阻焊各种形式的电极电阻焊各种形式的电极。三、任务实施 （一）焊接前的工件清理（一）焊接前的工件清理焊前清理焊前清理：清理方法分机械清理和化学清理两种：清理方法分机械清理和化学清理两种 常常用的机械清理方法有喷砂、喷丸、抛光以及用砂布、钢丝刷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。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
21、合金）铝及其合金（2）镁合金）镁合金（3）铜合金）铜合金（4）不锈钢、高温合金）不锈钢、高温合金（5）钛合金）钛合金（6）低碳钢和低合金钢）低碳钢和低合金钢 （二）点焊方法的选择（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焊接条件表选取。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。经检验焊接时间，然后调
22、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。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。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、点焊工艺参数之间互相影响，而且还
23、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，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。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. 点焊设备点焊设备（1）点焊机（）点焊机（P194，表，表86）通用、专用、特殊型通用、专用、特殊型/固定式、移动式、轻便式固定式、移动式、轻便式固定式通用点焊机固定式通用点焊机固固定定式式专专用用多多点点焊焊机机移移动动式式点点焊焊机机轻轻便便式式点点焊焊机机（三）焊接工艺参数的确定（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
24、参数主要包括焊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。接电流、通电时间、电极压力、电极工作面的形状和尺寸。电流过小、能量过低，不能形成熔核；而电流过大，会产生电流过小、能量过低，不能形成熔核；而电流过大，会产生飞溅。飞溅。 焊接电流决定析热量，而通电时间则同时对析热及散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
25、的尺寸。通电时间对焊点的熔核尺寸的影响规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。律，基本上与焊接电流对熔核的大小的影响相同。此力将影响到焊接区的加热程度和塑性变形程度。随电极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。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。 锥
26、形电极端面直径（锥形电极端面直径（d de e）对熔透率（）对熔透率（A A）和熔核直径（）和熔核直径（d ds s）的影响。平面电极工作面尺寸用电极与焊件接触面直径（的影响。平面电极工作面尺寸用电极与焊件接触面直径（d de e）表示；球面电极工作面尺寸用球半径（表示；球面电极工作面尺寸用球半径（R R）表示。）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。电极的工作时对准要求低，偏
27、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。求等因素选取。 低碳钢的低碳钢的w(c)w(c)低于低于0.25%0.25%，具有良好的焊接性，其焊接电流、，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。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。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低碳钢和低合
28、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，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。不会影响接头质量。 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。织，在应力较大时还会产生裂纹。为为了消除淬火组织、改善接头了消除淬火组织、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。性能，通常采用电极间焊后回火的双脉冲点焊方法。 （四）各类常用材料的点焊工艺特点（四）各类常用材料的点焊工艺特点 导电、导热率低，高温强度大。导电、导热率
29、低，高温强度大。必须采用较高的电极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。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，以免因淬冲点焊。点焊时一般不采用电极的外部水
30、冷却，以免因淬火而产生裂纹。火而产生裂纹。 导电、导热率高，强度低，易氧化，焊接性较差；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；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：时应选用具有下列特性的焊机： 1 1）能在短时间内提供大电流；）能在短时间内提供大电流； 2 2）电流波形最好有缓升缓降的特点；）电流波形最好有缓升缓降的特点； 3 3）能精确控制工艺参数
31、，且不受网路电压波动的影）能精确控制工艺参数，且不受网路电压波动的影响；响； 4 4）能提供阶梯形和马鞍形电极压力；）能提供阶梯形和马鞍形电极压力； 5 5）机头的惯性和摩擦力小，电极随动性好。）机头的惯性和摩擦力小，电极随动性好。 当前国内使用的当前国内使用的3001000KVA的直流脉冲、三相低频的直流脉冲、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。焊不重要薄件。 选用导电、导热率高的选用导电、导热率高的1类电极合金材料，球面电极。类电极合金材料，球面电极。 可考虑采用复杂循环。可考虑采用复杂循环。 很容易产生
32、电极沾着，为此需经常修整电极。很容易产生电极沾着，为此需经常修整电极。 防锈铝如防锈铝如3A21强度低、延性好，有较好的焊接性，不强度低、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。铝必须采用阶形曲线的压力，否则容易产生裂纹。异种材料及不等厚板点焊的工艺措施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。调整原则：增加薄料或
33、导电、热好工件的产热，减小其散热。具体方法：具体方法：薄件一侧电极端面小直径薄件一侧电极端面小直径 薄件一侧同导热性较差之合金作电极材料薄件一侧同导热性较差之合金作电极材料 采用工艺垫片采用工艺垫片 采用硬规范采用硬规范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，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、拉伸试验和必要时，
34、还需进行低倍测量、拉伸试验和X X射线检验等，以判定熔射线检验等，以判定熔透率、抗剪强度和有无缩孔、裂纹等缺陷。透率、抗剪强度和有无缩孔、裂纹等缺陷。 任务二任务二 凸焊凸焊【学习目标】【学习目标】1能够正确描述凸焊接头的形成过程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范地进行凸焊操作凸焊是点焊的一种特殊形式。在焊凸焊是点焊的一种特殊形式。在焊接过程中充分利用接过程中充
35、分利用“凸出点凸出点”的作用，的作用，使焊接易于达成且表面平整无压痕使焊接易于达成且表面平整无压痕 。一、任务分析 凸焊的特点：凸焊的特点： 提高了单位面积上的压力和电流；提高了单位面积上的压力和电流；多个焊点可同时焊接，生产率高；多个焊点可同时焊接，生产率高；小电流焊接可以可靠地形成小熔核；小电流焊接可以可靠地形成小熔核；凸点位置、尺寸准确，强度均匀；凸点位置、尺寸准确，强度均匀；压痕浅，电极磨损少；压痕浅，电极磨损少；焊前对表面质量要求（比点焊）低。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
36、压力、高精度大功率焊机。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，最适宜的厚度为度为0.54mm。另外，铁线制品等的焊接也属于凸焊。下。另外，铁线制品等的焊接也属于凸焊。下图是图是其它一些凸焊结构。其它一些凸焊结构。二、相关知识 凸焊接头形成过程：凸焊接头形成过程： 预压：形成导电回路预压：形成导电回路 通电加热：凸点压溃通电加热：凸点压溃 形形 核核 冷却结晶：压力维持冷却结晶：压力维持凸焊接头准备凸焊接头准备凸焊接头设计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
37、接头的搭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。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，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。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。
38、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和工艺参数凸焊的工艺特点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。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。多点焊时，还要采取措施防止凸点移位。 厚度小于厚度小于0.25mm的薄板采用点焊比凸焊容易。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凸焊的工艺参数主要有：凸焊的工艺参数主
39、要有：电极压力、焊接时间、焊接电流。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。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：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，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。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
40、力焊接电流：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。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，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。必要时作适当调整。凸焊设备：凸焊设备：可在点焊机上实现凸焊，也可用专用的凸可在点焊机上实现凸焊，也可用专用的凸焊机如焊机如TNXX、TRXX等。等。 任务三任务三 缝焊缝焊【学习目标】【学习目标】1 1能够正确描述缝焊的特点和缝焊的基本形式能够正确描述缝焊的特点和缝焊
41、的基本形式2 2能够准备缝焊操作的各种劳动保护能够准备缝焊操作的各种劳动保护3 3能够正确选择缝焊的工艺参数，并使用电阻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。焊方法。形式形式电流电流电极电极特点特点应用应用连续缝连续缝焊焊连续导连续导通通连续旋转连续旋转设备简单、生产率高，但电极磨损严重小 功 率 焊机 非 重要结构断续缝断续缝
42、焊焊断续导断续导通通连续旋转连续旋转 应用广泛，（ 黑 色 金属）步进缝步进缝焊焊断续断续断续断续设备复杂，要求高，电极磨损少，焊接质量高多用于铝，镁合金）缝焊的分类及特点缝焊的分类及特点二、相关知识 缝焊设备缝焊设备焊件移动方向（下图）：纵缝（左）焊件移动方向（下图）：纵缝（左） 横缝（中）横缝（中） 圆缝（右）圆缝（右）滚轮数目：单轮滚轮数目：单轮 双轮双轮馈电方式：双侧馈电方式：双侧 单侧单侧加压机构：脚踏式加压机构：脚踏式 电动凸轮式电动凸轮式 气压式气压式安装方式：固定式安装方式：固定式 移动式移动式电极（滚盘）：近年多用电极（滚盘）：近年多用3 35mm5mm的窄边滚轮的窄边滚轮宽
43、轮缝焊窄轮缝焊其它缝焊方式其它缝焊方式 压平缝焊（下左）压平缝焊（下左）常用于低碳钢和不锈钢制成的食品常用于低碳钢和不锈钢制成的食品容器等产品的焊接容器等产品的焊接，外观平整。，外观平整。 滚轮通常采用外部冷却方式。焊接有色金属和不锈钢时，用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，常用含清洁的自来水即可；焊接一般钢时，为防止生锈，常用含5%硼硼砂的水溶液冷却。砂的水溶液冷却。铜线电极缝焊（下右）是解决镀层钢板缝焊时，镀层粘着滚轮的铜线电极缝焊（下右）是解决镀层钢板缝焊时，镀层粘着滚轮的有效方法。有效方法。垫箔对接缝焊（下中）是解决厚板缝焊
44、的一种方法。垫箔对接缝焊（下中）是解决厚板缝焊的一种方法。缝焊的适用范围：缝焊的适用范围：广泛应用于广泛应用于1.5mm以下的各种钢、高以下的各种钢、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。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缝焊的焊接过程三、任务实施 （一）（一） 缝焊工艺参数及选择缝焊工艺参数及选择焊接参数：焊接电流、电极压力焊接参数：焊接电流、电极压力、焊接时间焊接时间 、休止时间休止时间 、焊接速度焊接速度 、滚轮直径宽度和焊前工件的清理与定位等。滚轮直径宽
45、度和焊前工件的清理与定位等。电流：比点焊大电流：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：焊接时间和休止时间：主要通过时间控制熔核尺寸，通过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，焊接/ /休止时间之比休止时间之比1.251.25：1 12 2：1 1，高速焊时则，高速焊时则33：1 1。 焊接速度：焊接速度：焊接速度与被焊金属、板件厚度以及焊缝强度焊接速度与被焊金属、板件厚度
46、以及焊缝强度、质量的要求等有关。、质量的要求等有关。通常较低。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，则焊件及焊轮件及焊轮 易过热。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。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，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。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，重要零件的焊件间的缝隙，
47、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环形焊缝，在点焊定位焊后间隙要小于0.1mm0.1mm，以保证质量。，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。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。大时，应进行矫正。另外，不同厚度或不同材料缝焊时，滚盘不像点焊电极另外，不
48、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。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常用金属材料的缝焊（1 1）低碳钢：低碳钢是焊接性最好的缝焊材料，有高速、）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
49、路中对电流的影响并采取相应措施。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 2）不锈钢：小电流，短时间，大电极压力，中焊速，）不锈钢：小电流，短时间，大电极压力，中焊速，外部水冷外部水冷（3 3）铝合金：焊接性差，应用强规范；电极粘连严重，）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。加强电极清理修整；建议用步进缝焊。（4 4）镀层钢：镀层钢缝焊时的难度与点焊时相似，只是）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。常见的有镀锌
50、板。任务四任务四 电阻对焊电阻对焊【学习目标】【学习目标】1 1能够正确描述对焊的应用及电阻对焊的特点能够正确描述对焊的应用及电阻对焊的特点2 2能够准备电阻对焊操作的各种劳动保护能够准备电阻对焊操作的各种劳动保护3 3能够正确选择电阻对焊的工艺参数，并使用电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阻对焊设备规范地进行电阻对焊操作 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（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
