1、焊接方法与设备（焊接方法与设备（）咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEGE第八章第八章 电阻焊电阻焊 焊接方法与设备（焊接方法与设备（）咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEGE一、电阻焊的实质一、电阻焊的实质 定义：定义：利用电流通过焊件接头的接触面及邻近区域产生的电阻能热电阻能热，将被焊金属加热到局部熔化或达到高温塑性状态，在外力的作用下在外力的作用下形成牢固的焊接接头的工艺过程，称为电阻焊。8-1 8-1 电阻焊的分类及特点电阻焊的分类及特点焊
2、接方法与设备（焊接方法与设备（）咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEGE电阻焊与电弧焊相比有如下两个特征：两个特征：（1 1）热效率高）热效率高 电弧焊是借助外部集中热源，从外部向焊件传导热能；电阻焊是电阻热由高温区向低温区传导，属于内部热源。因此，热能损失比较少，热效率比较高。焊接方法与设备（焊接方法与设备（）咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEGE焊接方法与设备（焊接方法与设备（）咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIO
3、NAL AND TECHNICAL COLLEGE焊接方法与设备（焊接方法与设备（）咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEGE焊接方法与设备（焊接方法与设备（）咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEGE三、电阻焊的特点三、电阻焊的特点1、优点：、优点：（1）两金属是在压力下从内部加热完成焊接的，无论是焊点的形成过程或结合面的形成过程，其冶金问题都很简单。因此，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，其焊接成
4、本低。（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。焊接方法与设备（焊接方法与设备（）咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEGE（3）操作简单，易于实现机械化和自动化生产，无噪声及烟尘，劳动条件好。（4）生产率高，在大批量生产中可以与其他制造工序一起编到组装生产线上。只有闪光对焊因有火花喷溅需要作适当隔离。焊接方法与设备（焊接方法与设备（）咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEGE2、缺点：、缺点：（1
5、）目前尚缺乏可靠的无损检测方法，焊接质量只能靠工艺试样和破坏性试验来检查，以及靠各种监控技术来保证。（2）点焊和缝焊需用搭接接头，增加了构件的重量，其接头的抗拉强度和疲劳强度均较低。（3）设备功率大，机械化和自动化程度较高，故设备投资大，维修较困难。大功率焊机馈电网负荷困难，若是单相交流焊机，则对电网的正常运行有不利的影响。焊接方法与设备（焊接方法与设备（）咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEGE四、电阻焊的应用四、电阻焊的应用 虽然电阻焊焊件的接头形式受到一定限制，但适用于电阻焊的构建仍然非常广泛。电阻焊所适用的材料也
6、非常广泛，不但可以焊低碳钢，还可以焊接其他各种合金钢及铝、铜等有色金属及其合金。电阻焊发明于电阻焊发明于1919世纪末期（世纪末期（18851885年）年），目前已在航空、航天领域、汽车工业、家用电器的生产中得到广泛应用。电子技术的发展又为电阻焊向自动化发展提供了坚实的技术基础。焊接方法与设备（焊接方法与设备（）咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEGE一、电阻热的产生及影响产热因素一、电阻热的产生及影响产热因素 电阻焊的热源：电阻焊的热源：是电流通过焊件本身及其接触处所产生的电阻热电阻热。决定电阻焊接热量的是：焊接电流焊
7、接电流两极之间的电阻两极之间的电阻通电时间通电时间 热量的一部分用来形成焊缝，另一部分散失于周围金属中。RtIQ28-2 8-2 电阻焊的基本原理电阻焊的基本原理焊接方法与设备（焊接方法与设备（）咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEGE1、电极间电阻电极间电阻R及其影响因素及其影响因素 两电极之间的电阻R随着焊接方法不同而不同。点焊的电阻R是由两焊件本身电阻Rw、它们之间的接触电阻Rc、电极与焊件之间的接触电阻Rcw组成。R=2Rw+Rc+2Rcw 焊接方法与设备（焊接方法与设备（）咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIA
8、NYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEGE（1）焊件本身电阻）焊件本身电阻Rw 通常电阻率高的金属材料其导热性差，如不锈钢，点焊时产热容易而散热难，因此可以用较小的焊接电流(几千安培)；电阻率低的金属一般导热性好，如铝合金，点焊时产热难而散热易，故须用很大的焊接电流，高达几万安培。金属的电阻率不仅取决于金属的成分，还取决于金属表面状态及温度，随着温度的升高电阻率增大，并且金属熔化时电阻率比熔化前高12倍。在焊接时，随着温度的升高，除电阻率升高使焊件本身电阻Rw升高外，同时金属的压溃强度降低，使焊件与焊件之间、焊件与电极之间的接触面积增大，电流线分布分散，因而引
9、起焊件电阻Rw减小。点焊低碳钢时，在上述两种相互矛盾的因素下，加热开始时焊件的电阻Rw逐渐增加，当熔核形成时又逐渐降低。焊接方法与设备（焊接方法与设备（）咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEGE（2）焊件间接触电阻）焊件间接触电阻Rc 电阻电阻Rc组成：组成：1）焊件表面氧化膜或污物层，使电流受到较大阻碍，过厚的氧化膜或污物层会导致电流不能导通。2）由于焊件表面是凹陷不平的，使焊件在粗糙表面形成接触点。在接触点形成电流线的集中，因此增加了接触处的电阻Rc。电极压力增加或温度升高使金属达到塑性状态时，都会导致焊件间接触面积
10、增加，促使接触电阻Rc减小。因此，当焊件表面较清洁时，接触电阻仅在通电时极短时间内存在，随后就会迅速减小以至消失。接触电阻尽管存在时间极短，但在点焊极薄的铝合金时，对熔化核的形成仍有显著影响。焊接方法与设备（焊接方法与设备（）咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEGE（3）电极与焊件之间的电阻）电极与焊件之间的电阻Rcw 与Rc相比，由于铜合金电阻率比一般焊件低，因此，Rcw比Rc更小，对熔化核的形成影响也更小。焊接方法与设备（焊接方法与设备（）咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND
11、 TECHNICAL COLLEGE2 2、焊接电流的影响焊接电流的影响 焊接电流焊接电流对产热的影响比电阻和通电时间大，它是平方正比关系，因此是必须严格控制的重要参数。除电流总量外，电流密度电流密度对加热也有显著影响。1）增大电极接触面积或凸焊时凸点尺寸过大，都会降低电流密度和焊接热量，从而使接头强度下降。2）电流密度过大，将导致焊缝金属飞溅，形成空腔、焊缝开裂及力学性能降低。焊接方法与设备（焊接方法与设备（）咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEGE3、通电时间的影响通电时间的影响 电阻点焊时，为了保证熔核尺寸和焊点强
12、度，焊接时间和焊接电流在一定范围内可以互为补充，总热量既可通过调节电流也可通过调节焊接时间来改变。但传热情况与时间有关。为了获得一定强度的焊点：可以采用大电流和短时间强条件强条件(硬硬规范规范)焊接；焊接；也可以采用小电流和长时间弱条件弱条件(软规范软规范)焊接。焊接。在生产中选用强条件还是弱条件要取决于金属的性质、厚度和所用焊接电源的功率。焊接方法与设备（焊接方法与设备（）咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEGE4、电极压力的影响电极压力的影响 电极压力对两电极间总电阻R有显著影响，随着电极压力增大，引起界面接触电阻减
13、少。此时，焊接电流虽因电阻减少而略有增加，但不足以影响因R减少而引起产热量的减小。所以焊点强度总是随电极压力的增大而降低。为了使焊接热量达到原有水平，保持焊点强度不变，在增大电极压力的同时，也适当增大焊接电流或延长焊接时间以弥补电阻减小的影响。若电极压力过小，将引起金属飞溅，也会引起焊点强度下降。在确定电极压力时，还必须考虑到备料或装配质量，如果工件已经变形，以致焊接区不能紧密接触，则需采用较高的电极压力以克服这种变形。焊接方法与设备（焊接方法与设备（）咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEGE5、电极形状及其材料的影响电
14、极形状及其材料的影响 电极的接触面积决定着电流密度和熔核的大小，电极材料的电阻率和导热性关系着热量的产生和散失。电极必须有合适的强度和硬度，不至于在反复加压过程中发生变形和损耗，使接触面积加大，接头强度下降。焊接方法与设备（焊接方法与设备（）咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEGE6、焊件表面状况的影响焊件表面状况的影响 焊件表面上带有氧化物、铁锈或其他杂质等不均匀覆层时，会因接触电阻的不一致，各个焊点产生的热量就会大小不一致，引起焊接质量的波动。所以焊前彻底清理待焊表面是获得优质焊接接头的必备条件。焊接方法与设备（焊接
15、方法与设备（）咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEGE二、热平衡与温度分布二、热平衡与温度分布 点焊时，焊接所产生的热量一部分用来加热焊接区金属形成足够尺寸的熔核，另一部分用来补偿向周围物质传导、辐射的热损失，以形成焊接过程的动态热平衡。平衡方程式如下：Q=Q1+Q2 焊接方法与设备（焊接方法与设备（）咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEGE 1）有效热量有效热量Q1：主要取决于金属的热物理性能以及熔化的金属量，而与其它的焊接参数无关。Q1=（10
16、%30%）Q，电阻率低、散热能力强的金属取低限；电阻率高、导热性差的金属取高限。2）损失的热量损失的热量Q2：主要包括电极传导的热量和经焊件传导的热量，辐射到空气中的热量只占很少的一部分。经电极传导的热损失一般占总热量的30%50%，是热量损失最多的部分。这部分热损失与电极材料、形状及冷却条件有关，也和焊接条件有关，用强条件比弱条件焊接的热损失少。由焊件表面辐射的热损失很小，一般不超过总热量的5%。焊接方法与设备（焊接方法与设备（）咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEGE 焊接区的温度场是产热与散热的综合结果。由于电极散
17、热作用，故熔核沿轴向成长速度慢于径向成长速度，故呈椭球状椭球状。焊接方法与设备（焊接方法与设备（）咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEGE 缝焊的温度分布：缝焊的温度分布：与点焊略有不同，由于熔核不断形成，对已焊部位起到后热作用，对未焊部位起到预热作用，故温度分布要比点焊平均。又因已焊部位有分流加热以及盘状电极离开后散热条件变坏，故温度分布沿工件前进方向前后不对称，刚从盘状电极下离开的一方温度较高。焊接速度越大，这种不对称性越明显。采用强条件(即硬规范)或步进式缝焊，能改善此现象，已接近点焊的温度分布。温度分布曲线越平坦
18、，接头热影响区越大，工件表面易过热，电极越易磨损。因此，在焊接功率允许条件下宜用强条件焊接。焊接方法与设备（焊接方法与设备（）咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEGE三、焊接循环三、焊接循环 点焊和凸焊的焊接循环由4个基本阶段组成：预压预压通电通电维持维持休止休止焊接方法与设备（焊接方法与设备（）咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEGE 1）点焊和凸焊过程中通电焊接必须是在电极压力达到满值且稳定后进行的。否则可能因压力过低，接触电阻太大而引起强烈飞
19、溅，或因压力前后不一致，影响加热，造成焊点强度的波动。2）电极提起也必须在电流全部切断之后，否则电极与焊件之间会引起火花，甚至烧穿工件。焊接方法与设备（焊接方法与设备（）咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEGE 为了改善接头的性能为了改善接头的性能，有时会将下列各项中的一项或多项加于基本循环：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达到塑性，使焊件之间紧密贴合，反之飞溅；凸焊时这样做可以使多个凸点在通电前与电极平衡接触，以保证各点加热的一致性。3）加大锻压力，以使熔核致密，防止产生裂纹和缩孔。4）用
20、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。焊接方法与设备（焊接方法与设备（）咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEGE四、金属电阻焊时的焊接性四、金属电阻焊时的焊接性 评定金属电阻焊是焊接性的主要依据如下：（1）材料的导电性和导热性（2）材料的高温强度 （3）材料的塑性温度范围 （4）材料对热循环的敏感性 （5）熔点高、线膨胀系数大、易形成致密氧化膜的金属，其焊接性也比较差。焊接方法与设备（焊接方法与设备（）咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL C
21、OLLEGE8-3 8-3 点焊、凸焊与缝焊点焊、凸焊与缝焊焊接方法与设备（焊接方法与设备（）咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEGE一、点焊一、点焊 两工件由棒状铜合金电极棒状铜合金电极压紧后通电加热，在工件之间生成椭球状的熔化核心，切断电流后该核心冷凝而形成熔核，它便成为连接两工件的点状焊缝。分类：分类：按供电方式不同：单面点焊（只从工件一侧供电）和双面点焊（从工件两侧供电）；按一次形成焊点的数量：单点焊和多点焊（使用两对以上的电极，在同一工序上完成多个焊点的焊接）。单脉冲焊（每一个焊点需要一次连续通电完成焊接）和多
22、脉冲焊（多次通电完成焊接）。焊接方法与设备（焊接方法与设备（）咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEGE双面单点双面单点单面双点单面双点单面单点单面单点焊接方法与设备（焊接方法与设备（）咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEGE点焊的接头形式必须是搭接。点焊的接头形式必须是搭接。焊接方法与设备（焊接方法与设备（）咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEGE焊接方法与设备（焊接方法与设
23、备（）咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEGE焊接方法与设备（焊接方法与设备（）咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEGE（一）、（一）、点焊接头形成过程点焊接头形成过程 点焊接头形成的三个阶段a)预压预压 b)、c)通电加热通电加热 d)冷却结晶冷却结晶焊接方法与设备（焊接方法与设备（）咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEGE1.预压阶段 1 1）机电特点：，=2）作用：减少
24、接触电阻，增大导电截面，增加物理接触点，为以后焊接电流顺利通过创造条件；此外，在压力作用下，金属挤向间隙所引起的塑性变形，有助于在熔核四周形成密封熔核的环带(密封环)。焊接方法与设备（焊接方法与设备（）咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEGE预压时，电极压力的应力分布焊接方法与设备（焊接方法与设备（）咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEGE2.通电加热阶段 1 1)机电特点：，2)作用：在热和机械力联合作用下，形成塑性环和熔核，直到熔核长到所要求尺
25、寸.焊接方法与设备（焊接方法与设备（）咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEGE3.冷却结晶阶段 1)机电特点：，=2 2)作用：保证熔核在压力状态下进行冷却结晶，冷却结晶时间很短（一般周波），但是结晶凝固过程符合金属学的凝固理论 焊接方法与设备（焊接方法与设备（）咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEGE维持阶段的作用1.保证熔核在压力状态下结晶,减少出现缩孔裂纹等组织缺陷的几率;2.避免电极与工件“打火”焊接方法与设备（焊接方法与设备（）咸阳职业技
26、术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEGE （二）点焊规范参数及相关关系 1.焊接电流 焊接方法与设备（焊接方法与设备（）咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEGE焊接方法与设备（焊接方法与设备（）咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEGE2.焊接时间 焊接方法与设备（焊接方法与设备（）咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COL
27、LEGE焊接方法与设备（焊接方法与设备（）咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEGE3.电极压力 焊接方法与设备（焊接方法与设备（）咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEGE4.电极端面尺寸 焊接方法与设备（焊接方法与设备（）咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEGE（三）常见金属材料的点焊1.低碳钢的点焊 这类钢的点焊焊接性良好，焊接参数范围宽。在常用厚度范围内(0.53.0mm
28、)一般无需特殊措施，采用单相工频交流电源，简单焊接循环即可获得满意结果。焊接方法与设备（焊接方法与设备（）咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEGE低碳钢的焊接技术要点冷轧板焊前无需专门清理，热轧板则必需清除表面上的氧化层、锈蚀等杂质。如经冲压加工，则需清除冲压过程中沾上的油污。如设备容量许可，建议采用硬的焊接参数，以提高热效率和生产率，并可减少变形。选用中等电导率、中等强度的Cr-Cu或Cr-Zr-Cu合金电极。表面清理质量较差或冲压精度较差而刚度又大时，可考虑采用调幅电流(渐升)或加预热电流的措施来减少飞溅。板厚超过3
29、mm时，焊接电流较大，通电时间较长为改善电极工作条件，可采用多脉冲焊接电流。焊接方法与设备（焊接方法与设备（）咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEGE2.不锈钢的点焊不锈钢按组织可分为奥氏体型、马氏体型、铁素体型三类。奥氏体型与铁素体型不锈钢易于点焊。马氏体型不锈钢焊后硬度高、性能脆，焊接时需精确控制焊接参数，焊后常需作热处理，故较少用于点焊结构。奥氏体型不锈钢的电阻率为低碳钢的4-7倍，热导率仅为低碳钢的1213。故可用较小的焊接电流、较短的通电时间进行点焊。不锈钢的高温强度与硬度远比低碳钢高，因此必须采用比焊低碳钢时
30、高得多的电极压力来避免飞溅和缩孔。电极材料亦需选用高温硬度高的材料以免严重压馈。焊接方法与设备（焊接方法与设备（）咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEGE不锈钢焊接技术要点为保证耐晶间腐蚀的性能，应尽量减少在敏化温度区停留，宜选用硬的焊接参数，焊接时间一般比相同厚度低碳钢短40%-50%。因电阻率大、热导率小，焊接电流可比相同厚度低碳钢小些。电极压力应提高40%-80%，为此需采用软化温度高、硬度高的材料作电极。一般推荐Be-Co-Cu合金电极，尤其当点焊较厚板时，电极的冷却极为重要，可采用外水冷却。焊接方法与设备（焊接
31、方法与设备（）咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEGE前点对后点的分流现象比点焊相同厚度低碳钢板时小，最小点距可减小。线膨胀系数比低碳钢约大15%，易变形，应尽量采用较小的熔核直径，一般推荐不大于板厚的4倍。强度不够宁可增加点数。当板厚大于3mm的奥氏体不锈钢点焊时，常采用多脉冲焊接电流来改善电极工作状况。其脉冲较点焊等厚低碳钢时短且稀。这种多脉冲措施亦可用于后热处理。焊接方法与设备（焊接方法与设备（）咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEGE3.铝
32、及铝合金的点焊铝及铝合金的电阻率低(低碳钢的14-12)热导率高(低碳钢的2.4倍)，虽其熔点较低仍带采用极大电流焊接，通电时间要短，以免散热过多。一般需要焊接等厚低碳钢时的3倍电流，通电时间则约为焊接等厚低碳钢的110。铝及铝合金在空气中很快生成致密的氧化膜，必须在焊前很好清理，清理以化学法为佳清理后应在短期内完成焊接以免再次氧化。与纯铝相比，铝合金的塑性变形温度区窄，线膨胀率大，伸长率小，因此须精确控制焊接参数才能避免裂纹和缩孔。此种缺陷在厚板点焊时尤为严重，推荐采用低频半波电源。焊接方法与设备（焊接方法与设备（）咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AN
33、D TECHNICAL COLLEGE铝及铝合金焊前必须严格清理表面，除去氧化膜，推荐用化学法以保证接触电阻值稳定。清理后应及时焊接，存放期不应大于72h。采用硬的焊接参数，大容量焊机是点焊铝及铝合金必不可少的。当板厚较小时，尚可采用单相工频交流电源，大厚度及要求高的铝合金构件一般采用低频半波焊接工艺。大容量电容放电点焊机常用于点焊纯铝。用电阻率低的Cd-Cu合金球面电极，必须加强水冷，有可能时采用外水冷以提高电极寿命。电极粘损是影响电极寿命的主要因索，要频繁地用细砂布清理电极工作面。在要求严格的场合，每几十个焊点甚至几个焊点就需清理一次。厚板点焊建议采用变压式加压工艺(加顶锻力)。焊接方法与
34、设备（焊接方法与设备（）咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEGE四、电焊设备和电极主机主集中管理器付集中管理器点焊控制器点焊控制器点焊控制器点焊控制器点焊控制器点焊控制器最多可控制128台点焊控制器RS485RS485RS485RS485RS485RS485RS485RS485焊接方法与设备（焊接方法与设备（）咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEGE主 机热备机网络交换机网络交换机串口转换模块串口转换模块串口转换模块串口转换模块串口转换模块串口转换
35、模块以太网以太网点焊控制器点焊控制器点焊控制器点焊控制器点焊控制器点焊控制器R S 232R S 232R S 232R S 232R S 232R S 232最多可控制256台点焊控制器以太网串口转换模块串口转换模块串口转换模块点焊控制器点焊控制器点焊控制器R S 232R S 232R S 232焊接方法与设备（焊接方法与设备（）咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEGE二二、凸焊、凸焊 是点焊的一种变型。是点焊的一种变型。焊接前首先在一个工件上预制凸点预制凸点(或凸或凸环等环等)，焊接时在电极压力下电流集中从凸点通过
36、，电流密度很大，凸点很快被加热、变形和熔化而形成焊点。凸焊在接头上一次可焊成一个或多个焊点。焊接方法与设备（焊接方法与设备（）咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEGE 像图3-1a所示，对于板厚差异大的材料，若用一般的点焊方法，很难焊接。但是，在厚板上压出凸点使其与薄板具有同样的热容量，如图3-1b所示，则很容易焊接，这种焊接方法称为凸焊。a)点焊 b)凸焊图3-1 点焊与凸焊焊接方法与设备（焊接方法与设备（）咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEG
37、E 凸焊是点焊的一种特殊形式，它是利用零件原有型面倒角、底面或预制的凸点焊到另一块面积较大的零件上。因为是凸点接触，提高了单位面积上的电极压力与焊接电流，有利于板件表面氧化膜破裂与热量集中，减小了分流电流，可用于厚度比达到1：6的零件焊接。另外，可采用多点凸焊，以提高生产率和降低接头变形。在使用平板电极凸焊时，零件表面平整无压坑，电极寿命长。凸焊既可在通用点焊机上进行，也可在专用凸焊机上进行，广泛应用于成批生产的盖、筛网、管壳以及T形、十字形、平板等零件的焊接。1.凸焊的特点及适用场合焊接方法与设备（焊接方法与设备（）咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AN
38、D TECHNICAL COLLEGE凸焊零件实例焊接方法与设备（焊接方法与设备（）咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEGE2.凸焊接头的形成过程分析 凸焊时焊核生成随时间的变化(低碳钢板厚2.3毫米)焊接方法与设备（焊接方法与设备（）咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEGE凸焊过程电极压力、电极位移及电流随时间的变化焊接方法与设备（焊接方法与设备（）咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL
39、 COLLEGE预压阶段预压阶段 凸焊时如果施加电极压力时带冲击，凸点会被压溃，因此必须较缓慢地加压，随着电极压力的增大，凸点进一步被压溃，电极下移。当达到给定电极压力时，凸点的压强就差不多停止，可以认为通电之前凸点高度的一半多(S1)已被压塌，凸点高度变低。焊接方法与设备（焊接方法与设备（）咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEGE凸点压溃阶段凸点压溃阶段 在通电的瞬间，电流集中流过凸点的端头，在一般的焊接规范下，剩下凸点的高度大致为S2，在约10毫秒间几乎全部被压溃。如果此时的电极压力不足，就会产生凸点位移现象。由图中
40、看出，流过预热电流时，凸点是较为缓慢地被压溃；仅是预热电流，凸点还不能完全被压溃，只有在随后通焊接电流时，凸点才开始急剧地被压塌。焊接方法与设备（焊接方法与设备（）咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEGE焊核生长阶段焊核生长阶段 凸点被完全压溃的同时，便开始了焊核的生长期。焊接接头受热熔化而生成焊核，因其体积膨胀要把电极向上推，但由于焊机加压结构中有摩擦力阻止焊核的膨胀，而使电极压力反而增大。此现象与点焊相同。断电后，因焊核冷凝收缩电极又再次下移。焊接方法与设备（焊接方法与设备（）咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIAN
41、YANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEGE 上图是用同样的规范焊接而无预热电流的情况。因凸点在12周便被压溃，所以在通电瞬间，电极压力便降低。当焊核急剧生长而产生飞溅时，则电极压力再次降低，随着焊核的生长，电极的运动先是上移，然后瞬间下移。焊接方法与设备（焊接方法与设备（）咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEGE3.凸焊工艺规范凸焊工艺规范 凸焊规范参数有焊接电流、焊接时间、电极力等。凸焊时，由于电极工作面尺寸远大于熔核直径，电极尺寸对电流场分布和焊接过程的进行无明显影响，因此电极尺寸不作
42、为凸焊的工艺参数。（1）.焊接时间焊接时间 焊接时间对熔核尺寸与接头强度的影响规律与点焊基本相同。在焊机容量足够的条件下，随着焊接时间的增长，熔核尺寸与接头强度增大。但这种增大是有限的，因为熔核尺寸的增大将形成后期喷溅，使接头质量下降。焊接方法与设备（焊接方法与设备（）咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEGE(2).焊接电流焊接电流 焊接电流与焊接时间的影响类似。随着电流的增大，熔核尺寸与接头强度的变化如图所示。凸焊时，无熔核的固相焊有一定的接头强度，故因焊接电流变化引起接头强度的变化比点焊时小。焊接方法与设备（焊接方法
43、与设备（）咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEGE(3).电极压力电极压力 电极力的大小，同时影响析热与散热。在其它参数不变时，电极力增大，焊接熔核尺寸与接头强度减小。为了保持一定的熔核尺寸与接头强度，在提高电极力的同时，需要相应增大焊接电流或通电时间。熔核上的电极压强应在允许调节的范围内。一般比点焊窄得多。电极压强小于允许值，产生喷溅；压强过大，不但能破坏焊接过程的稳定性，也能使凸点瞬时压溃，破坏了正常的焊接过程。为此，电极压强与压下的速度应大小合适，又平稳而无冲击。焊接方法与设备（焊接方法与设备（）咸阳职业技术学院咸
44、阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEGE 凸焊规范的特点同样由焊接电流与通电时间的不同匹配决定。在熔核尺寸稳定即等于常数的条件下，焊接电流与通电时间关系见图。图中，I区为过硬的焊接规范区，II区为正常焊接规范区，III区为过软的焊接规范区。由于凸焊时，产生早期飞溅的倾向大，通常不允许采用过硬的规范。过软的规范即曲线近水平部分，对电流的被动比较敏感，易出现软化区过宽、组织过热现象因此焊接规范应在II区选取为宜。焊接方法与设备（焊接方法与设备（）咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL
45、 COLLEGE三三、缝焊、缝焊 缝焊与点焊的区别：缝焊是以圆盘状铜圆盘状铜合金电极合金电极 (滚轮电极滚轮电极)代替点焊的棒状电极。焊接时，滚轮电极压紧工件的同时，并作波动。使工件产生移动。电极在滚动过程中通电，每通一次电就在工件间形成一个焊点。连续通电，在工件间便出现相互重叠的焊点，从而形成连续的焊缝。亦可断续通电或滚轮电极以步进式滚动时通电获得重叠的焊点。焊接方法与设备（焊接方法与设备（）咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEGE 缝焊接头也须是搭接缝焊接头也须是搭接，由于焊缝是焊点的连续，所以用于焊接要求气密或液密
46、的薄壁容器，如油箱、水箱、暖气包、火焰筒等。焊接方法与设备（焊接方法与设备（）咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEGE焊接方法与设备（焊接方法与设备（）咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEGE焊接方法与设备（焊接方法与设备（）咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEGE缝焊的分类及应用缝焊的分类及应用1.连续缝焊连续缝焊缝焊焊接循环示意图缝焊焊接循环示意图机一电特点为：滚轮电极机
47、一电特点为：滚轮电极连续旋转、焊件等速移动，连续旋转、焊件等速移动，焊接电流连续通过，每半焊接电流连续通过，每半个周波形成一个焊点个周波形成一个焊点.连续缝焊设备简单连续缝焊设备简单(例如，例如，FN25FN25型缝焊机型缝焊机)、生产率高，、生产率高，一般焊接速度为一般焊接速度为1010一一20m20mminmin。但由于上述机一电特点，。但由于上述机一电特点，缝焊中滚轮电极表面和焊件缝焊中滚轮电极表面和焊件表面均有强烈过热，焊接质表面均有强烈过热，焊接质量变坏及电极磨损严重，该量变坏及电极磨损严重，该方法的实际可用性却很有限。方法的实际可用性却很有限。焊接方法与设备（焊接方法与设备（）咸阳
48、职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEGE2.断续缝焊断续缝焊机一电特点为：滚轮电极机一电特点为：滚轮电极连续旋转、焊件等速移动，连续旋转、焊件等速移动，焊接电流断续通过，每焊接电流断续通过，每“通通-断断”一次，形成一个一次，形成一个焊点。焊点。断续缝焊在生产中得到最断续缝焊在生产中得到最广泛地应用，焊接电流采广泛地应用，焊接电流采用工频交流或电容贮能电用工频交流或电容贮能电流波形流波形(频率可调频率可调)，用以制，用以制造黑色金属气密、水密和造黑色金属气密、水密和油密焊缝，缝焊速度一般油密焊缝，缝焊速度一般均均0.54.3
49、m0.54.3mminmin。例如。例如FNl150FNl150型缝焊机，即属型缝焊机，即属此类。此类。缝焊焊接循环示意图缝焊焊接循环示意图焊接方法与设备（焊接方法与设备（）咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEGE3.步进缝焊步进缝焊 机电特点为：滚轮电机电特点为：滚轮电极断续旋转、焊件相极断续旋转、焊件相应断续移动，焊接电应断续移动，焊接电流在电极与焊件皆为流在电极与焊件皆为静止时通过。焊点静止时通过。焊点形成后，滚轮电极重形成后，滚轮电极重新旋转，传动焊件前新旋转，传动焊件前移一定距离移一定距离(步距步距)，每，每“
50、通一移通一移”一次形成一次形成一个焊点。一个焊点。步进缝焊是一种高质量的缝焊方法，焊接电流采用直流冲步进缝焊是一种高质量的缝焊方法，焊接电流采用直流冲击波、三相低频和次级整流电流波形，用以制造铝合金、击波、三相低频和次级整流电流波形，用以制造铝合金、镁合金等的密封焊缝，缝焊速度一般较低，但为镁合金等的密封焊缝，缝焊速度一般较低，但为0.20.2一一0.6m0.6mminmin。缝焊焊接循环示意图缝焊焊接循环示意图焊接方法与设备（焊接方法与设备（）咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEGE对缝焊质量的一般要求对缝焊质量的一般
