第十一章_压焊工艺.ppt

第三节 超声波焊 第四 节 扩散焊 第五节 爆炸焊 * 第十一章 压焊工艺 压力焊是指通过加热等手段使金属达到塑性状态，加压使其产生塑性变形、再结晶和扩散等作用，使两个分离表面的原子接近到晶格距离（0.3～0.5nm)，形成金属键，从而获得不可拆卸接头的一类焊接方法。 热源形式为：电阻热、高频热、摩擦热等。 力的形式为：静压力、冲击力（锻压力）和爆炸力等。 压力焊为：冷压焊、扩散焊和热压焊 第一节 电阻焊 一、电阻焊的原理 电阻焊是利用电阻热为热源，并在压力下通过塑性变形 和再结晶而实现焊接的。 1.热源 电阻热：Q=I2Rt , 焊接区的总电阻为： R=Rc+2Rcw+2Rw。 其中:Rc — 焊件接触电阻， Rcw — 电极与焊件间的接触电阻 Rw — 焊件电阻。 (2)影响接触电阻的因素： 工件表面状态 表面愈粗糙、氧化愈严重、接触电阻愈大。 电极压力 压力愈高、接触电阻愈小。 焊前预热 焊前预热将会使接触电阻大大下降。 静压力用来调整电阻大小，改善加热。产生塑性变形或在压力下结晶。 冲击力（锻压力）用来细化晶粒，焊合缺陷等。其压力变化形式有平压力，阶梯压力和马鞍形压力，其中马鞍形压力较为理想。 (1)接触电阻Rc+2Rcw： 因接触面上存在的微观凹凸不平、氧化物等不良导体膜，使电流线弯曲变长，实际导电面积减小。 2.压力 3. 电阻焊过程 预压、通电加热、在压力下冷却结晶或塑性变形和再结晶。 通电后，因两焊件间接触电阻的存在，贴合面处温度迅速上升到熔点以上。断电后，熔核立即开始冷却结晶，由于有维持压力或顶锻压力的作用，从而消除了缩孔和缩松等缺陷，并产生塑性变形和再结晶，细化晶粒，获得组织致密的焊点。 电阻焊分为点焊、缝焊和对焊三种形式。 电阻焊 2．电阻点焊 电阻点焊是用圆柱电极压紧工件，通电、保压获得焊点的电阻焊方法。 1. 点焊时的分流现象 点焊前先将表面清理好的两个工件预压夹紧，然后接通电流。电极为铜或铜合金材料，其内部通有冷却水，因此电极子会熔化，而两工件相互接触处则由于电阻热很大，温度迅速升高，金属熔化形成液态熔核。断电后，继续维持或加大压力，使熔核在压力下凝固结晶，形成组织致密的焊点。移动焊件，依次形成其他焊点。 因已焊点形成导电通道，在焊下一点时，焊接电流一部分将从已焊点流过，使待焊点电流减少的现象称为分流。（图11-4），分流减小了焊接电流，使焊点品质下降。 从上式中可见，焊件愈厚，导电性愈好，则分流愈严重。因此，为防止分流，对不同的材质和板厚的材料，应满足不同的最小点距要求。见表11-1 点焊时的熔核偏移 在焊接不同厚度或不同材料时，因薄板或导热性好的材料，吸热少，而散热快，导致熔核偏向厚板或导热差的材料的现象称为熔核偏移。（见图11-5） 熔核偏移易使焊点减少，接头性能变差。可采用特殊电极和工艺垫片的措施，防止熔核偏移，如图11-6所示。 点焊工艺参数 点焊的工艺参数为电流、压力和时间。 大电流，短时间称为强规范。主要用于薄板和导热性好的金属的 焊接，也可用于不同厚度或不同材质及多层薄板的点焊。 小电流，长时间称为弱规范。主要用于稍厚板和淬火钢的点焊。 点焊焊件都采用搭接接头 应用： 点焊主要适用于厚度为4 mm以下的薄板、冲压结构及线材的焊接，每次焊一个点或一次焊多个点。 目前，点焊已广泛用于制造汽车、车厢、飞机等薄壁结构以及罩壳和轻工、生活用品等。 3．电阻缝焊 缝焊是连续的点焊过程，它是用连续转动的盘状电极代替了柱状电极，焊后获得相互重叠的连续焊缝（图11-8）。 缝焊分流严重，通常采用强规范焊接，焊接电流比点焊大1.5～2倍。 电阻缝焊 缝焊主要用于：低压容器的焊接。 如汽车、摩托车的油箱、气体静化器等。 ? 四、对焊 先将工件夹紧并加压，然后通电使接触面温度达到塑性温度(950 ～1000℃)。在压力下塑变和再结晶形成固态焊接接头。 电阻对焊要求对接处 焊前 严格清理， 所焊截面积较小。 对焊是利用电阻热将杆状焊件端面对接的一种电阻焊工艺。 电阻对焊 1. 电阻对焊 一般用于钢筋的对接焊。 2. 闪光对焊 先通电，后接触，因个别点接触，个别点通过的电流密度很高，可使其瞬间熔化或汽化，形成液态过梁。由于过梁上存在电磁收缩力和电磁引力及斥力而使过梁爆破飞出，形成闪光。闪光一方面排除了氧化物和杂