武汉理工大学压力焊钎焊复习课资料.doc

压力焊部分 第一章 1.电阻焊的概念和物理本质: 焊件组合后通过电极施加压力，利用电流通过接头的接触面及邻近区域产生的电阻热进行焊接的方法。又称为接触焊 利用焊接区金属本身的电阻热和大量塑性变形能量，使两个分离表面的金属原子之间接近到晶格距离，形成金属键，在结合面上产生足够量的共同晶粒而得到焊点、焊缝或对接接头。因此适当的热—机械（力）作用是获得电阻焊优质接头的基本条件 3. 点焊时焊接区电阻由哪几部分组成？分析各电阻的影响因素。 点焊时，焊接总电阻R由焊件间接触电阻Rc 、焊件与电极间的接触电阻2Rew及焊件本身的内部电阻2Rw共同组成，即： R＝Rcew＋2Rw 接触电阻Rc＋2Rew影响因素： (1)表面状态：清理方法、加工表面的粗糙度及焊前存放时间，都会影响焊件的表面状态，因而接触电阻值有很大差别。 (2)电极压力：电极压力增大，将使金属的弹性与塑性变形增加，对压平接触表面的凹凸不平和破坏不良导体膜均有利，其结果使接触电阻减小。 (3)加热温度：温度升高，金属变形阻力下降，塑性变形增大，接触电阻急剧降低，直至消失。 焊件内部电阻2Rw 影响因素： 边缘效应、绕流现象均使点焊时焊件的导电范围不只限制在以电极—焊件接触面为底的圆柱体内，而是要向外有所扩展，使焊件的内部电阻比圆柱体所具有的电阻要小。 凡是影响电流场分布的因素，必然影响内部电阻2Rw。这些因素有：金属材料的热物理性质(ρ)、机械性能(σ′)、点焊规范参数及特征（电极压力Fw及硬、软规范）和焊件厚度(δ )等 电阻对焊焊接区总电阻R由焊件之间接触电阻Rc及焊件本身的内部电阻2Rw共同组成，即R＝Rc十2Rw 对焊时由于夹钳电极对焊件的夹紧力很大，所以电极与焊件间接触电阻很小，同时该电阻又远离接合面，其析热对加热过程所起作用甚小，可忽略不计，即电极与焊件间接触电阻Rew=0。 一般情况下，焊件内部电阻2Rw对加热起主要作用。 接触电阻Rc析热量仅占焊接区总析热量的10-15％，但由于这部分热量集中在对口，使对口接合面温度迅速提高，从而使变形集中，有利于焊接 电阻对焊时，总电阻r的变化规律： 对焊开始时，由于接触电阻rc的急剧降低，使总电阻r明显下降。 随着焊接区温度的升高，电阻率ρT的增大影响显著，焊件内部电阻2rw增加，总电阻r增大。 第二章 2.分析点焊接头的形成过程，说明电极压力在各阶段的作用及其对焊接质量的影响。 在一良好的点焊焊接循环条件下，接头的形成过程由预压、通电加热和冷却结晶三个连续阶段组成。 预压：机—电过程特点是：Fw＞0、I=0。 作用：在电极压力的作用下清除一部分接触表面的不平和氧化膜，形成物理接触点，为焊接电流的顺利通过及表面原子的键合作准备。 通电加热：机—电特点是：Fw＞0、I＞0。 作用：在热与机械（力）作用下形成塑性环、熔核，并随着通电加热的进行而长大，直到获得需要的熔核尺寸。 冷却结晶：机—电特点是：Fw＞0、I=0。 作用：液态熔核在压力作用下冷却结晶，冷却结晶时间很短（一般为几个周波(cyc)），结晶凝固过程符合金属学的凝固理论。 4.点焊规范参数（I、t、FW）对焊接质量的影响及其相互关系。 焊接电流：当焊接电流较小时，由于热源强度不足，不能形成融核或融核尺寸小，焊点拉剪载荷较低，而且很不稳定；随着焊接电流的增加，内部热源发热量急剧增大(Q∝I2)，熔核尺寸稳定增大，焊点拉剪裁荷不断提高；当电流过大时，由于加热过于强烈，引起金属过热、喷溅、压痕过深等缺陷，接头性能反而下降。 焊接时间：焊接时间对接头性能的影响与焊接电流相似，但其拉伸载荷-焊接时间曲线在C点以后，并不立即下降，这是因为尽管熔核尺寸已达到饱和，但塑性环还有一定的扩大，再加上热源加热速率比较平缓，一般不会产生喷溅 电极压力：电极压力过大或过小，都会使焊点承载能力降低，分散性变大，尤其对拉伸载荷影响更甚。当电极压力过小时，由于焊接区金属的塑性变形范围及变形程度不足，造成因电流密度过大而引起加热速度大于塑性环扩展速度，从而产生严重的喷溅。这不仅使熔核形状和尺寸发生变化，而且污染环境，不安全，这是绝对不允许的。当电极压力过大时，焊接区接触面积增大，总电阻和电流密度均减小，加热不集中，焊接区散热相对增强，因此熔核尺寸下降，严重时甚至出现未焊透缺陷。 相互关系： 焊接电流和焊接时间的适当配合 焊接电流和焊接时间的配合是以反映焊接区加热速度快慢为主要特征的。 当采用大焊接电流、小焊接时间参数时称为硬规范； 当采用小焊接电流、适当长焊接时间参数时称为软规范。 焊接电流和电极压力的适当配合 焊接电流和电极压力的配合是以焊接过程中是否产生喷溅为主要特征。根据这一原则制定的I、Fw关系曲线，称为喷溅临界曲线 曲线左半区为无飞溅区，这时焊接压力Fw大而焊接电流I小